Tools/NetTest_Runner/test_tcp.c

   1 /*
   2  * Acess2 Network Stack Tester
   3  * - By John Hodge (thePowersGang)
   4  *
   5  * test_tcp.c
   6  * - Tests for the behavior of the "Transmission Control Protocol"
   7  */
   8 #include "test.h"
   9 #include "tests.h"
  10 #include "net.h"
  11 #include "stack.h"
  12 #include "arp.h"
  13 #include "tcp.h"
  14 #include <string.h>
  15
  16 #define TEST_ASSERT_rx()        TEST_ASSERT( rxlen = Net_Receive(0, sizeof(rxbuf), rxbuf, ERX_TIMEOUT) )
  17 #define TEST_ASSERT_no_rx()     TEST_ASSERT( Net_Receive(0, sizeof(rxbuf), rxbuf, NRX_TIMEOUT) == 0 )
  18
  19 bool Test_TCP_Basic(void)
  20 {
  21         TEST_SETNAME(__func__);
  22         size_t  rxlen, ofs, len;
  23         char rxbuf[MTU];
  24         const int       ERX_TIMEOUT = 1000;     // Expect RX timeout (timeout=failure)
  25         const int       NRX_TIMEOUT = 250;      // Not expect RX timeout (timeout=success)
  26
  27         const char testblob[] = "HelloWorld, this is some random testing data for TCP\xFF\x00\x66\x12\x12";
  28         const size_t    testblob_len = sizeof(testblob);
  29
  30         // 1. Test packets to closed port
  31         // > RFC793 Pg.65
  32         const uint16_t  our_window = 0x1000;
  33         uint32_t        seq_tx = 0x1000;
  34         uint32_t        seq_exp = 0x33456;
  35
  36         // 1.1. Send SYN packet
  37         TCP_Send(0, 4, BLOB(TEST_IP), 1234, 80, seq_tx, seq_exp, TCP_SYN, 0x1000, testblob_len, testblob);
  38         // Expect a TCP_RST|TCP_ACK with SEQ=0,ACK=SEQ+LEN
  39         TEST_ASSERT_rx();
  40         TEST_ASSERT( TCP_Pkt_Check(rxlen, rxbuf, &ofs, &len, 4, BLOB(TEST_IP), 80, 1234,
  41                 0, seq_tx+testblob_len, TCP_RST|TCP_ACK) );
  42         TEST_ASSERT_REL(ofs, ==, rxlen);
  43
  44         // 1.2. Send a SYN,ACK packet
  45         TCP_Send(0, 4, BLOB(TEST_IP), 1234, 80, seq_tx, seq_exp, TCP_SYN|TCP_ACK, 0x1000, 0, NULL);
  46         // Expect a TCP_RST with SEQ=ACK
  47         TEST_ASSERT_rx();
  48         TEST_ASSERT( TCP_Pkt_Check(rxlen, rxbuf, &ofs, &len, 4, BLOB(TEST_IP), 80, 1234, seq_exp, seq_tx+0, TCP_RST) );
  49         TEST_ASSERT_REL(ofs, ==, rxlen);
  50
  51         // 1.3. Send a RST packet
  52         TCP_Send(0, 4, BLOB(TEST_IP), 1234, 80, seq_tx, seq_exp, TCP_RST, 0x1000, 0, NULL);
  53         // Expect nothing
  54         TEST_ASSERT_no_rx();
  55
  56         // 1.3. Send a RST,ACK packet
  57         TCP_Send(0, 4, BLOB(TEST_IP), 1234, 80, seq_tx, seq_exp, TCP_RST|TCP_ACK, 0x1000, 0, NULL);
  58         // Expect nothing
  59         TEST_ASSERT_no_rx();
  60
  61
  62         // 2. Establishing connection with a server
  63         const int server_port = 7;
  64         const int local_port = 11234;
  65         Stack_SendCommand("tcp_echo_server %i", server_port);
  66
  67         // >>> STATE: LISTEN
  68
  69         // 2.1. Send RST
  70         TCP_Send(0, 4, BLOB(TEST_IP), local_port, server_port, seq_tx, seq_exp, TCP_RST, our_window, 0, NULL);
  71         // - Expect nothing
  72         TEST_ASSERT_no_rx();
  73         // 2.2. Send ACK
  74         TCP_Send(0, 4, BLOB(TEST_IP), local_port, server_port, seq_tx, seq_exp, TCP_ACK, our_window, 0, NULL);
  75         // - Expect RST
  76         TEST_ASSERT_rx();
  77         TEST_ASSERT( TCP_Pkt_Check(rxlen, rxbuf, &ofs, &len, 4, BLOB(TEST_IP),
  78                 server_port, local_port, seq_exp, seq_tx+0, TCP_RST) );
  79
  80         // 2.3. Begin hanshake (SYN)
  81         // TODO: "If the SYN bit is set, check the security."
  82         TCP_Send(0, 4, BLOB(TEST_IP), local_port, server_port, seq_tx, 0, TCP_SYN, our_window, 0, NULL);
  83         // - Expect SYN,ACK with ACK == SEQ+1
  84         TEST_ASSERT_rx();
  85         TCP_SkipCheck_Seq(true);
  86         TEST_ASSERT( TCP_Pkt_Check(rxlen, rxbuf, &ofs, &len, 4, BLOB(TEST_IP),
  87                 server_port, local_port, 0, seq_tx+1, TCP_SYN|TCP_ACK) );
  88         seq_exp = TCP_Pkt_GetSeq(rxlen, rxbuf, 4);
  89
  90         // >>> STATE: SYN-RECEIVED
  91         // TODO: Test other transitions from SYN-RECEIVED
  92
  93         // 2.4. Complete handshake, TCP ACK
  94         seq_exp ++;
  95         seq_tx ++;
  96         TCP_Send(0,4,BLOB(TEST_IP), local_port, server_port, seq_tx, seq_exp, TCP_ACK, our_window, 0, NULL);
  97         // - Expect nothing
  98         TEST_ASSERT_no_rx();
  99
 100         // >>> STATE: ESTABLISHED
 101
 102         // 2.5. Send data
 103         TCP_Send(0,4,BLOB(TEST_IP), local_port, server_port, seq_tx, seq_exp,
 104                 TCP_ACK|TCP_PSH, our_window, testblob_len, testblob);
 105         seq_tx += testblob_len;
 106         // Expect burst delayed ACK
 107         TEST_ASSERT_rx();
 108         TEST_ASSERT( TCP_Pkt_Check(rxlen, rxbuf, &ofs, &len, 4, BLOB(TEST_IP),
 109                 server_port, local_port, seq_exp, seq_tx, TCP_ACK) );
 110         TEST_ASSERT_REL( len, ==, 0 );
 111
 112         // Expect echoed reponse with ACK
 113         TEST_ASSERT_rx();
 114         TEST_ASSERT( TCP_Pkt_Check(rxlen, rxbuf, &ofs, &len, 4, BLOB(TEST_IP),
 115                 server_port, local_port, seq_exp, seq_tx, TCP_ACK|TCP_PSH) );
 116         TEST_ASSERT_REL( len, ==, testblob_len );
 117         TEST_ASSERT( memcmp(rxbuf + ofs, testblob, testblob_len) == 0 );
 118         seq_exp += testblob_len;
 119
 120         // 2.6. Close connection (TCP FIN)
 121         TCP_Send(0,4,BLOB(TEST_IP), local_port, server_port, seq_tx, seq_exp,
 122                 TCP_ACK|TCP_FIN, our_window, 0, NULL);
 123         seq_tx ++;      // Empty = 1 byte
 124         // Expect ACK? (Does acess do delayed ACKs here?)
 125         TEST_ASSERT_rx();
 126         TEST_ASSERT( TCP_Pkt_Check(rxlen, rxbuf, &ofs, &len, 4, BLOB(TEST_IP),
 127                 server_port, local_port, seq_exp, seq_tx, TCP_ACK) );
 128         TEST_ASSERT_REL( len, ==, 0 );
 129         // >>> STATE: CLOSE WAIT
 130
 131         // Expect FIN
 132         TEST_ASSERT_rx();
 133         TEST_ASSERT( TCP_Pkt_Check(rxlen, rxbuf, &ofs, &len, 4, BLOB(TEST_IP),
 134                 server_port, local_port, seq_exp, 0, TCP_FIN) );
 135         TEST_ASSERT_REL( len, ==, 0 );
 136
 137         // >>> STATE: LAST-ACK
 138
 139         // 2.7 Send ACK of FIN
 140         TCP_Send(0,4,BLOB(TEST_IP), local_port, server_port, seq_tx, seq_exp,
 141                 TCP_ACK, our_window, 0, NULL);
 142         // Expect no response
 143         TEST_ASSERT_no_rx();
 144
 145         // >>> STATE: CLOSED
 146
 147         return true;
 148 }
 149
 150 bool Test_TCP_SYN_RECEIVED(void)
 151 {
 152         // 1. Get into SYN-RECEIVED
 153
 154         // 2. Send various non-ACK packets
 155         return false;
 156 }