opnet学习初步——琐碎记录
近期要做一个简单的无线ad hoc模型，其中路由部分采用OLSR路由协议，MAC部分需要自定义，物理层采用跳频模型。
首先，搭建一个可以通信的多节点ad hoc网络。此时可以使用modeler自带的wizard。进入方式如下。
创建出来的节点网络如下所示，可以通过拓扑下拉中的轨迹定义里，设置每个节点的移动形式。
按照上述设置完成后，需要额外设置每个节点的traffic，才能使通信成功存在。
另外注意，如果采用jammer模型，需要设置jammer的影响时间间隔，如果设置的过长会导致影响失败。
在通信成功，并可以找到方法阻止节点通信阶段之后，我进入了很长一个时间的错误学习，方式是阅读代码。这段时间进展极其缓慢。其原因在于不熟悉OPNET的函数集。
之后，我改变了策略，大致学习了如何在modeler中编程，及常见的函数。
以下列出个人认为比较重要的函数，及其使用方法。
| 1. 创建一个指定格式的包 mac_frame_ptr = op_pk_create_fmt(“fddi_mac_fr”);//括号里面是格式的名字，可以通过pk.m文件定义，也可以采取现有的包格式，在declared里面 op_pk_nfd_set(mac_frame_ptr, “svc_class”, svc_class); op_pk_nfd_set(mac_frame_ptr, “dest_addr”, dest_addr); op_pk_nfd_set(mac_frame_ptr, “src_addr”, src_addr); op_pk_nfd_set(mac_frame_ptr, “info”, pdu_ptr);//给该格式的packet的补贴字段赋值 2. 获取中断流中的包 pkptr = op_pk_get(op_intrpt_strm());//如果需要获得连续的输入流（包）。可以采用op_strm_pksize()得到队列中包的数量 op_pk_nfd_get(pkptr,”int_value”,&i);//放到i的地址
if (op_subq_pk_insert(0,pkptr,OPC_QPOS_HEAD) != OPC_QINS_OK) { op_pk_destroy(pkptr);//插入失败则销毁该包 在HELP Symbolic Constants中有描述 } 3. 队列函数集——插入与清空 subq_index = op_intrpt_code();//确定哪些子队列正在传输 if(op_subq_empty(subq_index) == OPC_FALSE) { pkptr = op_subq_pk_remove(subq_index,OPQ_QPOS_HEAD); op_pk_send_quiet(pkptr,subq_index);//使用安静模式传输 } 4. 标识、拓扑和内部模型访问函数集 own_id = op_id_self();//返回类型是objid标识本进程处理器或队列的对象ID op_ima_obj_attr_get(own_id, “service_rate”,&service_rate);//获取对象的属性，其中service rate需要预先定义 ppid = op_topo_parent(own_id);//得到特定对象父对象的对象id op_ima_obj_attr_get(ppid, “service_rate”,&service_rate);//获取对象的属性 同理还有子id op_topo_child() 5. 中断函数集（很关键，描述4个例子） a. op_intrpt_schedule_self() pkptr = op_subq_pk_access(0,OPC_QPOS_HEAD); pk_len = op_pk_total_size_get(pkptr); pk_svc_time = pk_len/service_rate; op_intrpt_schedule_self(op_sim_time()+pk_svc_time, 0); server_busy = 1; 在特定时间里面，为激活进程调度一个中断；常见的是等待ACK，此时需要采用op_ev_cancel(evh)取消进程 b. op_intrpt_type() type = op_intrpt_type();//获取中断类型 switch(type) { case(OPC_INTRPT_STRM): break; case(OPC_INTRPT_SELF): break; case(OPC_INTRPT_STAT)://一般用在MAC层判断无线信道是否空闲 break; default: } c. op_intrpt_code()返回值是int，和当前中断相关的数字代码，便于从中断中读取用户自定义的代码可以获得该中断的目的，当有几个不同目的的中断存在时，该值非常必要，例如存在多个超时自中断。 If (op_intrpt_code() == X25C_T13)
d. op_intrpt_strm() 返回值是int类型，当前中断的流索引，当一个包通过op_pk_deliver()或者op_pk_send()转入，或者通过op_strm_access()读取时，该值被明确定义 if (op_intrpt_type() == OPC_INTRPT_STRM && op_intrpt_strm() == LOW_LAYER_INPUT_STREAM) { eth_mac_phys_pk_accept(); } else if (op_intrpt_type() == OPC_INTRPT_STRM && op_intrpt_strm() == HIGH_LAYER_INPUT_STREAM) { eth_mac_llc_pk_accept();
} 6. 统计量函数集 frms_ete_del_lhandle = op_stat_reg(“Frame Relay PVC. Delay(sec)”, conn_id, OPC_STAT_LOCAL);//参数一是统计量，参数二是索引号，参数三是局部或全局索引
7. 分布函数集 主要有两个函数 op_dist_load()返回值是一个指向分布函数的指针 job_type_dist = op_dist_load(“uniform_int”,1,job_type_range) if (job_type_dist == OPC_NIL)://抛出错误 jsd_gen_error(“unable to load job type distribution”); op_dist_outcome()通过调用获得分布结果，返回值是根据特定分布得到的随机值 next_pk_arrvl_time = op_sim_time() + op_dist_outcome(int_arrival_distptr); if (next_pk_arrvl_time < gen_end_time || gen_end_time == FRMSC_ARRL_END_OF_SIM) { op_intrpt_schedule_self(next_pk_arrvl_time,FRMSC_FR_APPL_TRAF_GEN); } 8. 事件与仿真函数集 op_ev_cancel() this_event = op_ev_current(); next_event = op_ev_next_local(this_event); while (op_ev_valid(next_event)) { If (op_ev_type(next_event) == OPC_INTRPT_SELF && op_ev_code(next_event) == RETRANS_TIMER) { retrains_timer = next_event; next_event = op_ev_next_local(retrains_timer); op_ev_cancel(retrains_timer); } else next_event = op_ev_next_local(next_event); } 9. 接口函数集 for (i = send_window_low; i != rcv_seq; INC(i)) { if (window[i].format & x25C_GFI_D_BIT) { iciptr = op_ici_create(“x25_data”); op_ici_attr_set(iciptr, “src address”, chan_vars -> local_addr); op_ici_install(iciptr); op_pk_send_forced(pkptr, strm_index); op_ici_install(OPC_NIL); } } 在OPNET中，可以使用ICI来进行进程之间的数据传递，所谓的ICI就是Interface Control Information（接口控制信息），它是一种特殊的数据结构，类似与C语言中的结构体，格式可以用ICI Editor进行定义。在《OPNET仿真建模大解密》中说ICI应用场合有（1）模拟层间原语，就是网络各层次之间传递的不包含在数据包内的信息，如物理层单元数据指示（包含是否TDC，是否加扰等）。（2）模拟进程交互中的消息。 仿真核心通过“绑定（installation）”机制将一个ICI与事件关联，每一个进程（processor可以有多个进程）在任意时刻只能绑定一个ICI。当进程创建时默认没有ICI绑定，通过调用KP op_ici_install()来实现绑定（需要先通过op_ici_create创建一个ICI），然后仿真核心会自动将该进程产生的事件同该ICI关联，也可以是subsequent events。事实上，该ICI地址会一直同该进程产生的所有事件关联，直到被另一个ICI替换为止，为避免ICI与事件间不必要的关联，可以在事件调度结束后重置ICI（就是绑定空ICI，即op_ici_install(OPC_NIL)）。但是事实上只要在接收进程不处理ICI，那不必要的关联也不会带来什么损失。 ICI是动态的，必须由进程创建，KP op_ici_create（）返回ICI地址，之后的操作都通过该地址进行。 关于ICI最重要的操作包括创建，销毁，绑定，这些决定了何时ICI与事件关联，中间还包括其它操作，如更改和提取信息。注意由于ICI并没有严格限制归哪个进程所有，所以就像包，任何进程只要能得到ICI地址，就可以进行这些操作。例如，ICI可以被创建进程销毁，也可以被接收进程销毁，类似的多个进程可以同时修改ICI，而这些修改对所有进程可见。 仿真核心对ICI的操作流程没有严格的限制，但是不用的ICI应被销毁，以避免进程间不必要的复杂的交互。ICI的生存期可以分成两种： （一）每次使用，创建并绑定 1，源进程创建ICI，op_ici_create（） 2，源进程保存信息到ICI，op_ici_attr_set_***() 3，源进程绑定ICI，op_ici_install() 4，源进程产生事件（发送包/自中断……） 5，当事件发生并导致中断时，被中断的进程获得ICI，op_intrpt_ici() 6，被中断进程获得信息，op_ici_attr_get_***() 7，被中断进程销毁ICI，op_ici_destroy()，结束。 注意这种每次使用创建的ICI，源进程在产生事件后不应操作ICI了，取得信息及销毁ICI的工作由目的进程处理。 （二）永久的ICI 在某些情况，上一种ICI会导致一系列的对同种ICI的创建、销毁操作，这时更简单的方案是创建ICI一次并不销毁。源进程只需要每次更新ICI的信息并绑定（绑定操作是需要的，因为源进程可能使用多个ICI），然后产生事件。这时对ICI的操作过程如下： 1，SV当中定义ICI 1，源进程在初始化时创建ICI（也可以是其它时候，但是只创建一次），op_ici_create（） 2，源进程保存信息到ICI，op_ici_attr_set_***() 3，源进程绑定ICI，op_ici_install() 4，源进程产生事件（发送包/自中断……） 5，当事件发生并导致中断时，被中断的进程获得ICI，op_intrpt_ici() 6，被中断进程获得信息，op_ici_attr_get_***() 不需要销毁，结束。 //-------------------------------------------------------------------------------------- 具体操作，转载自http://hi.baidu.com/freshairjhl/item/888e5e0f437e57113a53eef3 |
比较重要的中断类型常数
| OPNET中断类型常数 |
描述 |
| OPC_INTRPT_FAIL |
节点或链路失效中断 |
| OPC_INTRPT_RECOVER |
节点或链路恢复中断 |
| OPC_INTRPT_PROCEDURE |
程序调用中断 |
| OPC_INTRPT_SELF |
自中断 |
| OPC_INTRPT_STRM |
流中断 |
| OPC_INTRPT_STAT |
状态中断 |
| OPC_INTRPT_REMOTE |
来自外地进程的遥远中断 |
| OPC_INTRPT_BEGSIM |
仿真开始中断 |
| OPC_INTRPT_ENDSIM |
仿真结束中断 |
| OPC_INTRPT_ACCESS |
进程模块用来获取包流队列中封包的中断 |
| OPC_INTRPT_MCAST |
多播中断 |
| OPC_INTRPT_PROCESS |
进程调用中断 |
OPNET MODELER进程建模
填写1.协议需求
a. 接收从高层来的数据
b. 通过物理层转发数据
c. 发送下一个信号前要求ACK
d. 高层的数据排队等待
e. 如果在时间截止的时候，ACK没有返回，则重传
f. 如果链路断了，当链路重建时重传
填写2.定义独立的模块
填写3.进程分解
填写4.事件枚举
| 事件名称 |
事件描述 |
中断类型 |
| 帧到达 |
上层递交帧 |
STRM |
| 超时 |
重传时钟超时 |
SELF |
| 收到确认 |
收到帧的确认 |
STRM |
| 链路失效 |
链路失效 |
FAILURE |
| 链路恢复 |
链路恢复 |
RECOVERY |
| 启动 |
进程启动 |
BEGSIM |
事件响应表描述了进程模型在不同状态下对各种事件的响应行为
| 状态 |
事件 |
转换条件 |
行为 |
目的状态 |
| 初始化 |
启动 |
无 |
无 |
空闲 |
| 状态 |
事件 |
转换条件 |
行为 |
目的状态 |
| 空闲 |
帧到达 |
无 |
存储帧 发送帧 设置时钟 |
等待确认 |
| 链路失效 |
无 |
无 |
链路失效 |
| 状态 |
事件 |
转换条件 |
行为 |
目的状态 |
| 等待确认 |
帧到达 |
无 |
帧排队 |
等待确认 |
| 超时 |
无 |
复制帧 发送帧 设置时钟 |
等待确认 |
|
|
|
收到确认 |
队列空 |
取消时钟 销毁帧复制 |
空闲 |
|
|
队列非空 |
取消时钟 销毁帧复制 取出队首帧 复制帧 发送帧 设置时钟 |
等待确认 |
|
|
|
链路失效 |
|
|
等待确认且链路失效 |
| 状态 |
事件 |
转换条件 |
行为 |
目的状态 |
| 链路失效 |
帧到达 |
无 |
帧排队 |
链路失效 |
| 链路恢复 |
队列空 |
无 |
空闲 |
|
|
|
队列非空 |
取出队首帧，复制帧，发送帧，设置时钟 |
等待确认
|
| 状态 |
事件 |
转换条件 |
行为 |
目的状态 |
| 等待确认且链路失效 |
帧到达 |
无 |
帧排队 |
等待确认且链路失效 |
| 确认超时 |
无 |
设置重发标志 |
等待确认且链路失效 |
|
| 链路恢复 |
有重发标志 |
取消重发标志，取出队首帧，复制帧，发送帧，设置时钟 |
等待确认
|
|
|
|
无重发标志 |
无 |
等待确认
|
Modeler进程建模学习笔记（《OPNET Modeler与网络仿真》）
状态的含义，所有状态之间是互斥和互补的，加起来形成了进程状态空间的全集（类似FPGA状态机）。当进程收到中断后，会从一个状态转移到另一个状态
强制与非强制状态
进入强制状态的仿真，仿真核心不允许其停留在该状态，而是立刻转移到下一个状态。编程时一般只填写进入代码的部分，因为进入和离开相同。
非强制状态则相反，进入非强制状态后的仿真，将停留在那个状态等到触发唤起。对OPNET来说，真正的状态为非强制状态。此时进程可以由仿真核心唤起，也可以调用op_pro_invoke()唤起。
初始状态可以是强制状态，也可以是非强制状态
每个状态都有相应的动作与其对应，对Proto—C来说，这些动作为执行代码，上半部分为进入执行代码，下半部分为离开执行代码，进入执行代码是进程进入该状态时执行的动作，离开执行代码是离开该状态时执行的动作。
初始状态根据仿真开始中断（begin simulationinterrupt）和是否强制状态分为4种情况。
（1） 一般而言，初始状态为强制状态，仿真开始中断被启用。下一个状态的进入代码不能包含和处理主流中断有关的内容。比较常见的是，下一个状态为非强制内容，比如idle，等待主流中断唤起，并在离开代码中执行。如果下一个状态为非强制且不处理主流中断，则可以和初始状态合并为一个初始非强制状态。
（2） 初始状态为强制状态，仿真开始中断被关闭。此时出发进入初始状态的是主流中断。
（3） 初始状态非强制，仿真中断开启。初始化在初始状态的进入代码里，初始状态的离开代码可以对主流中断进行处理。可能是多状态
（4） 初始状态非强制，仿真中断关闭，不常见。
转移与离开代码的关系
转移包括：源代码、目的状态、转移条件、转移执行代码。
如果源代码是强制状态，转移代码和源状态的进入、离开为一体
如果源代码是非强制状态，转移代码和离开代码一体
转移条件可以写在离开代码中，要考虑所有转移条件的可能，与状态类似，转移条件互补和互斥
使用Modeler编程概述
对一个典型的Modeler程序来说，需要进行代码编写的地方包括：进程模型中的状态变量、临时变量、头区、函数区、进入和离开代码、转移代码以及外部头文件和源文件。
状态变量类似函数里的静态变量。
临时变量在函数中定义，在进程唤起的过程中不保持原来的值。
函数的声明在头区或头文件中，相应的函数具体定义需要放在函数区或外部文件中。函数的入口需要使用FIN和FOUT。有利于OPNET在编译及运行中发生错误时进行定位。
外部文件
核心函数KP（Kernel Procedure），指的是可以被进程模型和收发信机管道阶段座位中断被调度的C/C++函数，或者普通C/C++函数灯所调用的函数。
OPNET有自定义的数据类型
动画实体（暂不描述）
布尔类型：OPC_TRUE\OPC_FALSE；声明 BOOLEAN bool；
符合代码类型：OPC_COMPCODE_SUCCESS\OPC_COMPCODE_FAILURE；表示某一操作是否成功；声明Compcodecomp_status；
概率分布类型：用来描述随机数与特定数值输出间的概率函数PDF对应关系；概率分布类型一般包含一个枚举表；声明 Distribution* dist_ptr；
事件句柄类型（Event Handle）：用来唯一表述一个待决的仿真事件，事件句柄不是简单的整形或者指针，而是数据结构；声明 Evhandle evh；
统计量句柄类型（Statisticshandle）：被用来确认动态生成的全局或者局部统计量，一般在stat包中的KP来注册；声明 Stathandle stat_handle；
接口控制信息（ICI）：与仿真中断相关的结构型数据集合，是进程间通信的手段（层与层之间传输信息）；声明ICI* ici_ptr；
链表类型：数据元素的集合，储存于双向链中，数据可以在任意指定位置上加入和删除；声明List* list_ptr;
对象标识（Object ID）：表示某一仿真对象，由ID IMA TOPO PK函数集声明；声明Objid objid；
流量导入模型：
包（Packet）：描述数据封装和传输的最基本仿真实体；声明Packet* pkptr；
进程句柄（Process Handle）：用来唯一标识仿真过程中的每个激活的进程；pro包中的KP操作；声明Prohandle proh；
以上都是最近学到的琐碎记录，真正的初步学习完成还需要在进行了一次编程之后。希望在下个月的博客中，能够成功总结编程中遇到的问题。