原創(chuàng)-----如何往NS2中添加新的MAC協(xié)議


網(wǎng)上有關(guān)于往NS2中添加新的路由協(xié)議的文章，卻沒有關(guān)于往NS2中添加新的MAC協(xié)議的文章。下面我給大家講一下如何往NS2中添加新的MAC協(xié)議。
   往NS2.29中添加了一個新的MAC協(xié)議，暫時命名為LMAC.其實它的代碼內(nèi)容和SMAC一樣，我只是想驗證一下如何在NS2.29中添加新的協(xié)議。
1.在~/ns-allinone-2.29/ns-2.29/mac目錄下copy原來的smac.cc和smac.h
  cp smac.cc lmac.cc
  cp smac.h  lmac.h

2.打開lmac.cc和lmac.h，把所有的SMAC替換成LMAC，把所有的smac替換成lmac，把所有的Smac替換成Lmac.

3.修改packet.h
  打開packet.h,找到匹配字符串SMAC，然后照著樣子修改就可以了。
  packet.h在~/ns-allinone-2.29/ns-2.29/common目錄下
  添加定義訪問協(xié)議報頭的指針
  #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包類型（協(xié)議標(biāo)志），所有的包類型都是PT_開頭，如PT_TCP,PT_UDP等，在枚舉類型enum packet_t{}中找到       PT_SMAC，
  添加LMAC
  // SMAC packet
      PT_SMAC,
   // LMAC packet
      PT_LMAC,
   注意新添加的協(xié)議要在PT_NTYPE之前。
   然后在類class p_info{}的構(gòu)造函數(shù)中找到
   name_[PT_SMAC]="smac";
    添加 name_[PT_LMAC]="lmac";這樣就可以通過協(xié)議標(biāo)識尋找協(xié)議對應(yīng)的字符串
    同樣注意要在 name_[PT_NTYPE]= "undefined";之前定義

4.修改ns-default.tcl文件，在~/ns-allinone-2.29/ns-2.29/tcl/lib目錄下
   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
   這里定義了otcl對象的缺省值，我們在這里添加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 
    
    繼續(xù)尋找SMAC，找到
    # Turning on/off sleep-wakeup cycles for SMAC
   Mac/SMAC set syncFlag_ 0
    添加相應(yīng)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-2.29/ns-2.29/tcl/lib目錄下
    在foreach prot{}這個函數(shù)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-2.29/ns-2.29/目錄下
    找到smac.o
   mac/mac-802_3.o mac/mac-tdma.o mac/smac.o \
    添加lmac.o到ns的目標(biāo)文件列表：
   mac/mac-802_3.o mac/mac-tdma.o mac/smac.o mac/lmac.o\
7.經(jīng)過以上幾步，一個新的協(xié)議就一經(jīng)添加成功了，但是這個新的LMAC協(xié)議產(chǎn)生的trace文件格式不正確，
   還要修改cmu-trace.cc和cmu-trace.h文件,在~/ns-allinone-2.29/ns-2.29/trace目錄下
   修改cmu-trace.h文件，找到這一行：
   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，這個文件是修改的關(guān)鍵！！
   在void
  CMUTrace::format_mac_common(Packet *p, const char *why, int offset)
  這個函數(shù)中修改，添加進去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;             // 新添加一個指向lamc包的指針
        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)   // 判斷是不是LMAC包，新添加的語句
                ph = HDR_LMAC(p);
        else
                mh = HDR_MAC802_11(p);
  繼續(xù)往下找SMAC，添加LMAC
          
   if (strcmp (mactype, "Mac/SMAC") == 0) {
                        format_smac(p, offset);
                }
                else if (strcmp (mactype, "Mac/LMAC") == 0) {   //新添加的語句
                        format_lmac(p, offset);
                }
                else {
                        format_mac(p, offset);
                }
                return;
   
   在if(newtrace){}的判斷語句中找到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) {      //新添加的語句
                    format_lmac(p, offset);
            }
            else {
                    format_mac(p, offset);
            }
  繼續(xù)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的判斷
    (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) ? (         //這一塊代碼是新添加的
                   (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());
  這里要好好看看源代碼，看清楚程序的結(jié)構(gòu)，不要添加錯了
  再繼續(xù)找，添加LMAC
   if (strncmp (mactype, "Mac/SMAC", 8) == 0) {
                format_smac(p, offset);
        }
        else if (strncmp (mactype, "Mac/LMAC", 8) == 0) {    //新添加的代碼
                format_lmac(p, offset);
        }
        else {
                format_mac(p, offset);
        }
  再往下找，找到這個函數(shù)：
  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);
}
照著樣子給LMAC寫一個相同功能的函數(shù)：
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)這個函數(shù)
添加 
  switch(ch->ptype()) {
        case PT_MAC:
        case PT_SMAC:
        case PT_LMAC:                    //這是新添加的LMAC協(xié)議
                break;
        case PT_ARP:
                format_arp(p, offset);
                break;
最后在文件的開頭找到#include <smac.h>
添加#include <lmac.h>
到此為止，協(xié)議添加完成

8.回到目錄~/ns-allinone-2.29/ns-2.29下，執(zhí)行命令：
  make clean
  make depend
  make 
make結(jié)束后運行，發(fā)現(xiàn)報錯，說smac.h和lmac.h有函數(shù)重定義了，這是因為cmu-trace.cc文件同時include了smac.h和lmac.h,
所以當(dāng)smac.h和lmac.h有相同名字的定義時，就會報錯，解決方法是把lmac.h中與smac.h重名的類改成其它名字，當(dāng)然在lmac.cc中要做相應(yīng)的修改。

9.如何評價新的協(xié)議是否添加成功？
在添加新的協(xié)議之前，我一經(jīng)運行了ns smac.tcl，把smac.tr文件備份為smac.tr.bak。添加了新的協(xié)議后，我重新運行ns smac.tcl,得到新的smac.tr文件，然后我執(zhí)行命令
diff -b smac.tr smac.tr.bak
發(fā)現(xiàn)這兩個文件內(nèi)容一模一樣，說明原來的協(xié)議SMAC運行正常。
然后我修改了smac.tcl,命名為lmac.tcl，調(diào)用LMAC協(xié)議，然后執(zhí)行命令ns lmac.tcl,產(chǎn)生trace文件lmac.tr
執(zhí)行命令
diff -b smac.tr lmac.tr
發(fā)現(xiàn)這兩個trace文件的內(nèi)容是一樣的，這說明LMAC協(xié)議添加成功了，耶~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

10.在添加新的協(xié)議中注意的一些問題和相關(guān)技巧：
   添加一個新的協(xié)議，要照著原來協(xié)議的方法寫。其實最簡單的方法是把含有SMAC,smac,Smac字符串的文件都找出來，然后照樣子添加LMAC協(xié)議就可以了。
~/ns-allinone-2.29/ns-2.29/gen下的文件是make的時候自動生成的，不用修改
在~/ns-allinone-2.29/ns-2.29/tcl/lib下，文件ns-lib.tcl也含有SMAC的內(nèi)容，主要是在tcl調(diào)用smac時大印出警告語句，告訴用戶SMAC要40秒后才能同步。這個文件可以修改，也可以不修改，對運行結(jié)果(trace文件)沒有影響。