NetTest - Clean up TCP code a little, add lost packet checks
authorJohn Hodge <[email protected]>
Wed, 19 Mar 2014 14:12:16 +0000 (22:12 +0800)
committerJohn Hodge <[email protected]>
Wed, 19 Mar 2014 14:12:16 +0000 (22:12 +0800)
Tools/NetTest_Runner/include/tcp.h
Tools/NetTest_Runner/tcp.c
Tools/NetTest_Runner/test_tcp.c
Tools/nativelib/logging.c

index 9446b3c..eb7edf5 100644 (file)
@@ -9,6 +9,18 @@
 #include <stdint.h>
 #include <stddef.h>
 
+typedef struct {
+        int    IFNum;
+        int    AF;
+       const void      *LAddr;
+       const void      *RAddr;
+       uint16_t        LPort;
+       uint16_t        RPort;
+       uint16_t        Window;
+       uint32_t        LSeq;
+       uint32_t        RSeq;
+} tTCPConn;
+
 #define TCP_FIN        0x01
 #define TCP_SYN        0x02
 #define TCP_RST        0x04
 #define TCP_ACK        0x10
 #define TCP_URG        0x20
 
-extern void    TCP_Send(int IF, int AF, const void *IP, short sport, short dport, uint32_t seq, uint32_t ack, uint8_t flags, uint16_t window, size_t data_len, const void *data);
 
+extern void    TCP_SendC(const tTCPConn *Conn, uint8_t flags, size_t data_len, const void *data);
+extern void    TCP_Send(int IF, int AF, const void *IP, short sport, short dport, uint32_t seq, uint32_t ack, uint8_t flags, uint16_t window, size_t data_len, const void *data);
 
 // The following skip the next check of each field
 extern void    TCP_SkipCheck_Seq(bool Skip);
 
+extern bool    TCP_Pkt_CheckC(size_t len, const void *data, size_t *ofs, size_t *out_len, const tTCPConn *Conn, uint8_t flags);
 extern bool    TCP_Pkt_Check(size_t len, const void *data, size_t *ofs, size_t *out_len, int AF, const void *IP, short sport, short dport, uint32_t seq, uint32_t ack, uint8_t flags);
 
 // - Get a field from a previously validated packet
index 2bdc3af..d5c7637 100644 (file)
@@ -39,6 +39,11 @@ uint16_t TCP_int_GetPseudoHeader(int AF, const void *SrcAddr, const void *DstAdd
        }
 }
 
+void TCP_SendC(const tTCPConn *Conn, uint8_t flags, size_t data_len, const void *data)
+{
+       TCP_Send(Conn->IFNum, Conn->AF, Conn->RAddr, Conn->LPort, Conn->RPort,
+               Conn->LSeq, Conn->RSeq, flags, Conn->Window, data_len, data);
+}
 void TCP_Send(int IF, int AF, const void *IP, short sport, short dport,
        uint32_t seq, uint32_t ack, uint8_t flags, uint16_t window,
        size_t data_len, const void *data
@@ -76,6 +81,15 @@ void TCP_SkipCheck_Seq(bool Skip) {
        gTCP_Skips.Seq = Skip;
 }
 
+
+bool TCP_Pkt_CheckC(size_t len, const void *data, size_t *out_ofs, size_t *len_out,
+       const tTCPConn *conn, uint8_t flags)
+{
+       return TCP_Pkt_Check(len, data, out_ofs, len_out,
+               conn->AF, conn->RAddr, conn->RPort, conn->LPort, conn->RSeq, conn->LSeq, flags
+               );
+}
+
 bool TCP_Pkt_Check(size_t len, const void *data, size_t *out_ofs, size_t *len_out,
        int AF, const void *IP, short sport, short dport,
        uint32_t seq, uint32_t ack, uint8_t flags)
@@ -83,7 +97,6 @@ bool TCP_Pkt_Check(size_t len, const void *data, size_t *out_ofs, size_t *len_ou
        size_t  ofs, rlen;
        if( !IP_Pkt_Check(len, data, &ofs, &rlen, AF, IP, BLOB(HOST_IP), IPPROTO_TCP) )
                return false;
-       // TODO: IP has its own length field, use that?
        
        tTCPHeader      hdr;
        TEST_ASSERT_REL(rlen, >=, sizeof(hdr)); 
@@ -93,7 +106,7 @@ bool TCP_Pkt_Check(size_t len, const void *data, size_t *out_ofs, size_t *len_ou
        if( !gTCP_Skips.SPort ) TEST_ASSERT_REL( ntohs(hdr.SPort), ==, sport );
        TEST_ASSERT_REL( ntohs(hdr.DPort), ==, dport );
        if( !gTCP_Skips.Seq )   TEST_ASSERT_REL( ntohl(hdr.Seq), ==, seq );
-       if( !gTCP_Skips.Ack )   TEST_ASSERT_REL( ntohl(hdr.Ack), ==, ack );
+       if( flags & TCP_ACK )   TEST_ASSERT_REL( ntohl(hdr.Ack), ==, ack );
        TEST_ASSERT_REL( hdr.Flags, ==, flags);
 
        uint16_t        real_cksum = htons(hdr.Checksum);
@@ -111,7 +124,8 @@ bool TCP_Pkt_Check(size_t len, const void *data, size_t *out_ofs, size_t *len_ou
        return true;
 }
 
-uint32_t TCP_Pkt_GetSeq(size_t len, const void *data, int AF) {
+uint32_t TCP_Pkt_GetSeq(size_t len, const void *data, int AF)
+{
        size_t  ofs, rlen;
        IP_Pkt_Check(len, data, &ofs, &rlen, AF, NULL, NULL, IPPROTO_TCP);
        
index e57398f..9c4e2e4 100644 (file)
@@ -23,122 +23,179 @@ bool Test_TCP_Basic(void)
        char rxbuf[MTU];
        const int       ERX_TIMEOUT = 1000;     // Expect RX timeout (timeout=failure)
        const int       NRX_TIMEOUT = 250;      // Not expect RX timeout (timeout=success)
-       
+       const int       RETX_TIMEOUT = 1000;    // OS PARAM - Retransmit timeout
+       const int       LOST_TIMEOUT = 1000;    // OS PARAM - Time before sending an ACK 
+       const int       DACK_TIMEOUT = 500;     // OS PARAM - Timeout for delayed ACKs
+       const size_t    DACK_BYTES = 4096;      // OS PARAM - Threshold for delayed ACKs
+
+       tTCPConn        testconn = {
+               .IFNum = 0, .AF = 4,
+               .RAddr = BLOB(TEST_IP),
+               .LAddr = BLOB(HOST_IP),
+               .RPort = 80,
+               .LPort = 11200,
+               .Window = 0x1000,
+               .LSeq = 0x1000,
+               .RSeq = 0,
+       };
+
        const char testblob[] = "HelloWorld, this is some random testing data for TCP\xFF\x00\x66\x12\x12";
        const size_t    testblob_len = sizeof(testblob);
        
        // 1. Test packets to closed port
        // > RFC793 Pg.65
-       const uint16_t  our_window = 0x1000;
-       uint32_t        seq_tx = 0x1000;
-       uint32_t        seq_exp = 0x33456;
        
        // 1.1. Send SYN packet
-       TCP_Send(0, 4, BLOB(TEST_IP), 1234, 80, seq_tx, seq_exp, TCP_SYN, 0x1000, testblob_len, testblob);
-       // Expect a TCP_RST|TCP_ACK with SEQ=0,ACK=SEQ+LEN
+       TCP_SendC(&testconn, TCP_SYN, testblob_len, testblob);
+       testconn.RSeq = 0;
+       testconn.LSeq += testblob_len;
+       // Expect RST,ACK with SEQ=0
        TEST_ASSERT_rx();
-       TEST_ASSERT( TCP_Pkt_Check(rxlen, rxbuf, &ofs, &len, 4, BLOB(TEST_IP), 80, 1234,
-               0, seq_tx+testblob_len, TCP_RST|TCP_ACK) );
+       TEST_ASSERT( TCP_Pkt_CheckC(rxlen, rxbuf, &ofs, &len, &testconn, TCP_RST|TCP_ACK) );
        TEST_ASSERT_REL(ofs, ==, rxlen);
        
        // 1.2. Send a SYN,ACK packet
-       TCP_Send(0, 4, BLOB(TEST_IP), 1234, 80, seq_tx, seq_exp, TCP_SYN|TCP_ACK, 0x1000, 0, NULL);
+       testconn.RSeq = 12345;
+       TCP_SendC(&testconn, TCP_SYN|TCP_ACK, 0, NULL);
        // Expect a TCP_RST with SEQ=ACK
        TEST_ASSERT_rx();
-       TEST_ASSERT( TCP_Pkt_Check(rxlen, rxbuf, &ofs, &len, 4, BLOB(TEST_IP), 80, 1234, seq_exp, seq_tx+0, TCP_RST) );
+       TEST_ASSERT( TCP_Pkt_CheckC(rxlen, rxbuf, &ofs, &len, &testconn, TCP_RST) );
        TEST_ASSERT_REL(ofs, ==, rxlen);
+       testconn.LSeq ++;
        
        // 1.3. Send a RST packet
-       TCP_Send(0, 4, BLOB(TEST_IP), 1234, 80, seq_tx, seq_exp, TCP_RST, 0x1000, 0, NULL);
+       TCP_SendC(&testconn, TCP_RST, 0, NULL);
        // Expect nothing
        TEST_ASSERT_no_rx();
+       testconn.LSeq ++;
        
        // 1.3. Send a RST,ACK packet
-       TCP_Send(0, 4, BLOB(TEST_IP), 1234, 80, seq_tx, seq_exp, TCP_RST|TCP_ACK, 0x1000, 0, NULL);
+       TCP_SendC(&testconn, TCP_RST|TCP_ACK, 0, NULL);
        // Expect nothing
        TEST_ASSERT_no_rx();
+       testconn.LSeq ++;
 
        
        // 2. Establishing connection with a server
-       const int server_port = 7;
-       const int local_port = 11234;
-       Stack_SendCommand("tcp_echo_server %i", server_port);
+       testconn.RPort = 7;
+       testconn.LPort = 11239;
+       Stack_SendCommand("tcp_echo_server %i", testconn.RPort);
 
        // >>> STATE: LISTEN
 
        // 2.1. Send RST
-       TCP_Send(0, 4, BLOB(TEST_IP), local_port, server_port, seq_tx, seq_exp, TCP_RST, our_window, 0, NULL);
+       TCP_SendC(&testconn, TCP_RST, 0, NULL);
        // - Expect nothing
        TEST_ASSERT_no_rx();
        // 2.2. Send ACK
-       TCP_Send(0, 4, BLOB(TEST_IP), local_port, server_port, seq_tx, seq_exp, TCP_ACK, our_window, 0, NULL);
+       TCP_SendC(&testconn, TCP_ACK, 0, NULL);
        // - Expect RST
        TEST_ASSERT_rx();
-       TEST_ASSERT( TCP_Pkt_Check(rxlen, rxbuf, &ofs, &len, 4, BLOB(TEST_IP),
-               server_port, local_port, seq_exp, seq_tx+0, TCP_RST) );
+       TEST_ASSERT( TCP_Pkt_CheckC(rxlen, rxbuf, &ofs, &len, &testconn, TCP_RST) );
+       TEST_ASSERT_REL(ofs, ==, rxlen);
 
        // 2.3. Begin hanshake (SYN)
-       // TODO: "If the SYN bit is set, check the security."
-       TCP_Send(0, 4, BLOB(TEST_IP), local_port, server_port, seq_tx, 0, TCP_SYN, our_window, 0, NULL);
+       // TODO: Test "If the SYN bit is set, check the security."
+       TCP_SendC(&testconn, TCP_SYN, 0, NULL);
+       testconn.LSeq ++;
        // - Expect SYN,ACK with ACK == SEQ+1
        TEST_ASSERT_rx();
        TCP_SkipCheck_Seq(true);
-       TEST_ASSERT( TCP_Pkt_Check(rxlen, rxbuf, &ofs, &len, 4, BLOB(TEST_IP),
-               server_port, local_port, 0, seq_tx+1, TCP_SYN|TCP_ACK) );
-       seq_exp = TCP_Pkt_GetSeq(rxlen, rxbuf, 4);
+       TEST_ASSERT( TCP_Pkt_CheckC(rxlen, rxbuf, &ofs, &len, &testconn, TCP_SYN|TCP_ACK) );
+       testconn.RSeq = TCP_Pkt_GetSeq(rxlen, rxbuf, testconn.AF) + 1;
 
        // >>> STATE: SYN-RECEIVED
        // TODO: Test other transitions from SYN-RECEIVED
-               
+       
        // 2.4. Complete handshake, TCP ACK
-       seq_exp ++;
-       seq_tx ++;
-       TCP_Send(0,4,BLOB(TEST_IP), local_port, server_port, seq_tx, seq_exp, TCP_ACK, our_window, 0, NULL);
+       TCP_SendC(&testconn, TCP_ACK, 0, NULL);
        // - Expect nothing
        TEST_ASSERT_no_rx();
 
        // >>> STATE: ESTABLISHED
        
        // 2.5. Send data
-       TCP_Send(0,4,BLOB(TEST_IP), local_port, server_port, seq_tx, seq_exp,
-               TCP_ACK|TCP_PSH, our_window, testblob_len, testblob);
-       seq_tx += testblob_len;
-       // Expect burst delayed ACK
-       TEST_ASSERT_rx();
-       TEST_ASSERT( TCP_Pkt_Check(rxlen, rxbuf, &ofs, &len, 4, BLOB(TEST_IP),
-               server_port, local_port, seq_exp, seq_tx, TCP_ACK) );
-       TEST_ASSERT_REL( len, ==, 0 );
+       TCP_SendC(&testconn, TCP_ACK|TCP_PSH, testblob_len, testblob);
+       testconn.LSeq += testblob_len;
 
        // Expect echoed reponse with ACK
        TEST_ASSERT_rx();
-       TEST_ASSERT( TCP_Pkt_Check(rxlen, rxbuf, &ofs, &len, 4, BLOB(TEST_IP),
-               server_port, local_port, seq_exp, seq_tx, TCP_ACK|TCP_PSH) );
+       TEST_ASSERT( TCP_Pkt_CheckC(rxlen, rxbuf, &ofs, &len, &testconn, TCP_ACK|TCP_PSH) );
        TEST_ASSERT_REL( len, ==, testblob_len );
        TEST_ASSERT( memcmp(rxbuf + ofs, testblob, testblob_len) == 0 );
-       seq_exp += testblob_len;
+       testconn.RSeq += testblob_len;
+
+       // Send something short
+       const char testblob2[] = "test blob two.";
+       const size_t    testblob2_len = sizeof(testblob2);
+       TCP_SendC(&testconn, TCP_ACK|TCP_PSH, testblob2_len, testblob2);
+       testconn.LSeq += testblob2_len;
+       // Expect response with data and ACK
+       TEST_ASSERT_rx();
+       TEST_ASSERT( TCP_Pkt_CheckC(rxlen, rxbuf, &ofs, &len, &testconn, TCP_ACK|TCP_PSH) );
+       TEST_ASSERT_REL( len, ==, testblob2_len );
+       TEST_ASSERT( memcmp(rxbuf + ofs, testblob2, testblob2_len) == 0 );
+       
+       // Wait for just under retransmit time, expecting nothing
+       #if TEST_TIMERS
+       TEST_ASSERT( 0 == Net_Receive(0, sizeof(rxbuf), rxbuf, RETX_TIMEOUT-100) );
+       // Now expect the previous message
+       TEST_ASSERT_rx();
+       TEST_ASSERT( TCP_Pkt_CheckC(rxlen, rxbuf, &ofs, &len, &testconn, TCP_ACK|TCP_PSH) );
+       TEST_ASSERT_REL( len, ==, testblob2_len );
+       TEST_ASSERT( memcmp(rxbuf + ofs, testblob2, testblob2_len) == 0 );
+       #else
+       TEST_WARN("Not testing retransmit timer");
+       #endif
+       testconn.RSeq += testblob2_len;
+       
+       // Send explicit acknowledgement
+       TCP_SendC(&testconn, TCP_ACK, 0, NULL);
+       TEST_ASSERT_no_rx();
+       
+       // TODO: Test delayed ACKs (Timeout and data)
+       // > Requires inhibiting the server's echo response?
+       
+       // === Test out-of-order packets ===
+       testconn.LSeq += testblob2_len; // raise sequence number
+       TCP_SendC(&testconn, TCP_ACK|TCP_PSH, testblob_len, testblob);
+       // - previous data has not been sent, expect no response for ()
+       // TODO: Should this ACK be delayed?
+       //TEST_ASSERT_no_rx();
+       // - Expect an ACK of the highest received packet
+       testconn.LSeq -= testblob2_len;
+       TEST_ASSERT_rx();
+       TEST_ASSERT( TCP_Pkt_CheckC(rxlen, rxbuf, &ofs, &len, &testconn, TCP_ACK) );
+       TEST_ASSERT_REL( len, ==, 0 );
+       // - Send missing data
+       TCP_SendC(&testconn, TCP_ACK, testblob2_len, testblob2);
+       testconn.LSeq += testblob_len+testblob2_len;    // raise sequence number
+       // - Expect echo response with all sent data
+       TEST_ASSERT_rx();
+       TEST_ASSERT( TCP_Pkt_CheckC(rxlen, rxbuf, &ofs, &len, &testconn, TCP_ACK|TCP_PSH) );
+       TEST_ASSERT_REL( len, ==, testblob_len+testblob2_len );
+       TEST_ASSERT( memcmp(rxbuf + ofs, testblob2, testblob2_len) == 0 );
+       TEST_ASSERT( memcmp(rxbuf + ofs+testblob2_len, testblob, testblob_len) == 0 );
+       testconn.RSeq += len;
        
        // 2.6. Close connection (TCP FIN)
-       TCP_Send(0,4,BLOB(TEST_IP), local_port, server_port, seq_tx, seq_exp,
-               TCP_ACK|TCP_FIN, our_window, 0, NULL);
-       seq_tx ++;      // Empty = 1 byte
+       TCP_SendC(&testconn, TCP_ACK|TCP_FIN, 0, NULL);
+       testconn.LSeq ++;       // Empty = 1 byte
        // Expect ACK? (Does acess do delayed ACKs here?)
        TEST_ASSERT_rx();
-       TEST_ASSERT( TCP_Pkt_Check(rxlen, rxbuf, &ofs, &len, 4, BLOB(TEST_IP),
-               server_port, local_port, seq_exp, seq_tx, TCP_ACK) );
+       TEST_ASSERT( TCP_Pkt_CheckC(rxlen, rxbuf, &ofs, &len, &testconn, TCP_ACK) );
        TEST_ASSERT_REL( len, ==, 0 );
        // >>> STATE: CLOSE WAIT
        
        // Expect FIN
        TEST_ASSERT_rx();
-       TEST_ASSERT( TCP_Pkt_Check(rxlen, rxbuf, &ofs, &len, 4, BLOB(TEST_IP),
-               server_port, local_port, seq_exp, 0, TCP_FIN) );
+       TEST_ASSERT( TCP_Pkt_CheckC(rxlen, rxbuf, &ofs, &len, &testconn, TCP_FIN) );
        TEST_ASSERT_REL( len, ==, 0 );
        
        // >>> STATE: LAST-ACK
 
        // 2.7 Send ACK of FIN
-       TCP_Send(0,4,BLOB(TEST_IP), local_port, server_port, seq_tx, seq_exp,
-               TCP_ACK, our_window, 0, NULL);
+       TCP_SendC(&testconn, TCP_ACK, 0, NULL);
        // Expect no response
        TEST_ASSERT_no_rx();
        
index 292b8a5..959a9cc 100644 (file)
@@ -78,6 +78,10 @@ void Debug(const char *Message, ...) {
        PUTERR("38", "D")
 }
 
+char _prn(char byte)
+{
+       return (' ' <= byte && byte <= 'z') ? byte : '.';
+}
 void Debug_HexDump(const char *Prefix, const void *Data, size_t Length)
 {
        const uint8_t *data = Data;
@@ -86,23 +90,44 @@ void Debug_HexDump(const char *Prefix, const void *Data, size_t Length)
        fprintf(stderr, "[HexDump ]d %s: %i bytes\n", Prefix, (int)Length);
        for( ofs = 0; ofs + 16 <= Length; ofs += 16 )
        {
+               const uint8_t   *d = data + ofs;
                fprintf(stderr, "[HexDump ]d %s:", Prefix);
                fprintf(stderr, "  %02x %02x %02x %02x %02x %02x %02x %02x",
-                       data[0], data[1], data[2], data[3], data[4], data[5], data[6], data[7]);
-               data += 8;
+                       d[0], d[1], d[2], d[3], d[4], d[5], d[6], d[7]);
                fprintf(stderr, "  %02x %02x %02x %02x %02x %02x %02x %02x",
-                       data[0], data[1], data[2], data[3], data[4], data[5], data[6], data[7]);
-               data += 8;
+                       d[8], d[9], d[10], d[11], d[12], d[13], d[14], d[15]);
+               fprintf(stderr, " |%c%c%c%c""%c%c%c%c %c%c%c%c""%c%c%c%c",
+                       _prn(d[ 0]), _prn(d[ 1]), _prn(d[ 2]), _prn(d[ 3]),
+                       _prn(d[ 4]), _prn(d[ 5]), _prn(d[ 6]), _prn(d[ 7]),
+                       _prn(d[ 8]), _prn(d[ 9]), _prn(d[10]), _prn(d[11]),
+                       _prn(d[12]), _prn(d[13]), _prn(d[14]), _prn(d[15])
+                       );
                fprintf(stderr, "\n");
        }
        
-       fprintf(stderr, "[HexDump ]d %s:", Prefix);
-       for( ; ofs < Length; ofs ++ )
+       if( ofs < Length )
        {
-               if( ofs % 8 == 0 )      fprintf(stderr, " ");
-               fprintf(stderr, " %02x", data[ofs%16]);
+               const uint8_t   *d = data + ofs;
+               fprintf(stderr, "[HexDump ]d %s: ", Prefix);
+               for( int i = 0; i < Length - ofs; i ++ )
+               {
+                       if( i == 8 )    fprintf(stderr, " ");
+                       fprintf(stderr, " %02x", d[i]);
+               }
+               for( int i = Length - ofs; i < 16; i ++ )
+               {
+                       if( i == 8 )    fprintf(stderr, " ");
+                       fprintf(stderr, "   ");
+               }
+               fprintf(stderr, " |");
+               for( int i = 0; i < Length - ofs; i ++ )
+               {
+                       if( i == 8 )    fprintf(stderr, " ");
+                       fprintf(stderr, "%c", _prn(d[i]));
+               }
+               
+               fprintf(stderr, "\n");
        }
-       fprintf(stderr, "\n");
        LOG_LOCK_RELEASE();
 }
 

UCC git Repository :: git.ucc.asn.au