「实验记录」CS144 Lab0 networking warmup
文章目录
- 一、Motivation
- 二、Solutions
- S1 - Writing webget
- S2 - An in-memory reliable byte stream
- 三、Results
- 四、Source
一、Motivation
第一个小测试 webget 是想让我们体验并模拟一下在浏览器中键入 URL 后获得远程服务器传来的内容,这并没有太大的难度,因为 Lab 本身已经为我们搭建好了 TCP/IP 五层协议栈的框架,我们要做的仅仅是解析传入的 host 和 path 即可,具体完善在 apps/webget.cc 的 get_URL() 中
第二个基本组件也比较简单,是想让我们实现一个最基本且最常用的字节流,可以将其理解成是一个队列,可以从头部读出数据,也可以从末端写入数据。同样,大体的框架 Lab 已经实现好了,只需要我们在 libsponge/byte_stream.cc 中完善其各功能即可
二、Solutions
S1 - Writing webget
针对第一个测试点 webget,应该在 apps/webget.cc 中完善具体的 get_URL() 即可,
void get_URL(const string &host, const string &path) {TCPSocket sock;sock.connect(Address(host, "http"));sock.write("GET " + path + " HTTP/1.1\r\nHost: " + host + "\r\nConnection: close\r\n\r\n");sock.shutdown(SHUT_WR);while (!sock.eof())cout << sock.read();sock.close();
}
首先,进入函数内不管三七二十一,先建 socket,然后尝试与目标 web 主机建立 TCP 连接。成功后,透过 write 将获取 URL 内容的请求发送给服务器。发送完成之后,关闭 socket 写的 Channel,意味着不能再向该 socket 当中写数据了,或许只能读
之后,就是等待 web 主机回复。通过eof判断可读的 Channel 内是否有数据送来,送来一份,读一份,直到读完为止
S2 - An in-memory reliable byte stream
针对第二个测试点稍微复杂一点,要修改 libsponge/byte_stream.h 和 libsponge/byte_stream.cc 的内容,让其支持一个队列的功能,

对于 writer,主要就是能够写入数据并且自知状态,包括队列的剩余容量及 Channel 是否已被关闭。在这里,我选用 deque 双端对列作为 ByteStream 的底层数据结构,来研究一下 write(),
size_t ByteStream::write(const string &data)
{size_t len = data.length();/* 有多少容量写多少数据 */if(remaining_capacity() < data.length())len = remaining_capacity();for(size_t i=0; i<len; i++)buf_.push_back(data[i]);nwrite_ += len;return len;
}
首先,要透过 remaining_capacity() 看一下当前对列还能不能容下将要写入的数据,其定义如下,
size_t ByteStream::remaining_capacity() const
{ return cap_ - buf_.size();
}
我们在此采用的是有多少容量,就写多少数据的策略,而不是 0 或 1 的策略(非写即丢)。定义了 nwrite_ 计数了一次 write 写了多少数据。end_input() 较为简单,只分辨是否还有字节将要写入,其定义如下,
void ByteStream::end_input()
{ended_ = true;
}
关于读操作,Lab0 的文档是这样规范的,

第一个 peek_output() 主要用来查看队首元素,定义如下,
string ByteStream::peek_output(const size_t len) const
{if(len > buf_.size())return "";return string(buf_.begin(), buf_.begin()+len);
}
pop_output() 和查看队首的功能差不多,只是将查看功能改为删除,
void ByteStream::pop_output(const size_t len)
{ if(len > buf_.size())return;for(size_t i=0; i<len; i++)buf_.pop_front();nread_ += len;
}
其中的 nread_ 和 nwrite_ 一样,用来统计 reader 已经读取了多少数据。read() 是框架定义好的,如下,
std::string read(const size_t len) {const auto ret = peek_output(len);pop_output(len);return ret;
}
之后的一系列状态返回函数,我不一一展开了,无非就是封装一下成员变量,对外提供状态查看功能罢了
三、Results
根据文档在 sponge 目录下新建 build 文件夹,然后在 build 里透过 cmake .. 初始化编译环境,接着透过 make -j4 进行编译
完成编译之后,可以透过 make check_webget 和 make check_lab0 来检验自己程序的正确性
四、Source
- 【计算机网络】Stanford CS144 学习笔记
- [CS144] Lab 0: networking warmup
- 【斯坦福计网CS144项目】环境配置 & Lab0: ByteStream
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