C语言实现MAC帧的封装与解封装

C语言实现MAC帧的封装与解封装

这周做计算机网络课程设计,在几个题目中选了个MAC帧的封装.

首先看最后结果:

这里有个bug,不知道为什么帧前导码和帧定界符前多了FFFFFF,我自己没搞懂???

程序如下:

1. /* 
2. 目标: 
3. 封装 
4. 1.将inputFile文件中的数据封装成MAC帧,封装好的MAC帧写入outputFile文件中. 
5. 2.如果数据长度小于46字节,则补全到46字节 
6. 3.如果数据长度大于1500,则封装成多个MAC帧 
7. 解封装: 
8. 读取outputFile中的数据,并逐个显示帧的信息 
9.  
10. 其实我们要求还是蛮低的,上面有好多是自己添加的 
11. */  
12. #include <stdio.h>   
13. #include <stdlib.h>   
14. #define MAXSIZE 1500   
15. #define echo(format,str) printf("%"#format,str)   
16. #define inputFile "inputFile.txt"    
17. #define outputFile "outputFile.txt"    
18. void flush()  
19. {  
20.     fflush(stdin);  
21.     fflush(stdout);  
22. }  
23.   
24.   
25. unsigned int  crc8(unsigned char *ptr,unsigned  int len)  
26. /* 
27. CRC校验,ptr是需要计算的数组首地址,len是需要计算的长度 
28. */  
29. {  
30.     unsigned int  CRC = 0;  
31.     unsigned int  i;  
32.       
33.     while(len--){  
34.         CRC = CRC^ *ptr++;  
35.         for(i = 0; i < 8; i++){  
36.             if(CRC & 0x01){  
37.                 CRC = (CRC >> 1 )^ 0x8c;  
38.             }  
39.             else{  
40.                 CRC >>= 1;  
41.             }  
42.         }                     
43.     }  
44.       
45.     return CRC;    
46. }  
47.   
48.   
49. int encapsulation()  
50. /*帧封装函数*/  
51. {  
52.     int i,dataCrc,nu,j,lastNu,sum;  
53.     FILE *fpIn,*fpOut;  
54.     int src[6],des[6];  
55.     char type[2],data[MAXSIZE];  
56.     if((fpIn=fopen(inputFile,"a+"))==NULL)  
57.     {  
58.         echo(s,"打开文件失败!");  
59.         return 1;  
60.     }  
61.     if((fpOut=fopen(outputFile,"wb"))==NULL)  
62.     {  
63.         echo(s,"写入文件失败");  
64.         return 1;  
65.     }  
66.   
67.     fseek(fpIn,0,SEEK_END);  
68.     sum=ftell(fpIn);  
69.     nu=sum/1500;  
70.     if((sum-nu*1500)<46)  
71.     {  
72.         for(i=0;i<(46-(sum-nu*1500));i++)  
73.             fputc(0x0,fpIn);   //如果不足,则填充   
74.     }  
75.   
76.     rewind(fpIn);  
77.   
78.     echo(s,"请输源MAC:");  
79.     scanf("%x-%x-%x-%x-%x-%x",src,src+1,src+2,src+3,src+4,src+5);  
80.     fflush(stdin);  
81.     echo(s,"请输入目标MAC:");  
82.     scanf("%x-%x-%x-%x-%x-%x",des,des+1,des+2,des+3,des+4,des+5);  
83.     flush();  
84.     echo(s,"请输入类型字段:");  
85.     flush();  
86.     scanf("%2x%2x",type,type+1);  
87.   
88.     for(j=0;j<nu+1;j++)  
89.     {  
90.         for(i=0;i<7;i++)  
91.             fputc(0xaa,fpOut);   //写入帧前导码   
92.         fputc(0xab,fpOut);       //写入帧定界符   
93.   
94.         for(i=0;i<6;i++)  
95.         {  
96.             fputc(des[i],fpOut);    //写入目的MAC   
97.         }  
98.         for(i=0;i<6;i++)  
99.         {  
100.             fputc(src[i],fpOut);   //写入源MAC   
101.         }  
102.           
103.         fputc(type[0],fpOut);     //写入类型号   
104.         fputc(type[1],fpOut);  
105.   
106.   
107.         if(j!=nu)  
108.         /*不是最后一个数据,则前面的数据都应该是1500*/  
109.         {  
110.             fread(data,sizeof(char),1500,fpIn);  
111.             fwrite(data,sizeof(char),1500,fpOut);  
112.             dataCrc=crc8(data,1500);  
113.             fputc(dataCrc,fpOut);  
114.         }  
115.         else  
116.         {  
117.             //最后一段数据,需要额外处理,获取长度   
118.             lastNu=ftell(fpIn);  
119.             fread(data,sizeof(char),sum-lastNu,fpIn);  
120.             fwrite(data,sizeof(char),sum-lastNu,fpOut);  
121.             dataCrc=crc8(data,sum-lastNu);  
122.             fputc(dataCrc,fpOut);  
123.         }  
124.     }  
125.       
126.     fclose(fpIn);  
127.     fclose(fpOut);  
128.   
129.     echo(s,"\n\n");  
130.   
131.     return 0;  
132. }  
133.   
134.   
135. int unPack()  
136. /*解封装函数*/  
137. {     
138.     int i,dataStart,dataEnd,srcCrc,nowCrc,dataLength,frameNu=0,sum,j;  
139.     char c,data[MAXSIZE];  
140.     FILE *fpOut;  
141.     if((fpOut=fopen(outputFile,"rb"))==NULL)  
142.     {  
143.         echo(s,"打开文件失败!");  
144.         return 1;  
145.     }  
146.   
147.     fseek(fpOut,0,SEEK_END);  
148.     sum=ftell(fpOut);  
149.     rewind(fpOut);  
150.   
151.     while(1)  
152.         /*此循环为了获取帧的个数 
153.         主要思路:连续7个0xaa,第8个是0xab 
154.         */  
155.     {  
156.         if(ftell(fpOut)>=sum)  
157.         {  
158.             break;  
159.         }  
160.         for(i=0;i<7;i++)  
161.         {  
162.             if(ftell(fpOut)>=sum)  
163.             {  
164.                 break;  
165.             }  
166.   
167.             if(fgetc(fpOut)!=0xaa)  
168.             {  
169.                 i=-1;  
170.             }  
171.         }  
172.         if(ftell(fpOut)>=sum)  
173.         {  
174.             break;  
175.         }  
176.         if(fgetc(fpOut)==0xab)  
177.         {  
178.             ++frameNu;  
179.         }  
180.     }  
181.     rewind(fpOut);  
182.   
183.     for(j=0;j<frameNu;j++)  
184.         /*循环逐个输出帧的信息*/  
185.     {  
186.         printf("\n\n帧序号: %d\n\n",j+1);  
187.         echo(s,"帧前导码: ");  
188.         for (i=0;i<7;i++)  
189.         {  
190.             c=fgetc(fpOut);  
191.             echo(.2X,c);  
192.         }  
193.         echo(s,"\n\n");  
194.   
195.         echo(s,"帧前定界符: ");  
196.         {  
197.             c=fgetc(fpOut);  
198.             echo(.2X,c);  
199.         }  
200.   
201.         echo(s,"\n\n");  
202.   
203.         echo(s,"目的MAC地址: ");  
204.         for (i=0;i<6;i++)  
205.         {  
206.             c=fgetc(fpOut);  
207.             echo(.2X,c);  
208.             if (i!=5)  
209.                 echo(s,"-");      
210.         }  
211.         echo(s,"\n\n");   
212.   
213.         echo(s,"源MAC地址: ");  
214.         for (i=0;i<6;i++)  
215.         {  
216.             c=fgetc(fpOut);  
217.             echo(.2X,c);  
218.             if (i!=5)  
219.                 echo(s,"-");      
220.         }  
221.         echo(s,"\n\n");  
222.   
223.         echo(s,"类型号: ");  
224.   
225.         c=fgetc(fpOut);  
226.         echo(.2X,c);  
227.         c=fgetc(fpOut);  
228.         echo(.2X,c);  
229.   
230.         if(j!=frameNu-1)  
231.             //不是最后一个帧,则数据长度都是1500   
232.         {  
233.             fread(data,sizeof(char),1500,fpOut);  
234.             srcCrc=fgetc(fpOut);  
235.             nowCrc=crc8(data,1500);  
236.         }  
237.         else  
238.         {  
239.             //最后一个帧,额外处理   
240.             dataStart=ftell(fpOut);  
241.             fseek(fpOut,-1,SEEK_END);  
242.             dataEnd=ftell(fpOut)-1;  
243.             dataLength=dataEnd-dataStart+1;  
244.             srcCrc=fgetc(fpOut);  
245.             fseek(fpOut,dataStart,SEEK_SET);  
246.             fread(data,sizeof(char),dataLength,fpOut);  
247.             nowCrc=crc8(data,dataLength);  
248.         }  
249.   
250.         printf("\n\n本次CRC:  %d",nowCrc);  
251.         echo(s,"\n\n行为: ");  
252.         if (nowCrc==srcCrc) //比较CRC,是否出错   
253.             echo(s,"接受");  
254.         else  
255.             echo(s,"丢弃");  
256.             printf("  前次CRC:%d",srcCrc);  
257.       
258.     }  
259.     fclose(fpOut);  
260.     echo(s,"\n\n");  
261.     return 0;  
262. }  
263. void choice()  
264. {  
265.     int choice;  
266.     echo(s,"1.帧封装\n");  
267.     echo(s,"2.帧解析\n");  
268.     echo(s,"3.退出\n");  
269.     echo(s,"\t请选择序号:");  
270.     scanf("%d",&choice);  
271.     switch(choice)  
272.     {  
273.     case 1:  
274.         encapsulation();  
275.         break;  
276.     case 2:  
277.         unPack();  
278.         break;  
279.     case 3:  
280.         echo(s,"欢迎使用....\n");  
281.         exit(0);  
282.     default:  
283.         putchar('\a');  
284.         echo(s,"序号在1-3，请重新选择\n");  
285.               
286.     }  
287. }  
288. int main(int argc,char **argv)  
289. {  
290.     while(1)  
291.     {  
292.           
293.         choice();  
294.         echo(s,"\n");  
295.     }  
296.     return 0;  
297.       
298. }  

总的说来,这个程序还是有很多很多需要修改的地方,健壮性很差,等有时间再好好完善一下.