OTcl与C++,NS2是如何识别并调用执行协议的 转自百思论坛

OTcl与C++,NS2是如何识别并调用执行协议的 转自百思论坛
2008年04月29日 星期二 23:14

经过一段时间的代码阅读和资料查阅,在这里我想试着讲明一个困扰大多数NS2 Beginner的问题:Otcl和C++的交互,我们写的新协议(假若有的话)是如何被NS2执行的。
就简单的从我们现有的来自长庚大学的802.16的补丁说起。移植完16的补丁我们的NS2就可以执行MAC层协议为“Mac/802_16“的tcl脚本代码。但是这个补丁(wimax_v2.03)里面的代码全都是用C++编写的底层代码,在tcl脚本中设置MAC层协议为Mac/802_16,tcl解释器是如何正确的知道是执行我们的补丁呢?
这是tcl脚本中设置16协议的地方:
set val(chan) Channel/WirelessChannel   ;# channel type
set val(prop) Propagation/TwoRayGround ;# radio-propagation model
set val(netif) Phy/WirelessPhy           ;# network interface type
set val(mac)   Mac/802_16                     ;# MAC type
           …………………………………………
           …………………………………………
$ns node-config -adhocRouting $val(rp) \
               -llType $val(ll) \
               -macType $val(mac) \
           …………………………………………
           …………………………………………

我们打开ns-2.29/mac/mac-802_16下的mac-802_16.cc文件,翻看最后一段代码:
static class Mac802_16Class : public TclClass
{
public:
       //构造函数Mac802_16Class()将Otcl中的类名Mac/802_16作为参数传给其父类TclClass的构造函数;
       //要注意,这里实际上是创建了两个类:Mac和802_16,并且802_16是Mac的子类;
      Mac802_16Class() : TclClass("Mac/802_16") {}
       //而create方法则创建一个要与Otcl类对应的C++类的对象实例,然后返回;
      TclObject* create(int, const char*const*)
      {
             return (new Mac802_16());
      }
} class_mac802_16;

一个声明为static的类,在NS2初始化的时候会调用该类的构造函数,在此NS2调用了Mac802_16Class:Mac802_16Class(),这首先调用了TclClass("Mac/802_16")。我们接着翻看tclcl-1.17/Tcl.cc看TclClass()是如何工作的。
在Tcl.cc文件中:
TclClass::TclClass(const char* classname) : class_(0), classname_(classname)
{
      if (Tcl::instance().interp()!=NULL) {
             //如果Otcl语言解释器已存在的话,调用bind():
             // this can happen only (?) if the class is created as part of a dynamic library

             bind();
      } else {
             // the interpreter doesn't yet exist
             // add this class to a linked list that is traversed when
             // the interpreter is created
             
             next_ = all_;
             all_ = this;
      }
}

往下找到bind():
void TclClass::bind()
{
       //获取Tcl
      Tcl& tcl = Tcl::instance();
       //在Otcl环境中注册该类名:Mac802_16,其父类是SpliteObject
             //需要注意的是:SpliteObject存在于otcl环境中,与C++中的TclObject相对应
      tcl.evalf("SplitObject register %s", classname_);
       //注册了之后,为这个类添加两个命令:create-shadow和delete-shadow,注意:这两个命令的执行程序实际上就是TclClass类的create_shadow()和TclClass::delete_shadow().
      class_ = OTclGetClass(tcl.interp(), (char*)classname_);
      OTclAddIMethod(class_, "create-shadow",
                   (Tcl_CmdProc *) create_shadow, (ClientData)this, 0);
      OTclAddIMethod(class_, "delete-shadow",
                   (Tcl_CmdProc *) delete_shadow, (ClientData)this, 0);
      otcl_mappings();
}

然后当我们在ns脚本中:new Mac802_16时,在tclcl-1.17/tcl-object.tcl中:

proc new { className args } {

    set o [SplitObject getid]

         //调用了该类的create函数,即Mac802_16:create()函数,也就是调用了其父类SpliteObject:create()函数

        if [catch "$className create $o $args" msg] {

           if [string match "__FAILED_SHADOW_OBJECT_" $msg] {

             

              # The shadow object failed to be allocated.

              

              delete $o

              return ""

          }

           global errorInfo

           error "class $className: constructor failed: $msg" $errorInfo

    }

    return $o

}

但是问题出现了:实际上SpliteObject并没有实现create()函数!如何解决呢?我们往上找找看SpliteObject类是如何声明的:Class SpliteObject,原来这实际上是调用了Class的Create函数:

Class instproc create() {

...

alloc();

init();

...

}

这就会调用SpliteObject instproc init()函数

SplitObject instproc init args {

    $self next

         //调用类的create-shadow函数,在这个例子中,就是调用了Mac802_16 instproc create_shadow函数

         //如前面所讲,也就是调用了TclClass::create-shadow()函数

    if [catch "$self create-shadow $args"] {

        error "__FAILED_SHADOW_OBJECT_" ""

    }

}

我们继续翻看TclClass的create_shadow()函数,看它做了些什么:

int TclClass::create_shadow(ClientData clientData, Tcl_Interp *interp, int argc, char *argv[])

{

    TclClass* p = (TclClass*)clientData;

         //在这里调用了Mac802_16Class::create()函数,也就是调用了C++环境中的:new Mac802_16,到这里为止,otcl中的Mac802_16类对应的shadow object(影象对象)就生成了

    TclObject* o = p->create(argc, argv);

    Tcl& tcl = Tcl::instance();

    if (o != 0) {

        o->name(argv[0]);

        tcl.enter(o);

        if (o->init(argc - 2, argv + 2) == TCL_ERROR) {

            tcl.remove(o);

            delete o;

            return (TCL_ERROR);

        }

        tcl.result(o->name());

     //在这里再次为otcl中的类Mac802_16添加两个命令:cmd和instvar,其中cmd命令是meet the Tcl Unknown mechanism——Tcl的unknown机制,这样一来,当你在ns脚本中输入了一个该类未知的命令,Tcl的unknown机制就会调用该类的cmd命令,具体的过程可以翻看NS手册的相应部分,有比较详细的说明;

     //而cmd()命令激活影像对象的command()方法,并将cmd()的参数以向量的形式传递给command()方法,因此在实现某类的C++部分时,你必须实现该类的Command()过程,仔细看看NS2中的大部分类,是不是都有一个Command()函数?其实就是这么来的

        OTclAddPMethod(OTclGetObject(interp, argv[0]), "cmd",

                   dispatch_cmd, (ClientData)o, 0);

        OTclAddPMethod(OTclGetObject(interp, argv[0]), "instvar",

                   dispatch_instvar, (ClientData)o, 0);

        o->delay_bind_init_all();

        return (TCL_OK);

    } else {

        tcl.resultf("new failed while creating object of class %s",

                p->classname_);

        return (TCL_ERROR);

    }

}

command()这个函数实现所有的命令分发,下面摘抄手册的一部分来说明command()的定义(ASRMAgent::command()为例):

--------------------------------------------------------------------------------------------------------

int ASRMAgent::command(int argc, const char*const*argv) {

    Tcl& tcl = Tcl::instance();

    if (argc == 3) {

          if (strcmp (argv[1],"distance?") == 0) {

                int sender = atoi (argv[2]);

                SRMinfo* sp = get_state(sender);

                tcl.tesultf("%f", sp->distance_);

                return TCL_OK;

          }

                                             12

        }

        return (SRMAgent::command(argc,argv));

    }

          函数调用时需要两个参数:argc和argv,第一个参数(argc)代表解释器中该行命令说明的参数个数。

          命令行向量(argv)包括:

             ——argv[0]为方法的名字,"cmd"。

             ——argv[1]为所要求的操作。

             ——如果用户还有其他特殊的参数,                 他们就被放在argv[2...(argc-1)]。

          参数是以字符串的形式传递的;他们必须被转换成适合的数据形式。

          如果操作成功匹配,将通过前面(3.3.3)的方法返回操作的结果。

          command()必须以TCL_OK或TCL_ERROR作为函数的返回代码,来

          表明成功或者失败。

          如果操作在这个方法中没有找到匹配的,它将调用其父类的command

          方法,同时也就返回相应的结果。

          这就允许用户创建和对象过程或编译方法一样层次特性的操作。

          当command方法是为多继承的类定义时,程序员可以自由的选择其中

          一个实现;

        1)可以调用其中一个的父command方法,然后返回其相应的结构,或

        2)可以以某种顺序依次调用每一个的父command方法,然后返回第一个

        调用成功的结果。如果没有调用成功的,将返回错误。

        在我们这个文件里,我们把通过command()执行的操作叫做准成员函数,这个名字反映了这些操作作为一个对象的OTcl实例过程的用途。

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我想讲到这里大概可以明白开篇所说的:“我们写的新协议(假若有的话)是如何被NS2执行的”了,但是,假若你不想弄的太明白,那么你只需要了解以下实事:

如果我们要往NS2中添加自己的模块,那么我们至少要实现两个类:

一,首先要有一个类继承自TclObject类或者其子类,例如这个Mac802_16类的继承关系为:TclObject/NsObject/Mac/Mac802_16.这个类里面实现了C++类里面的变量与Otcl类的变量的绑定关系,以及我们的模块要实现的一系列算法等等,这个类负责的就是协议的实现。

这个类,一般需要有构造函数中执行变量的绑定,使用bind()函数,将Otcl变量与C++的成员变量绑定起来。

声明为protected的command()函数:为Otcl类提供方法,对Otcl中的类的方法进行翻译并执行;对于没有考虑到的或者不能解析的命令,调用该C++类的父类的command方法。当在Otcl类中调用某个方法时,首先去tcl类中查找并执行该方法;若查找失败,则在该Otcl类对应的C++类的command方法中查找,若查找仍然失败,则沿着该类的父类一直往上找,尝试调用它们的command方法;若所有父类的command方法都不能解析,则报告该命令无法执行。

其他的成员变量和成员函数,这是用于实现自己的算法模块的内容。

二,其次我们要定义一个声明为static的类,继承自TclClass类,这个类实现了C++环境里面的类与Otcl环境里面的类的关联,简单点来说,这个类负责与Otcl环境进行关联。取最开头的那段代码;

static class Mac802_16Class : public TclClass

{

public:

   c802_16Class() : TclClass("Mac/802_16") {}

      TclObject* create(int, const char*const*)

      {

             return (new Mac802_16());

      }

} class_mac802_16;

这一段代码里面,包含了一个将Otcl的类名作为参数传给其父类的构造函数;一个create方法:创建一个C++类的对象实例并返回;该方法的返回类定定义为TclObject*。C++类的类型包含在create方法中,Otcl类的类型包含在TclClass类的构造函数中,因此可以实现C++类和Otcl类的连接。

接下来,如果我们要实现的类完成以后,将头文件和源文件放置于~ns目录下自己新建的一个子目录,然后打开~ns/Makefile文件,将“类名.o”添加到该Makefile的OBJ_CC宏定义中,对ns进行编译的时候就能够能够找到该模块的源文件并将其编译到ns中;如果类中定义了一些变量,打开~ns/tcl/lib/ns-default.tcl文件,为该类对应的Otcl类设置一些初始值。最后,对Makefile执行指令:make clean,make,对整个ns重新编译,我们的模块就可以添加到ns2中了。

转载于:https://www.cnblogs.com/zhangleiccst/archive/2011/05/09/2041515.html

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