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1、二进制反码求和运算方法二进制反码求和运算方法 编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（二进制反码求和运算方法）的内容能够给您的工作和学习带来便利。同时也真诚的希望收到您的建议和反馈，这将是我们进步的源泉，前进的动力。本文可编辑可修改，如果觉得对您有帮助请收藏以便随时查阅，最后祝您生活愉快 业绩进步，以下为二进制反码求和运算方法的全部内容。二进制反码求和0和0相加是0，0和1相加是1，1和1相加是0但要产生一个进位1，加到下一列若最高位相加后产生进位,则最后得到的
2、结果要加上溢出的进位1(可能是多個1)。IP/ICMP/IGMP/TCP/UDP等协议的校验和算法都是相同的,算法如下：在发送数据时,为了计算IP数据包的校验和.应该按如下步骤：(1）把IP数据包的校验和字段置为0;(2）把首部看成以16位为单位的数字组成，依次进行二进制反码求和;（3)把得到的结果存入校验和字段中。在接收数据时，计算数据包的校验和相对简单，按如下步骤：（1）把首部看成以16位为单位的数字组成，依次进行二进制反码求和，包括校验和字段；（2)检查计算出的校验和的结果是否等于零（反码应为16个0）;（3)如果等于零，说明被整除,校验是和正确。否则，校验和就是错误的，协议栈要抛弃这个
3、数据包。所谓的二进制反码求和，即为先进行二进制求和，然后对和取反。计算对IP首部检验和的算法如下:(1）把IP数据包的校验和字段置为0;（2)把首部看成以16位为单位的数字组成,依次进行二进制求和（注意：求和时应将最高位的进位保存，所以加法应采用32位加法）；(3）将上述加法过程中产生的进位(最高位的进位）加到低16位（采用32位加法时,即为将高16位与低16位相加，之后还要把该次加法最高位产生的进位加到低16位）（4）将上述的和取反，即得到校验和.其中，二进制反码求和的计算方法：1 0 0 1 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 1 00 0 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 1
4、0 0 11 0 1 0 1 0 1 1 0 0 0 0 0 0 1 00 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0 1 0 1 00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 10 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 10 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 1 1 1 1 10 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 10 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 10 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 00 1 0 1 0 1 0 0 0 1 0 0 0 1 0 10 1 0 1 0 0 1 1
5、0 1 0 1 0 1 0 00 1 0 0 1 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 10 1 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0_1 0 0 1 0 1 1 0 1 1 1 0 1 0 1 0 部分和1 -第15列的进位1 -第16列的进位_1 0 0 1 0 1 1 0 1 1 1 0 1 1 0 0 和0 1 1 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 1 1 校验和图B1 二进制记法的部分和1，当我们加第1列(最右边一列)的时候，我们得到8。在二进制中，数8是1000。我们保留最右边的0，把其余的位进到第2列，第3列和第4列.2,当我们加第2列时，我们计入从
6、第1列来的进位。结果是7，它是二进制的0111.我们保留第一个位（最右边的)，把其余011进位给第3列、第4列和第5列。3,对每一列重复以上过程.4，当我们加完最后一列时，我们有两个1没有列可以进行进位。这两个1在下一个步骤中应与部分和（Partial sum）相加.B。1.2和如果最后一列没有进位，那么部分和就是和。但是，如果还有额外的列（在本例中,有一个具有两行的列)，那么就要把它加到部分和中，以便得出和。下图给出了这样的计算，现在我们得出了和。1 0 0 1 0 1 1 0 1 1 1 0 1 0 1 0 部分和1 0 第15，16列的进位_1 0 0 1 0 1 1 0 1 1 1 0
7、 1 1 0 0 和0 1 1 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 1 1 校验和图B2 二进制记法的和与校验和B.1。2校验和在计算出和以后，我们把每一个位求反码，得出检验和。图B2也给出了检验和。二进制计算方法其实可以转换为十进制计算，原理相同。算法的实现：首先,查看了Linux 2.6内核中的校验算法，使用汇编语言编写的，显然效率要高些.代码如下：unsigned short ip_fast_csum(unsigned char * iph，unsigned int ihl）unsigned int sum；_asm_ _volatile_（”movl （%1)， %0 ;n”s
8、ubl 4, 2 ;n”jbe 2f ；n”addl 4(%1)， %0 ;n”adcl 8（1）， 0 ;n”adcl 12(1), 0 ;n1： adcl 16(%1)， 0 ；n”lea 4（%1), %1 ;n”decl 2 ;njne 1b ；n”adcl $0， 0 ；n”movl %0， %2 ;n”shrl $16, 0 ；n”addw w2， %w0 ；nadcl $0， %0 ；n”notl 0 ;n”2： ;n/ Since the input registers which are loaded with iph and ihlare modified， we must
9、 also specify them as outputs， or gccwill assume they contain their original values. */: =r” (sum), ”=r” （iph)， =r” （ihl）： ”1” (iph）， 2 （ihl）： ”memory”);return（sum）；在这个函数中，第一个参数显然就是IP数据报的首地址，所有算法几乎一样.需要注意的是第二个参数,它是直接使用IP数据报头信息中的首部长度字段，不需要进行转换，因此,速度又快了(高手就是考虑的周到）.使用方法会在下面的例子代码中给出。第二种算法就非常普通了,是用C语言编写的。我看了许多实现网络协议栈的代码,这个算法是最常用的了,即使变化，也无非是先取反后取和之类的。考虑其原因，估计还是C语言的移植性更好吧.下面是该函数的实现：unsigned short checksum（unsigned short buf,int nword)unsigned long sum;for（sum=0;nword0；nword-)sum += *buf+；sum = （sum16） + （sum0xffff)；sum += （sum16);return sum；