计算机校验和程序.doc

广西师范大学计算机科学与信息工程学院实验3 计算机校验和程序 1 实验目的（1）在给定数据报格式条件下构造数据报并计算数据报校验和；（2）掌握网络层校验和计算的原理与软件实现方法；（3）掌握计算网络校验和的增量式算法。实验环境（设备）平台：Windows XP；环境：Visual C+6.0实验内容【实验方案设计】一 自定义格式如下： 报文类型（8位） 长度（8位） 校验和（16位） 数据字段。程序要求以命令行形式运行：Checksum inputfile outputfile其中Checksum是程序名，inputfile是输入文件名，该文件包含数据字段的内容，outputfile是输出文件名，该文件保存封装完毕后的数据报。【实验过程】（实验步骤、记录、数据、分析）二 网际校验和算法：1 把检验和字段置0，把所有需要校验的数据划分为16位一组的比特序列，然后对每16位的反码求和，结果取反，便得到校验和2 为了验证校验和的正确性，对所有数据求反码和，如果结果全1，则表示校验结果正确三 计算校验和1 算法思想是：将进位累加的过程延迟到整个累加循环结束之后进行，从而提高计算速度2 实现： 在32位的计算机上，把需要校验的数据按16位一组进行累加，结果存放在32位的累加器中，这样溢出位就保存在高16位上。全部累加结束后再把32位累加器中高16位累加到低16位上，那么低16位值的反码即为最终校验和3 延迟进位法通过函数checksum_calculating来实现。函数checksum_calculating的输入参数为pBuffer和 nSize，pBuffer指向需要校验的数据缓冲区，nSize为需要的校验数据的大小，一字节为单位，返回值为16位的校验和。四 具体实现程序代码如下：#include#include#include/ 用于使用网络顺序显示：htons#pragma comment(lib, WS2_32.LIB)/* * 计算给定数据的校验和 *输入参数： *pBuffer指向需要校验的数据缓冲区 *nSize需要校验的数据的大小，以字节为单位 *返回值： *16位的校验结果*/unsigned short checksum_calculating(unsigned short *pBuffer, int nSize)unsigned long dwCksum = 0;/ 32位累加和/ 以两字节为单位反复累加while(nSize 1)dwCksum += *pBuffer+;nSize -= sizeof(unsigned short);/ 如果总字节数为奇数则加上最后一个字节if (nSize)dwCksum += *(unsigned char*) pBuffer;/ 将32位累加和的高16位与低16位第一次相加dwCksum = (dwCksum 16) + (dwCksum & 0xffff);/ 将上一步可能产生的高16位进位再次与低16位累加dwCksum += (dwCksum 16);/ 返回16位校验和return (unsigned short) (dwCksum);void main(int argc, char * argv)/ 判断输入的命令行格式是否正确if (argc != 3)cout 请按以下格式输入命令行: Checksum inputfile outputfile endl;return;/ 创建输入文件流ifstream fInfile;/ 创建输出文件流fstream fOutfile;/ 以2进制方式打开指定的输入文件fInfile.open(argv1, ios:in|ios:binary);/ 把文件指针移到文件末尾fInfile.seekg(0, ios:end);/ 取得输入文件的长度unsigned short wLen = (unsigned short)fInfile.tellg();/ 文件指针位置初始化fInfile.seekg(0, ios:beg);/ 定义数据报缓冲区，缓冲区大小为4+wLen ，其中4为数据报类型字段、长度字段/ 以及校验和字段的长度和，wLen为数据字段长度，即输入文件长度（以字节为单位）unsigned char * pBuf = new unsigned char4 + wLen;pBuf0 = unsigned char(0xab);/ 给数据报类型字段赋值pBuf1 = unsigned char(wLen);/ 给数据报长度字段赋值*(unsigned short *)(pBuf + 2) = 0;/ 计算校验和之前，校验和字段先置为0fInfile.read(pBuf+4, wLen);/ 根据输入文件填充数据报的数据字段/ 计算校验和并把结果填入到数据报的校验和字段*(unsigned short *)(pBuf+2) = checksum_calculating(unsigned short *)pBuf,4+wLen);/ 屏幕输出校验和计算结果cout.width(4);cout 校验和为：0x hex htons( *(unsigned short *)(pBuf+2) ) (以网络顺序显示) endl;/ 以2进制方式打开输出文件fOutfile.open(argv2,ios:in|ios:out|ios:binary|ios:trunc);/ 将pBuf中的数据报写入输出文件fOutfile.write(char *)pBuf, wLen+4);cout 数据报已成功保存在 argv2 文件中! endl;