Nesta prática, vamos implementar o SLIP, um protocolo de camada de enlace muito simples que funciona sobre linhas seriais. O SLIP é definido pela RFC 1055, que tem apenas 6 páginas (e isso incluindo exemplos de código em C)!
Sua implementação deve ser realizada no arquivo slip.py, que já veio com um esqueleto em cima do qual você vai construir o seu código.
Para testar seu código, execute ./run-grader. Cada um dos testes vai usar a sua implementação como uma biblioteca, verificando se ela apresenta o comportamento esperado.
Implemente o método enviar da classe Enlace. O envio no SLIP é muito simples: basta inserir um byte 0xC0 no começo e no fim do datagrama e enviá-lo para a linha serial chamando self.linha_serial.enviar.
É por meio desse byte especial que o protocolo sabe onde o quadro começa e onde termina. A rigor, só seria necessário inserir esse byte no final do quadro, mas é recomendável inseri-lo também no começo para aumentar a tolerância do protocolo a ruídos que possam ocorrer enquanto a linha estiver ociosa (leia a RFC para mais detalhes). Por isso, o teste exige que você siga essa recomendação.
E se o datagrama a ser enviado contiver o byte 0xC0 -- como o SLIP vai saber se ele é o término de um quadro, ou se é apenas parte do datagrama? Para resolver esse problema, o SLIP exige que, quando o 0xC0 referir-se ao dado 0xC0 (em vez do término de um quadro), ele seja transmitido como uma sequência dos dois bytes 0xDB 0xDC. Essas sequências especiais são comumente chamadas de sequências de escape.
Mas essa solução gera um outro problema -- e se o datagrama contiver a sequência 0xDB 0xDC? A representação continuaria ambígua. Para que esse problema não persista recursivamente e para resolvê-lo de forma relativamente eficiente, resolveu-se criar uma sequência de escape também para o byte 0xDB, que é a 0xDB 0xDD.
Complete sua implementação do passo anterior para lidar com as sequências de escape para os bytes 0xC0 e 0xDB.
Para receber dados no SLIP, você vai enfrentar um problema muito similar ao que enfrentou no servidor de bate-papo do Trabalho 1. Os bytes podem ser recebidos pelo sistema operacional na outra ponta da linha serial de uma forma bastante imprevisível. Pode ser que você receba só um byte por vez, ou pode ser que receba vários de uma vez mas não chegue um quadro inteiro de uma vez só, ou pode acontecer até mesmo de receber o final de um quadro junto com o começo do próximo.
Implemente o método __raw_recv da classe Enlace. Ao receber um quadro completo, extraia o datagrama e chame self.callback, passando-o como argumento.
Além de tomar cuidado com os quadros que podem chegar quebrados em pedaços, siga a recomendação da RFC de não repassar à camada superior datagramas vazios. Eles ocorrem com muita frequência devido ao byte 0xC0 ser colocado no início e no fim do quadro. Descarte-os para melhorar a eficiência da implementação.
Complete sua implementação do passo anterior para receber e lidar corretamente com as sequências de escape correspondentes aos bytes 0xC0 e 0xDB.
Caso o datagrama esteja mal formado e cause erros nas camadas superiores (nos protocolos IP, TCP ou mesmo na camada de aplicação), o Python irá abortar a execução da sua função __raw_recv em meio à chamada do callback e devolver o controle para o loop principal do asyncio. Dependendo de como você tiver implementado o tratamento de dados residuais solicitado no Passo 3, pode ser que sobre algum lixo que faça com que você nunca se livre desse datagrama mal formado.
Caso a sua implementação esteja falhando no quinto teste, modifique-a para limpar os dados do datagrama mal formado, evitando que eles sejam repassados novamente às camadas superiores. O exemplo abaixo pode ser útil.
try:
self.callback(datagrama)
except:
# ignora a exceção, mas mostra na tela
import traceback
traceback.print_exc()
finally:
# faça aqui a limpeza necessária para garantir que não vão sobrar
# pedaços do datagrama em nenhum buffer mantido por vocêO arquivo exemplo_integracao.py gruda todas as camadas implementadas até o momento, disponibilizando uma implementação completa de TCP/IP/SLIP que funciona totalmente à parte da implementação do kernel Linux.
O Linux também possui uma implementação de SLIP, então é possível colocar ambas as implementações para conversar, como se fossem máquinas diferentes (mesmo que estejam executando no mesmo computador). Para fazer isso, execute ./exemplo_integracao.py e siga as instruções da tela.
Para adiantar o seu T5, modifique o arquivo exemplo_integracao.py para implementar a sua camada de aplicação, assim como você talvez já tenha feito nos Trabalhos 2 e 3.