博文
网络仿真利器NS-2无师自通七天速成系列Ⅶ：协议添加
|||
如果添加自组网的路由协议（可能MAC协议也是类似的），需要添加一些接口，基本可以参照AODV。当然，会涉及一些tcl文件，包括ns-lib.tcl ns-default.tcl ns-packet.tcl ns-agent.tcl
往NS-2.30中添加了一个新的MAC协议，暂时命名为LMAC.其实它的代码内容和SMAC一样，我只是想验证一下如何在NS-2.30中添加新的协议。
1.在~/ns-allinone-2.30/ns-2.30/mac目录下copy原来的smac.cc和smac.h
cp smac.cc lmac.cc
cp smac.h lmac.h
2.打开lmac.cc和lmac.h，把所有的SMAC替换成LMAC，把所有的smac替换成lmac，把所有的Smac替换成Lmac.
3.修改packet.h
打开packet.h,找到匹配字符串SMAC，然后照着样子修改就可以了。
packet.h在~/ns-allinone-2.30/ns-2.30/common目录下
添加定义访问协议报头的指针
#define HDR_SMAC(p) ((hdr_smac *)hdr_mac::access(p))
#define HDR_LMAC(p) ((hdr_lmac *)hdr_mac::access(p))
1.在~/ns-allinone-2.30/ns-2.30/mac目录下copy原来的smac.cc和smac.h
cp smac.cc lmac.cc
cp smac.h lmac.h
2.打开lmac.cc和lmac.h，把所有的SMAC替换成LMAC，把所有的smac替换成lmac，把所有的Smac替换成Lmac.
3.修改packet.h
打开packet.h,找到匹配字符串SMAC，然后照着样子修改就可以了。
packet.h在~/ns-allinone-2.30/ns-2.30/common目录下
添加定义访问协议报头的指针
#define HDR_SMAC(p) ((hdr_smac *)hdr_mac::access(p))
#define HDR_LMAC(p) ((hdr_lmac *)hdr_mac::access(p))
// add lmac here
增加LMAC包类型（协议标志），所有的包类型都是PT_开头，如PT_TCP,PT_UDP等，在枚举类型enum packet_t{}中找到 PT_SMAC，
添加LMAC
// SMAC packet
PT_SMAC,
// LMAC packet
PT_LMAC,
注意新添加的协议要在PT_NTYPE之前。
然后在类class p_info{}的构造函数中找到
name_[PT_SMAC]="smac";
添加 name_[PT_LMAC]="lmac";这样就可以通过协议标识寻找协议对应的字符串
同样注意要在 name_[PT_NTYPE]= "undefined";之前定义
4.修改ns-default.tcl文件，在~/ns-allinone-2.30/ns-2.30/tcl/lib目录下
找到
# Turning on/off sleep-wakeup cycles for SMAC
Mac/SMAC set syncFlag_ 1
# Nodes synchronize their schedules in SMAC
Mac/SMAC set selfConfigFlag_ 1
# Default duty cycle in SMAC
Mac/SMAC set dutyCycle_ 10
这里定义了otcl对象的缺省值，我们在这里添加LMAC的缺省值
#add LMAC here
# Turning on/off sleep-wakeup cycles for LMAC
Mac/LMAC set syncFlag_ 1
# Nodes synchronize their schedules in LMAC
Mac/LMAC set selfConfigFlag_ 1
# Default duty cycle in LMAC
Mac/LMAC set dutyCycle_ 10
继续寻找SMAC，找到
# Turning on/off sleep-wakeup cycles for SMAC
Mac/SMAC set syncFlag_ 0
添加相应的LMAC
# Turning on/off sleep-wakeup cycles for LMAC
Mac/LMAC set syncFlag_ 0
5.修改ns-packet.tcl文件，在~/ns-allinone-2.30/ns-2.30/tcl/lib目录下
在foreach prot{}这个函数中找到Smac，
Smac # Sensor-MAC
添加一行： Lmac # A new Sensor-MAC
6.修改Makefile文件，在~/ns-allinone-2.30/ns-2.30/目录下
找到smac.o
mac/mac-802_3.o mac/mac-tdma.o mac/smac.o
添加lmac.o到ns的目标文件列表：
mac/mac-802_3.o mac/mac-tdma.o mac/smac.o mac/lmac.o
增加LMAC包类型（协议标志），所有的包类型都是PT_开头，如PT_TCP,PT_UDP等，在枚举类型enum packet_t{}中找到 PT_SMAC，
添加LMAC
// SMAC packet
PT_SMAC,
// LMAC packet
PT_LMAC,
注意新添加的协议要在PT_NTYPE之前。
然后在类class p_info{}的构造函数中找到
name_[PT_SMAC]="smac";
添加 name_[PT_LMAC]="lmac";这样就可以通过协议标识寻找协议对应的字符串
同样注意要在 name_[PT_NTYPE]= "undefined";之前定义
4.修改ns-default.tcl文件，在~/ns-allinone-2.30/ns-2.30/tcl/lib目录下
找到
# Turning on/off sleep-wakeup cycles for SMAC
Mac/SMAC set syncFlag_ 1
# Nodes synchronize their schedules in SMAC
Mac/SMAC set selfConfigFlag_ 1
# Default duty cycle in SMAC
Mac/SMAC set dutyCycle_ 10
这里定义了otcl对象的缺省值，我们在这里添加LMAC的缺省值
#add LMAC here
# Turning on/off sleep-wakeup cycles for LMAC
Mac/LMAC set syncFlag_ 1
# Nodes synchronize their schedules in LMAC
Mac/LMAC set selfConfigFlag_ 1
# Default duty cycle in LMAC
Mac/LMAC set dutyCycle_ 10
继续寻找SMAC，找到
# Turning on/off sleep-wakeup cycles for SMAC
Mac/SMAC set syncFlag_ 0
添加相应的LMAC
# Turning on/off sleep-wakeup cycles for LMAC
Mac/LMAC set syncFlag_ 0
5.修改ns-packet.tcl文件，在~/ns-allinone-2.30/ns-2.30/tcl/lib目录下
在foreach prot{}这个函数中找到Smac，
Smac # Sensor-MAC
添加一行： Lmac # A new Sensor-MAC
6.修改Makefile文件，在~/ns-allinone-2.30/ns-2.30/目录下
找到smac.o
mac/mac-802_3.o mac/mac-tdma.o mac/smac.o
添加lmac.o到ns的目标文件列表：
mac/mac-802_3.o mac/mac-tdma.o mac/smac.o mac/lmac.o
7.经过以上几步，一个新的协议就一经添加成功了，但是这个新的LMAC协议产生的trace文件格式不正确，
还要修改cmu-trace.cc和cmu-trace.h文件,在~/ns-allinone-2.30/ns-2.30/trace目录下
修改cmu-trace.h文件，找到这一行：
void format_smac(Packet *p, int offset);
增加一行：
void format_lmac(Packet *p, int offset);
然后修改cmu-trace.cc文件，这个文件是修改的关键！！
在void
CMUTrace::format_mac_common(Packet *p, const char *why, int offset)
这个函数中修改，添加进去LMAC
struct hdr_cmn *ch = HDR_CMN(p);
struct hdr_ip *ih = HDR_IP(p);
struct hdr_mac802_11 *mh;
struct hdr_smac *sh;
struct hdr_lmac *ph; // 新添加一个指向lamc包的指针
char mactype[SMALL_LEN];
strcpy(mactype, Simulator::instance().macType());
if (strcmp (mactype, "Mac/SMAC") == 0)
sh = HDR_SMAC(p);
else if (strcmp (mactype,"Mac/LMAC") == 0) // 判断是不是LMAC包，新添加的语句
ph = HDR_LMAC(p);
else
mh = HDR_MAC802_11(p);
继续往下找SMAC，添加LMAC
if (strcmp (mactype, "Mac/SMAC") == 0) {
format_smac(p, offset);
}
else if (strcmp (mactype, "Mac/LMAC") == 0) { //新添加的语句
format_lmac(p, offset);
}
else {
format_mac(p, offset);
}
return;
在if(newtrace){}的判断语句中找到SMAC
// mac layer extension
offset = strlen(pt_->buffer());
if (strcmp(mactype, "Mac/SMAC") == 0) {
format_smac(p, offset);
}
else if (strcmp(mactype, "Mac/LMAC") == 0) { //新添加的语句
format_lmac(p, offset);
}
else {
format_mac(p, offset);
}
继续找SMAC，找到：
(ch->ptype() == PT_SMAC) ? (
(sh->type == RTS_PKT) ? "RTS" :
(sh->type == CTS_PKT) ? "CTS" :
(sh->type == ACK_PKT) ? "ACK" :
(sh->type == SYNC_PKT) ? "SYNC" :
"UNKN") :
packet_info.name(ch->ptype())),
ch->size());
添加LMAC的判断
(ch->ptype() == PT_SMAC) ? (
(sh->type == RTS_PKT) ? "RTS" :
(sh->type == CTS_PKT) ? "CTS" :
(sh->type == ACK_PKT) ? "ACK" :
(sh->type == SYNC_PKT) ? "SYNC" :
"UNKN") :
(ch->ptype() == PT_LMAC) ? ( //这一块代码是新添加的
(ph->type == RTS_PKT) ? "RTS" :
(ph->type == CTS_PKT) ? "CTS" :
(ph->type == ACK_PKT) ? "ACK" :
(ph->type == SYNC_PKT) ? "SYNC" :
"UNKN") :
packet_info.name(ch->ptype())),
ch->size());
这里要好好看看源代码，看清楚程序的结构，不要添加错了
再继续找，添加LMAC
if (strncmp (mactype, "Mac/SMAC", 8) == 0) {
format_smac(p, offset);
}
else if (strncmp (mactype, "Mac/LMAC", 8) == 0) { //新添加的代码
format_lmac(p, offset);
}
else {
format_mac(p, offset);
}
再往下找，找到这个函数：
void
CMUTrace::format_smac(Packet *p, int offset)
{
struct hdr_smac *sh = HDR_SMAC(p);
sprintf(pt_->buffer() + offset,
" [%.2f %d %d] ",
sh->duration,
sh->dstAddr,
sh->srcAddr);
}
照着样子给LMAC写一个相同功能的函数：
void
CMUTrace::format_lmac(Packet *p, int offset)
{
struct hdr_lmac *ph = HDR_LMAC(p);
sprintf(pt_->buffer() + offset,
" [%.2f %d %d] ",
ph->duration,
ph->dstAddr,
ph->srcAddr);
}
还要修改cmu-trace.cc和cmu-trace.h文件,在~/ns-allinone-2.30/ns-2.30/trace目录下
修改cmu-trace.h文件，找到这一行：
void format_smac(Packet *p, int offset);
增加一行：
void format_lmac(Packet *p, int offset);
然后修改cmu-trace.cc文件，这个文件是修改的关键！！
在void
CMUTrace::format_mac_common(Packet *p, const char *why, int offset)
这个函数中修改，添加进去LMAC
struct hdr_cmn *ch = HDR_CMN(p);
struct hdr_ip *ih = HDR_IP(p);
struct hdr_mac802_11 *mh;
struct hdr_smac *sh;
struct hdr_lmac *ph; // 新添加一个指向lamc包的指针
char mactype[SMALL_LEN];
strcpy(mactype, Simulator::instance().macType());
if (strcmp (mactype, "Mac/SMAC") == 0)
sh = HDR_SMAC(p);
else if (strcmp (mactype,"Mac/LMAC") == 0) // 判断是不是LMAC包，新添加的语句
ph = HDR_LMAC(p);
else
mh = HDR_MAC802_11(p);
继续往下找SMAC，添加LMAC
if (strcmp (mactype, "Mac/SMAC") == 0) {
format_smac(p, offset);
}
else if (strcmp (mactype, "Mac/LMAC") == 0) { //新添加的语句
format_lmac(p, offset);
}
else {
format_mac(p, offset);
}
return;
在if(newtrace){}的判断语句中找到SMAC
// mac layer extension
offset = strlen(pt_->buffer());
if (strcmp(mactype, "Mac/SMAC") == 0) {
format_smac(p, offset);
}
else if (strcmp(mactype, "Mac/LMAC") == 0) { //新添加的语句
format_lmac(p, offset);
}
else {
format_mac(p, offset);
}
继续找SMAC，找到：
(ch->ptype() == PT_SMAC) ? (
(sh->type == RTS_PKT) ? "RTS" :
(sh->type == CTS_PKT) ? "CTS" :
(sh->type == ACK_PKT) ? "ACK" :
(sh->type == SYNC_PKT) ? "SYNC" :
"UNKN") :
packet_info.name(ch->ptype())),
ch->size());
添加LMAC的判断
(ch->ptype() == PT_SMAC) ? (
(sh->type == RTS_PKT) ? "RTS" :
(sh->type == CTS_PKT) ? "CTS" :
(sh->type == ACK_PKT) ? "ACK" :
(sh->type == SYNC_PKT) ? "SYNC" :
"UNKN") :
(ch->ptype() == PT_LMAC) ? ( //这一块代码是新添加的
(ph->type == RTS_PKT) ? "RTS" :
(ph->type == CTS_PKT) ? "CTS" :
(ph->type == ACK_PKT) ? "ACK" :
(ph->type == SYNC_PKT) ? "SYNC" :
"UNKN") :
packet_info.name(ch->ptype())),
ch->size());
这里要好好看看源代码，看清楚程序的结构，不要添加错了
再继续找，添加LMAC
if (strncmp (mactype, "Mac/SMAC", 8) == 0) {
format_smac(p, offset);
}
else if (strncmp (mactype, "Mac/LMAC", 8) == 0) { //新添加的代码
format_lmac(p, offset);
}
else {
format_mac(p, offset);
}
再往下找，找到这个函数：
void
CMUTrace::format_smac(Packet *p, int offset)
{
struct hdr_smac *sh = HDR_SMAC(p);
sprintf(pt_->buffer() + offset,
" [%.2f %d %d] ",
sh->duration,
sh->dstAddr,
sh->srcAddr);
}
照着样子给LMAC写一个相同功能的函数：
void
CMUTrace::format_lmac(Packet *p, int offset)
{
struct hdr_lmac *ph = HDR_LMAC(p);
sprintf(pt_->buffer() + offset,
" [%.2f %d %d] ",
ph->duration,
ph->dstAddr,
ph->srcAddr);
}
然后找到void CMUTrace::format(Packet* p, const char *why)这个函数
添加
switch(ch->ptype()) {
case PT_MAC:
case PT_SMAC:
case PT_LMAC: //这是新添加的LMAC协议
break;
case PT_ARP:
format_arp(p, offset);
break;
最后在文件的开头找到#include <smac.h>
添加#include <lmac.h>
到此为止，协议添加完成
8.回到目录~/ns-allinone-2.30/ns-2.30下，执行命令：
make clean
make depend
make
添加
switch(ch->ptype()) {
case PT_MAC:
case PT_SMAC:
case PT_LMAC: //这是新添加的LMAC协议
break;
case PT_ARP:
format_arp(p, offset);
break;
最后在文件的开头找到#include <smac.h>
添加#include <lmac.h>
到此为止，协议添加完成
8.回到目录~/ns-allinone-2.30/ns-2.30下，执行命令：
make clean
make depend
make
make结束后运行，发现报错，说smac.h和lmac.h有函数重定义了，这是因为cmu-trace.cc文件同时include了smac.h和lmac.h,
所以当smac.h和lmac.h有相同名字的定义时，就会报错，解决方法是把lmac.h中与smac.h重名的类改成其它名字，当然在lmac.cc中要做相应的修改。
9.如何评价新的协议是否添加成功？
在添加新的协议之前，我一经运行了ns smac.tcl，把smac.tr文件备份为smac.tr.bak。添加了新的协议后，我重新运行ns smac.tcl,得到新的smac.tr文件，然后我执行命令
diff -b smac.tr smac.tr.bak
发现这两个文件内容一模一样，说明原来的协议SMAC运行正常。
然后我修改了smac.tcl,命名为lmac.tcl，调用LMAC协议，然后执行命令ns lmac.tcl,产生trace文件lmac.tr
执行命令
diff -b smac.tr lmac.tr
发现这两个trace文件的内容是一样的，这说明LMAC协议添加成功了，耶~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
10.在添加新的协议中注意的一些问题和相关技巧：
添加一个新的协议，要照着原来协议的方法写。其实最简单的方法是把含有SMAC,smac,Smac字符串的文件都找出来，然后照样子添加LMAC协议就可以了。
~/ns-allinone-2.30/ns-2.30/gen下的文件是make的时候自动生成的，不用修改
在~/ns-allinone-2.30/ns-2.30/tcl/lib下，文件ns-lib.tcl也含有SMAC的内容，主要是在tcl调用smac时大印出警告语句，告诉用户SMAC要40秒后才能同步。这个文件可以修改，也可以不修改，对运行结果(trace文件)没有影响。
https://blog.sciencenet.cn/blog-428172-309843.html
上一篇：网络仿真利器NS-2无师自通七天速成系列Ⅵ：无线网络模拟与实例
下一篇：附录4：诺基亚研究中心招聘实习生
