Update syslinux to 4.05 to support mic-0.15
[external/syslinux.git] / com32 / libupload / ymodem.txt
1
2
3
4                                       - 1 -
5
6
7
8                          XMODEM/YMODEM PROTOCOL REFERENCE
9                      A compendium of documents describing the
10
11                                 XMODEM and YMODEM
12
13                              File Transfer Protocols
14
15
16
17
18                       This document was formatted 10-14-88.
19
20
21
22
23
24
25
26                              Edited by Chuck Forsberg
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36                 This file may be redistributed without restriction
37                         provided the text is not altered.
38
39                      Please distribute as widely as possible.
40
41                            Questions to Chuck Forsberg
42
43
44
45
46
47                                Omen Technology Inc
48                           The High Reliability Software
49                             17505-V Sauvie Island Road
50                               Portland Oregon 97231
51                             VOICE: 503-621-3406 :VOICE
52       TeleGodzilla BBS: 503-621-3746 Speed 19200(Telebit PEP),2400,1200,300
53                               CompuServe: 70007,2304
54                                     GEnie: CAF
55                         UUCP: ...!tektronix!reed!omen!caf
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70                                       - 2 -
71
72
73
74     1.  TOWER OF BABEL
75
76     A "YMODEM Tower of Babel" has descended on the microcomputing community
77     bringing with it confusion, frustration, bloated phone bills, and wasted
78     man hours.  Sadly, I (Chuck Forsberg) am partly to blame for this mess.
79
80     As author of the early 1980s batch and 1k XMODEM extensions, I assumed
81     readers of earlier versions of this document would implement as much of
82     the YMODEM protocol as their programming skills and computing environments
83     would permit.  This proved a rather naive assumption as programmers
84     motivated by competitive pressure implemented as little of YMODEM as
85     possible.  Some have taken whatever parts of YMODEM that appealed to them,
86     applied them to MODEM7 Batch, Telink, XMODEM or whatever, and called the
87     result YMODEM.
88
89     Jeff Garbers (Crosstalk package development director) said it all: "With
90     protocols in the public domain, anyone who wants to dink around with them
91     can go ahead." [1]
92
93     Documents containing altered examples derived from YMODEM.DOC have added
94     to the confusion.  In one instance, some self styled rewriter of history
95     altered the heading in YMODEM.DOC's Figure 1 from "1024 byte Packets" to
96     "YMODEM/CRC File Transfer Protocol".  None of the XMODEM and YMODEM
97     examples shown in that document were correct.
98
99     To put an end to this confusion, we must make "perfectly clear" what
100     YMODEM stands for, as Ward Christensen defined it in his 1985 coining of
101     the term.
102
103     To the majority of you who read, understood, and respected Ward's
104     definition of YMODEM, I apologize for the inconvenience.
105
106     1.1  Definitions
107
108     ARC     ARC is a program that compresses one or more files into an archive
109             and extracts files from such archives.
110
111     XMODEM  refers to the file transfer etiquette introduced by Ward
112             Christensen's 1977 MODEM.ASM program.  The name XMODEM comes from
113             Keith Petersen's XMODEM.ASM program, an adaptation of MODEM.ASM
114             for Remote CP/M (RCPM) systems.  It's also called the MODEM or
115             MODEM2 protocol.  Some who are unaware of MODEM7's unusual batch
116             file mode call it MODEM7.  Other aliases include "CP/M Users'
117             Group" and "TERM II FTP 3".  The name XMODEM caught on partly
118             because it is distinctive and partly because of media interest in
119
120
121     __________
122
123      1. Page C/12, PC-WEEK July 12, 1987
124
125
126
127
128     Chapter 1
129
130
131
132
133
134
135
136     X/YMODEM Protocol Reference    June 18 1988                              3
137
138
139
140             bulletin board and RCPM systems where it was accessed with an
141             "XMODEM" command.  This protocol is supported by every serious
142             communications program because of its universality, simplicity,
143             and reasonable performance.
144
145     XMODEM/CRC replaces XMODEM's 1 byte checksum with a two byte Cyclical
146             Redundancy Check (CRC-16), giving modern error detection
147             protection.
148
149     XMODEM-1k Refers to the XMODEM/CRC protocol with 1024 byte data blocks.
150
151     YMODEM  Refers to the XMODEM/CRC (optional 1k blocks) protocol with batch
152             transmission as described below.  In a nutshell, YMODEM means
153             BATCH.
154
155     YMODEM-g Refers to the streaming YMODEM variation described below.
156
157     True YMODEM(TM) In an attempt to sort out the YMODEM Tower of Babel, Omen
158             Technology has trademarked the term True YMODEM(TM) to represent
159             the complete YMODEM protocol described in this document, including
160             pathname, length, and modification date transmitted in block 0.
161             Please contact Omen Technology about certifying programs for True
162             YMODEM(TM) compliance.
163
164     ZMODEM  uses familiar XMODEM/CRC and YMODEM technology in a new protocol
165             that provides reliability, throughput, file management, and user
166             amenities appropriate to contemporary data communications.
167
168     ZOO     Like ARC, ZOO is a program that compresses one or more files into
169             a "zoo archive".  ZOO supports many different operating systems
170             including Unix and VMS.
171
172
173
174
175
176
177
178
179
180
181
182
183
184
185
186
187
188
189
190
191
192
193
194     Chapter 1
195
196
197
198
199
200
201
202     X/YMODEM Protocol Reference    June 18 1988                              4
203
204
205
206     2.  YMODEM MINIMUM REQUIREMENTS
207
208     All programs claiming to support YMODEM must meet the following minimum
209     requirements:
210
211        + The sending program shall send the pathname (file name) in block 0.
212
213        + The pathname shall be a null terminated ASCII string as described
214          below.
215
216          For those who are too lazy to read the entire document:
217
218             + Unless specifically requested, only the file name portion is
219               sent.
220
221             + No drive letter is sent.
222
223             + Systems that do not distinguish between upper and lower case
224               letters in filenames shall send the pathname in lower case only.
225
226
227        + The receiving program shall use this pathname for the received file
228          name, unless explicitly overridden.
229
230        + When the receiving program receives this block and successfully
231          opened the output file, it shall acknowledge this block with an ACK
232          character and then proceed with a normal XMODEM file transfer
233          beginning with a "C" or NAK tranmsitted by the receiver.
234
235        + The sending program shall use CRC-16 in response to a "C" pathname
236          nak, otherwise use 8 bit checksum.
237
238        + The receiving program must accept any mixture of 128 and 1024 byte
239          blocks within each file it receives.  Sending programs may
240          arbitrarily switch between 1024 and 128 byte blocks.
241
242        + The sending program must not change the length of an unacknowledged
243          block.
244
245        + At the end of each file, the sending program shall send EOT up to ten
246          times until it receives an ACK character.  (This is part of the
247          XMODEM spec.)
248
249        + The end of a transfer session shall be signified by a null (empty)
250          pathname, this pathname block shall be acknowledged the same as other
251          pathname blocks.
252
253     Programs not meeting all of these requirements are not YMODEM compatible,
254     and shall not be described as supporting YMODEM.
255
256     Meeting these MINIMUM requirements does not guarantee reliable file
257
258
259
260     Chapter 2
261
262
263
264
265
266
267
268     X/YMODEM Protocol Reference    June 18 1988                              5
269
270
271
272     transfers under stress.  Particular attention is called to XMODEM's single
273     character supervisory messages that are easily corrupted by transmission
274     errors.
275
276
277
278
279
280
281
282
283
284
285
286
287
288
289
290
291
292
293
294
295
296
297
298
299
300
301
302
303
304
305
306
307
308
309
310
311
312
313
314
315
316
317
318
319
320
321
322
323
324
325
326     Chapter 2
327
328
329
330
331
332
333
334     X/YMODEM Protocol Reference    June 18 1988                              6
335
336
337
338     3.  WHY YMODEM?
339
340     Since its development half a decade ago, the Ward Christensen modem
341     protocol has enabled a wide variety of computer systems to interchange
342     data.  There is hardly a communications program that doesn't at least
343     claim to support this protocol.
344
345     Advances in computing, modems and networking have revealed a number of
346     weaknesses in the original protocol:
347
348        + The short block length caused throughput to suffer when used with
349          timesharing systems, packet switched networks, satellite circuits,
350          and buffered (error correcting) modems.
351
352        + The 8 bit arithmetic checksum and other aspects allowed line
353          impairments to interfere with dependable, accurate transfers.
354
355        + Only one file could be sent per command.  The file name had to be
356          given twice, first to the sending program and then again to the
357          receiving program.
358
359        + The transmitted file could accumulate as many as 127 extraneous
360          bytes.
361
362        + The modification date of the file was lost.
363
364     A number of other protocols have been developed over the years, but none
365     have displaced XMODEM to date:
366
367        + Lack of public domain documentation and example programs have kept
368          proprietary protocols such as Blast, Relay, and others tightly bound
369          to the fortunes of their suppliers.
370
371        + Complexity discourages the widespread application of BISYNC, SDLC,
372          HDLC, X.25, and X.PC protocols.
373
374        + Performance compromises and complexity have limited the popularity of
375          the Kermit protocol, which was developed to allow file transfers in
376          environments hostile to XMODEM.
377
378     The XMODEM protocol extensions and YMODEM Batch address some of these
379     weaknesses while maintaining most of XMODEM's simplicity.
380
381     YMODEM is supported by the public domain programs YAM (CP/M),
382     YAM(CP/M-86), YAM(CCPM-86), IMP (CP/M), KMD (CP/M), rz/sz (Unix, Xenix,
383     VMS, Berkeley Unix, Venix, Xenix, Coherent, IDRIS, Regulus).  Commercial
384     implementations include MIRROR, and Professional-YAM.[1] Communications
385
386
387
388
389
390
391
392     Chapter 3
393
394
395
396
397
398
399
400     X/YMODEM Protocol Reference    June 18 1988                              7
401
402
403
404     programs supporting these extensions have been in use since 1981.
405
406     The 1k block length (XMODEM-1k) described below may be used in conjunction
407     with YMODEM Batch Protocol, or with single file transfers identical to the
408     XMODEM/CRC protocol except for minimal changes to support 1k blocks.
409
410     Another extension is the YMODEM-g protocol.  YMODEM-g provides batch
411     transfers with maximum throughput when used with end to end error
412     correcting media, such as X.PC and error correcting modems, including 9600
413     bps units by TeleBit, U.S.Robotics, Hayes, Electronic Vaults, Data Race,
414     and others.
415
416     To complete this tome, edited versions of Ward Christensen's original
417     protocol document and John Byrns's CRC-16 document are included for
418     reference.
419
420     References to the MODEM or MODEM7 protocol have been changed to XMODEM to
421     accommodate the vernacular.  In Australia, it is properly called the
422     Christensen Protocol.
423
424
425     3.1  Some Messages from the Pioneer
426
427     #: 130940 S0/Communications 25-Apr-85  18:38:47
428     Sb: my protocol
429     Fm: Ward Christensen 76703,302 [2]
430     To: all
431
432     Be aware the article[3] DID quote me correctly in terms of the phrases
433     like "not robust", etc.
434
435     It was a quick hack I threw together, very unplanned (like everything I
436     do), to satisfy a personal need to communicate with "some other" people.
437
438     ONLY the fact that it was done in 8/77, and that I put it in the public
439     domain immediately, made it become the standard that it is.
440
441
442
443
444
445
446
447     __________________________________________________________________________
448
449      1. Available for IBM PC,XT,AT, Unix and Xenix
450
451      2. Edited for typesetting appearance
452
453      3. Infoworld April 29 p. 16
454
455
456
457
458     Chapter 3
459
460
461
462
463
464
465
466     X/YMODEM Protocol Reference    June 18 1988                              8
467
468
469
470     I think its time for me to
471
472     (1) document it; (people call me and say "my product is going to include
473     it - what can I 'reference'", or "I'm writing a paper on it, what do I put
474     in the bibliography") and
475
476     (2) propose an "incremental extension" to it, which might take "exactly"
477     the form of Chuck Forsberg's YAM protocol.  He wrote YAM in C for CP/M and
478     put it in the public domain, and wrote a batch protocol for Unix[4] called
479     rb and sb (receive batch, send batch), which was basically XMODEM with
480        (a) a record 0 containing filename date time and size
481        (b) a 1K block size option
482        (c) CRC-16.
483
484     He did some clever programming to detect false ACK or EOT, but basically
485     left them the same.
486
487     People who suggest I make SIGNIFICANT changes to the protocol, such as
488     "full duplex", "multiple outstanding blocks", "multiple destinations", etc
489     etc don't understand that the incredible simplicity of the protocol is one
490     of the reasons it survived to this day in as many machines and programs as
491     it may be found in!
492
493     Consider the PC-NET group back in '77 or so - documenting to beat the band
494     - THEY had a protocol, but it was "extremely complex", because it tried to
495     be "all things to all people" - i.e. send binary files on a 7-bit system,
496     etc.  I was not that "benevolent". I (emphasize > I < ) had an 8-bit UART,
497     so "my protocol was an 8-bit protocol", and I would just say "sorry" to
498     people who were held back by 7-bit limitations.  ...
499
500     Block size: Chuck Forsberg created an extension of my protocol, called
501     YAM, which is also supported via his public domain programs for UNIX
502     called rb and sb - receive batch and send batch.  They cleverly send a
503     "block 0" which contains the filename, date, time, and size.
504     Unfortunately, its UNIX style, and is a bit weird[5] - octal numbers, etc.
505     BUT, it is a nice way to overcome the kludgy "echo the chars of the name"
506     introduced with MODEM7.  Further, chuck uses CRC-16 and optional 1K
507     blocks.  Thus the record 0, 1K, and CRC, make it a "pretty slick new
508     protocol" which is not significantly different from my own.
509
510     Also, there is a catchy name - YMODEM.  That means to some that it is the
511     "next thing after XMODEM", and to others that it is the Y(am)MODEM
512
513
514     __________
515
516      4. VAX/VMS versions of these programs are also available.
517
518      5. The file length, time, and file mode are optional.  The pathname and
519         file length may be sent alone if desired.
520
521
522
523
524     Chapter 3
525
526
527
528
529
530
531
532     X/YMODEM Protocol Reference    June 18 1988                              9
533
534
535
536     protocol.  I don't want to emphasize that too much - out of fear that
537     other mfgrs might think it is a "competitive" protocol, rather than an
538     "unaffiliated" protocol.  Chuck is currently selling a much-enhanced
539     version of his CP/M-80 C program YAM, calling it Professional Yam, and its
540     for the PC - I'm using it right now.  VERY slick!  32K capture buffer,
541     script, scrolling, previously captured text search, plus built-in commands
542     for just about everything - directory (sorted every which way), XMODEM,
543     YMODEM, KERMIT, and ASCII file upload/download, etc.  You can program it
544     to "behave" with most any system - for example when trying a number for
545     CIS it detects the "busy" string back from the modem and substitutes a
546     diff phone # into the dialing string and branches back to try it.
547
548
549
550
551
552
553
554
555
556
557
558
559
560
561
562
563
564
565
566
567
568
569
570
571
572
573
574
575
576
577
578
579
580
581
582
583
584
585
586
587
588
589
590     Chapter 3
591
592
593
594
595
596
597
598     X/YMODEM Protocol Reference    June 18 1988                             10
599
600
601
602     4.  XMODEM PROTOCOL ENHANCEMENTS
603
604     This chapter discusses the protocol extensions to Ward Christensen's 1982
605     XMODEM protocol description document.
606
607     The original document recommends the user be asked whether to continue
608     trying or abort after 10 retries.  Most programs no longer ask the
609     operator whether he wishes to keep retrying.  Virtually all correctable
610     errors are corrected within the first few retransmissions.  If the line is
611     so bad that ten attempts are insufficient, there is a significant danger
612     of undetected errors.  If the connection is that bad, it's better to
613     redial for a better connection, or mail a floppy disk.
614
615
616     4.1  Graceful Abort
617
618     The YAM and Professional-YAM X/YMODEM routines recognize a sequence of two
619     consecutive CAN (Hex 18) characters without modem errors (overrun,
620     framing, etc.) as a transfer abort command.  This sequence is recognized
621     when is waiting for the beginning of a block or for an acknowledgement to
622     a block that has been sent.  The check for two consecutive CAN characters
623     reduces the number of transfers aborted by line hits.  YAM sends eight CAN
624     characters when it aborts an XMODEM, YMODEM, or ZMODEM protocol file
625     transfer.  Pro-YAM then sends eight backspaces to delete the CAN
626     characters from the remote's keyboard input buffer, in case the remote had
627     already aborted the transfer and was awaiting a keyboarded command.
628
629
630     4.2  CRC-16 Option
631
632     The XMODEM protocol uses an optional two character CRC-16 instead of the
633     one character arithmetic checksum used by the original protocol and by
634     most commercial implementations.  CRC-16 guarantees detection of all
635     single and double bit errors,  all errors with an odd number of error
636     bits, all burst errors of length 16 or less, 99.9969% of all 17-bit error
637     bursts, and 99.9984 per cent of all possible longer error bursts.  By
638     contrast, a double bit error, or a burst error of 9 bits or more can sneak
639     past the XMODEM protocol arithmetic checksum.
640
641     The XMODEM/CRC protocol is similar to the XMODEM protocol, except that the
642     receiver specifies CRC-16 by sending C (Hex 43) instead of NAK when
643     requesting the FIRST block.  A two byte CRC is sent in place of the one
644     byte arithmetic checksum.
645
646     YAM's c option to the r command enables CRC-16 in single file reception,
647     corresponding to the original implementation in the MODEM7 series
648     programs.  This remains the default because many commercial communications
649     programs and bulletin board systems still do not support CRC-16,
650     especially those written in Basic or Pascal.
651
652     XMODEM protocol with CRC is accurate provided both sender and receiver
653
654
655
656     Chapter 4                                     XMODEM Protocol Enhancements
657
658
659
660
661
662
663
664     X/YMODEM Protocol Reference    June 18 1988                             11
665
666
667
668     both report a successful transmission.  The protocol is robust in the
669     presence of characters lost by buffer overloading on timesharing systems.
670
671     The single character ACK/NAK responses generated by the receiving program
672     adapt well to split speed modems, where the reverse channel is limited to
673     ten per cent or less of the main channel's speed.
674
675     XMODEM and YMODEM are half duplex protocols which do not attempt to
676     transmit information and control signals in both directions at the same
677     time.  This avoids buffer overrun problems that have been reported by
678     users attempting to exploit full duplex asynchronous file transfer
679     protocols such as Blast.
680
681     Professional-YAM adds several proprietary logic enhancements to XMODEM's
682     error detection and recovery.  These compatible enhancements eliminate
683     most of the bad file transfers other programs make when using the XMODEM
684     protocol under less than ideal conditions.
685
686
687     4.3  XMODEM-1k 1024 Byte Block
688
689     Disappointing throughput downloading from Unix with YMODEM[1] lead to the
690     development of 1024 byte blocks in 1982.  1024 byte blocks reduce the
691     effect of delays from timesharing systems, modems, and packet switched
692     networks on throughput by 87.5 per cent in addition to decreasing XMODEM's
693     3 per cent overhead (block number, CRC, etc.).
694
695     Some environments cannot accept 1024 byte bursts, including some networks
696     and minicomputer ports.  The longer block length should be an option.
697
698     The choice to use 1024 byte blocks is expressed to the sending program on
699     its command line or selection menu.[2] 1024 byte blocks improve throughput
700     in many applications.
701
702     An STX (02) replaces the SOH (01) at the beginning of the transmitted
703     block to notify the receiver of the longer block length.  The transmitted
704     block contains 1024 bytes of data.  The receiver should be able to accept
705     any mixture of 128 and 1024 byte blocks.  The block number (in the second
706     and third bytes of the block) is incremented by one for each block
707     regardless of the block length.
708
709     The sender must not change between 128 and 1024 byte block lengths if it
710     has not received a valid ACK for the current block.  Failure to observe
711
712
713     __________
714
715      1. The name hadn't been coined yet, but the protocol was the same.
716
717      2. See "KMD/IMP Exceptions to YMODEM" below.
718
719
720
721
722     Chapter 4                                     XMODEM Protocol Enhancements
723
724
725
726
727
728
729
730     X/YMODEM Protocol Reference    June 18 1988                             12
731
732
733
734     this restriction allows transmission errors to pass undetected.
735
736     If 1024 byte blocks are being used, it is possible for a file to "grow" up
737     to the next multiple of 1024 bytes.  This does not waste disk space if the
738     allocation granularity is 1k or greater.  With YMODEM batch transmission,
739     the optional file length transmitted in the file name block allows the
740     receiver to discard the padding, preserving the exact file length and
741     contents.
742
743     1024 byte blocks may be used with batch file transmission or with single
744     file transmission.  CRC-16 should be used with the k option to preserve
745     data integrity over phone lines.  If a program wishes to enforce this
746     recommendation, it should cancel the transfer, then issue an informative
747     diagnostic message if the receiver requests checksum instead of CRC-16.
748
749     Under no circumstances may a sending program use CRC-16 unless the
750     receiver commands CRC-16.
751
752              Figure 1.  XMODEM-1k Blocks
753
754              SENDER                                  RECEIVER
755                                                      "sx -k foo.bar"
756              "foo.bar open x.x minutes"
757                                                      C
758              STX 01 FE Data[1024] CRC CRC
759                                                      ACK
760              STX 02 FD Data[1024] CRC CRC
761                                                      ACK
762              STX 03 FC Data[1000] CPMEOF[24] CRC CRC
763                                                      ACK
764              EOT
765                                                      ACK
766
767              Figure 2.  Mixed 1024 and 128 byte Blocks
768
769              SENDER                                  RECEIVER
770                                                      "sx -k foo.bar"
771              "foo.bar open x.x minutes"
772                                                      C
773              STX 01 FE Data[1024] CRC CRC
774                                                      ACK
775              STX 02 FD Data[1024] CRC CRC
776                                                      ACK
777              SOH 03 FC Data[128] CRC CRC
778                                                      ACK
779              SOH 04 FB Data[100] CPMEOF[28] CRC CRC
780                                                      ACK
781              EOT
782                                                      ACK
783
784
785
786
787
788     Chapter 4                                     XMODEM Protocol Enhancements
789
790
791
792
793
794
795
796     X/YMODEM Protocol Reference    June 18 1988                             13
797
798
799
800     5.  YMODEM Batch File Transmission
801
802     The YMODEM Batch protocol is an extension to the XMODEM/CRC protocol that
803     allows 0 or more files to be transmitted with a single command.  (Zero
804     files may be sent if none of the requested files is accessible.) The
805     design approach of the YMODEM Batch protocol is to use the normal routines
806     for sending and receiving XMODEM blocks in a layered fashion similar to
807     packet switching methods.
808
809     Why was it necessary to design a new batch protocol when one already
810     existed in MODEM7?[1] The batch file mode used by MODEM7 is unsuitable
811     because it does not permit full pathnames, file length, file date, or
812     other attribute information to be transmitted.  Such a restrictive design,
813     hastily implemented with only CP/M in mind, would not have permitted
814     extensions to current areas of personal computing such as Unix, DOS, and
815     object oriented systems.  In addition, the MODEM7 batch file mode is
816     somewhat susceptible to transmission impairments.
817
818     As in the case of single a file transfer, the receiver initiates batch
819     file transmission by sending a "C" character (for CRC-16).
820
821     The sender opens the first file and sends block number 0 with the
822     following information.[2]
823
824     Only the pathname (file name) part is required for batch transfers.
825
826     To maintain upwards compatibility, all unused bytes in block 0 must be set
827     to null.
828
829     Pathname The pathname (conventionally, the file name) is sent as a null
830          terminated ASCII string.  This is the filename format used by the
831          handle oriented MSDOS(TM) functions and C library fopen functions.
832          An assembly language example follows:
833                                   DB      'foo.bar',0
834          No spaces are included in the pathname.  Normally only the file name
835          stem (no directory prefix) is transmitted unless the sender has
836          selected YAM's f option to send the full pathname.  The source drive
837          (A:, B:, etc.) is not sent.
838
839          Filename Considerations:
840
841
842
843     __________
844
845      1. The MODEM7 batch protocol transmitted CP/M FCB bytes f1...f8 and
846         t1...t3 one character at a time.  The receiver echoed these bytes as
847         received, one at a time.
848
849      2. Only the data part of the block is described here.
850
851
852
853
854     Chapter 5                                     XMODEM Protocol Enhancements
855
856
857
858
859
860
861
862     X/YMODEM Protocol Reference    June 18 1988                             14
863
864
865
866             + File names are forced to lower case unless the sending system
867               supports upper/lower case file names.  This is a convenience for
868               users of systems (such as Unix) which store filenames in upper
869               and lower case.
870
871             + The receiver should accommodate file names in lower and upper
872               case.
873
874             + When transmitting files between different operating systems,
875               file names must be acceptable to both the sender and receiving
876               operating systems.
877
878          If directories are included, they are delimited by /; i.e.,
879          "subdir/foo" is acceptable, "subdir\foo" is not.
880
881     Length The file length and each of the succeeding fields are optional.[3]
882          The length field is stored in the block as a decimal string counting
883          the number of data bytes in the file.  The file length does not
884          include any CPMEOF (^Z) or other garbage characters used to pad the
885          last block.
886
887          If the file being transmitted is growing during transmission, the
888          length field should be set to at least the final expected file
889          length, or not sent.
890
891          The receiver stores the specified number of characters, discarding
892          any padding added by the sender to fill up the last block.
893
894     Modification Date The mod date is optional, and the filename and length
895          may be sent without requiring the mod date to be sent.
896
897          Iff the modification date is sent, a single space separates the
898          modification date from the file length.
899
900          The mod date is sent as an octal number giving the time the contents
901          of the file were last changed, measured in seconds from Jan 1 1970
902          Universal Coordinated Time (GMT).  A date of 0 implies the
903          modification date is unknown and should be left as the date the file
904          is received.
905
906          This standard format was chosen to eliminate ambiguities arising from
907          transfers between different time zones.
908
909
910
911
912
913     __________
914
915      3. Fields may not be skipped.
916
917
918
919
920     Chapter 5                                     XMODEM Protocol Enhancements
921
922
923
924
925
926
927
928     X/YMODEM Protocol Reference    June 18 1988                             15
929
930
931
932     Mode Iff the file mode is sent, a single space separates the file mode
933          from the modification date.  The file mode is stored as an octal
934          string.  Unless the file originated from a Unix system, the file mode
935          is set to 0.  rb(1) checks the file mode for the 0x8000 bit which
936          indicates a Unix type regular file.  Files with the 0x8000 bit set
937          are assumed to have been sent from another Unix (or similar) system
938          which uses the same file conventions.  Such files are not translated
939          in any way.
940
941
942     Serial Number Iff the serial number is sent, a single space separates the
943          serial number from the file mode.  The serial number of the
944          transmitting program is stored as an octal string.  Programs which do
945          not have a serial number should omit this field, or set it to 0.  The
946          receiver's use of this field is optional.
947
948
949     Other Fields YMODEM was designed to allow additional header fields to be
950          added as above without creating compatibility problems with older
951          YMODEM programs.  Please contact Omen Technology if other fields are
952          needed for special application requirements.
953
954     The rest of the block is set to nulls.  This is essential to preserve
955     upward compatibility.[4]
956
957     If the filename block is received with a CRC or other error, a
958     retransmission is requested.  After the filename block has been received,
959     it is ACK'ed if the write open is successful.  If the file cannot be
960     opened for writing, the receiver cancels the transfer with CAN characters
961     as described above.
962
963     The receiver then initiates transfer of the file contents with a "C"
964     character, according to the standard XMODEM/CRC protocol.
965
966     After the file contents and XMODEM EOT have been transmitted and
967     acknowledged, the receiver again asks for the next pathname.
968
969     Transmission of a null pathname terminates batch file transmission.
970
971     Note that transmission of no files is not necessarily an error.  This is
972     possible if none of the files requested of the sender could be opened for
973     reading.
974
975
976
977     __________
978
979      4. If, perchance, this information extends beyond 128 bytes (possible
980         with Unix 4.2 BSD extended file names), the block should be sent as a
981         1k block as described above.
982
983
984
985
986     Chapter 5                                     XMODEM Protocol Enhancements
987
988
989
990
991
992
993
994     X/YMODEM Protocol Reference    June 18 1988                             16
995
996
997
998     Most YMODEM receivers request CRC-16 by default.
999
1000     The Unix programs sz(1) and rz(1) included in the source code file
1001     RZSZ.ZOO should answer other questions about YMODEM batch protocol.
1002
1003               Figure 3.  YMODEM Batch Transmission Session (1 file)
1004
1005               SENDER                                  RECEIVER
1006                                                       "sb foo.*<CR>"
1007               "sending in batch mode etc."
1008                                                       C (command:rb)
1009               SOH 00 FF foo.c NUL[123] CRC CRC
1010                                                       ACK
1011                                                       C
1012               SOH 01 FE Data[128] CRC CRC
1013                                                       ACK
1014               SOH 02 FC Data[128] CRC CRC
1015                                                       ACK
1016               SOH 03 FB Data[100] CPMEOF[28] CRC CRC
1017                                                       ACK
1018               EOT
1019                                                       NAK
1020               EOT
1021                                                       ACK
1022                                                       C
1023               SOH 00 FF NUL[128] CRC CRC
1024                                                       ACK
1025
1026                 Figure 7.  YMODEM Header Information and Features
1027
1028     _____________________________________________________________
1029     | Program   | Length | Date | Mode | S/N | 1k-Blk | YMODEM-g |
1030     |___________|________|______|______|_____|________|__________|
1031     |Unix rz/sz | yes    | yes  | yes  | no  | yes    | sb only  |
1032     |___________|________|______|______|_____|________|__________|
1033     |VMS rb/sb  | yes    | no   | no   | no  | yes    | no       |
1034     |___________|________|______|______|_____|________|__________|
1035     |Pro-YAM    | yes    | yes  | no   | yes | yes    | yes      |
1036     |___________|________|______|______|_____|________|__________|
1037     |CP/M YAM   | no     | no   | no   | no  | yes    | no       |
1038     |___________|________|______|______|_____|________|__________|
1039     |KMD/IMP    | ?      | no   | no   | no  | yes    | no       |
1040     |___________|________|______|______|_____|________|__________|
1041
1042     5.1  KMD/IMP Exceptions to YMODEM
1043
1044     KMD and IMP use a "CK" character sequence emitted by the receiver to
1045     trigger the use of 1024 byte blocks as an alternative to specifying this
1046     option to the sending program.  This two character sequence generally
1047     works well on single process micros in direct communication, provided the
1048     programs rigorously adhere to all the XMODEM recommendations included
1049
1050
1051
1052     Chapter 5                                     XMODEM Protocol Enhancements
1053
1054
1055
1056
1057
1058
1059
1060     X/YMODEM Protocol Reference    June 18 1988                             17
1061
1062
1063
1064            Figure 4.  YMODEM Batch Transmission Session (2 files)
1065
1066            SENDER                                  RECEIVER
1067                                                    "sb foo.c baz.c<CR>"
1068            "sending in batch mode etc."
1069                                                    C (command:rb)
1070            SOH 00 FF foo.c NUL[123] CRC CRC
1071                                                    ACK
1072                                                    C
1073            SOH 01 FE Data[128] CRC CRC
1074                                                    ACK
1075            SOH 02 FC Data[128] CRC CRC
1076                                                    ACK
1077            SOH 03 FB Data[100] CPMEOF[28] CRC CRC
1078                                                    ACK
1079            EOT
1080                                                    NAK
1081            EOT
1082                                                    ACK
1083                                                    C
1084            SOH 00 FF baz.c NUL[123] CRC CRC
1085                                                    ACK
1086                                                    C
1087            SOH 01 FB Data[100] CPMEOF[28] CRC CRC
1088                                                    ACK
1089            EOT
1090                                                    NAK
1091            EOT
1092                                                    ACK
1093                                                    C
1094            SOH 00 FF NUL[128] CRC CRC
1095                                                    ACK
1096
1097             Figure 5.  YMODEM Batch Transmission Session-1k Blocks
1098
1099             SENDER                                  RECEIVER
1100                                                     "sb -k foo.*<CR>"
1101             "sending in batch mode etc."
1102                                                     C (command:rb)
1103             SOH 00 FF foo.c NUL[123] CRC CRC
1104                                                     ACK
1105                                                     C
1106             STX 01 FD Data[1024] CRC CRC
1107                                                     ACK
1108             SOH 02 FC Data[128] CRC CRC
1109                                                     ACK
1110             SOH 03 FB Data[100] CPMEOF[28] CRC CRC
1111                                                     ACK
1112             EOT
1113                                                     NAK
1114             EOT
1115
1116
1117
1118     Chapter 5                                     XMODEM Protocol Enhancements
1119
1120
1121
1122
1123
1124
1125
1126     X/YMODEM Protocol Reference    June 18 1988                             18
1127
1128
1129
1130                                                     ACK
1131                                                     C
1132             SOH 00 FF NUL[128] CRC CRC
1133                                                     ACK
1134
1135            Figure 6.  YMODEM Filename block transmitted by sz
1136
1137            -rw-r--r--  6347 Jun 17 1984 20:34 bbcsched.txt
1138
1139            00 0100FF62 62637363 6865642E 74787400   |...bbcsched.txt.|
1140            10 36333437 20333331 34373432 35313320   |6347 3314742513 |
1141            20 31303036 34340000 00000000 00000000   |100644..........|
1142            30 00000000 00000000 00000000 00000000
1143            40 00000000 00000000 00000000 00000000
1144            50 00000000 00000000 00000000 00000000
1145            60 00000000 00000000 00000000 00000000
1146            70 00000000 00000000 00000000 00000000
1147            80 000000CA 56
1148
1149     herein.  Programs with marginal XMODEM implementations do not fare so
1150     well.  Timesharing systems and packet switched networks can separate the
1151     successive characters, rendering this method unreliable.
1152
1153     Sending programs may detect the CK sequence if the operating enviornment
1154     does not preclude reliable implementation.
1155
1156     Instead of the standard YMODEM file length in decimal, KMD and IMP
1157     transmit the CP/M record count in the last two bytes of the header block.
1158
1159
1160     6.  YMODEM-g File Transmission
1161
1162     Developing technology is providing phone line data transmission at ever
1163     higher speeds using very specialized techniques.  These high speed modems,
1164     as well as session protocols such as X.PC, provide high speed, nearly
1165     error free communications at the expense of considerably increased delay
1166     time.
1167
1168     This delay time is moderate compared to human interactions, but it
1169     cripples the throughput of most error correcting protocols.
1170
1171     The g option to YMODEM has proven effective under these circumstances.
1172     The g option is driven by the receiver, which initiates the batch transfer
1173     by transmitting a G instead of C.  When the sender recognizes the G, it
1174     bypasses the usual wait for an ACK to each transmitted block, sending
1175     succeeding blocks at full speed, subject to XOFF/XON or other flow control
1176     exerted by the medium.
1177
1178     The sender expects an inital G to initiate the transmission of a
1179     particular file, and also expects an ACK on the EOT sent at the end of
1180     each file.  This synchronization allows the receiver time to open and
1181
1182
1183
1184     Chapter 6                                     XMODEM Protocol Enhancements
1185
1186
1187
1188
1189
1190
1191
1192     X/YMODEM Protocol Reference    June 18 1988                             19
1193
1194
1195
1196     close files as necessary.
1197
1198     If an error is detected in a YMODEM-g transfer, the receiver aborts the
1199     transfer with the multiple CAN abort sequence.  The ZMODEM protocol should
1200     be used in applications that require both streaming throughput and error
1201     recovery.
1202
1203             Figure 8.  YMODEM-g Transmission Session
1204
1205             SENDER                                  RECEIVER
1206                                                     "sb foo.*<CR>"
1207             "sending in batch mode etc..."
1208                                                     G (command:rb -g)
1209             SOH 00 FF foo.c NUL[123] CRC CRC
1210                                                     G
1211             SOH 01 FE Data[128] CRC CRC
1212             STX 02 FD Data[1024] CRC CRC
1213             SOH 03 FC Data[128] CRC CRC
1214             SOH 04 FB Data[100] CPMEOF[28] CRC CRC
1215             EOT
1216                                                     ACK
1217                                                     G
1218             SOH 00 FF NUL[128] CRC CRC
1219
1220
1221
1222
1223
1224
1225
1226
1227
1228
1229
1230
1231
1232
1233
1234
1235
1236
1237
1238
1239
1240
1241
1242
1243
1244
1245
1246
1247
1248
1249
1250     Chapter 6                                     XMODEM Protocol Enhancements
1251
1252
1253
1254
1255
1256
1257
1258     X/YMODEM Protocol Reference    June 18 1988                             20
1259
1260
1261
1262     7.  XMODEM PROTOCOL OVERVIEW
1263
1264     8/9/82 by Ward Christensen.
1265
1266     I will maintain a master copy of this.  Please pass on changes or
1267     suggestions via CBBS/Chicago at (312) 545-8086, CBBS/CPMUG (312) 849-1132
1268     or by voice at (312) 849-6279.
1269
1270     7.1  Definitions
1271
1272       <soh> 01H
1273       <eot> 04H
1274       <ack> 06H
1275       <nak> 15H
1276       <can> 18H
1277       <C>   43H
1278
1279
1280     7.2  Transmission Medium Level Protocol
1281
1282     Asynchronous, 8 data bits, no parity, one stop bit.
1283
1284     The protocol imposes no restrictions on the contents of the data being
1285     transmitted.  No control characters are looked for in the 128-byte data
1286     messages.  Absolutely any kind of data may be sent - binary, ASCII, etc.
1287     The protocol has not formally been adopted to a 7-bit environment for the
1288     transmission of ASCII-only (or unpacked-hex) data , although it could be
1289     simply by having both ends agree to AND the protocol-dependent data with
1290     7F hex before validating it.  I specifically am referring to the checksum,
1291     and the block numbers and their ones- complement.
1292
1293     Those wishing to maintain compatibility of the CP/M file structure, i.e.
1294     to allow modemming ASCII files to or from CP/M systems should follow this
1295     data format:
1296
1297        + ASCII tabs used (09H); tabs set every 8.
1298
1299        + Lines terminated by CR/LF (0DH 0AH)
1300
1301        + End-of-file indicated by ^Z, 1AH.  (one or more)
1302
1303        + Data is variable length, i.e. should be considered a continuous
1304          stream of data bytes, broken into 128-byte chunks purely for the
1305          purpose of transmission.
1306
1307        + A CP/M "peculiarity": If the data ends exactly on a 128-byte
1308          boundary, i.e. CR in 127, and LF in 128, a subsequent sector
1309          containing the ^Z EOF character(s) is optional, but is preferred.
1310          Some utilities or user programs still do not handle EOF without ^Zs.
1311
1312
1313
1314
1315
1316     Chapter 7                                         Xmodem Protocol Overview
1317
1318
1319
1320
1321
1322
1323
1324     X/YMODEM Protocol Reference    June 18 1988                             21
1325
1326
1327
1328        + The last block sent is no different from others, i.e.  there is no
1329          "short block".
1330                   Figure 9.  XMODEM Message Block Level Protocol
1331
1332     Each block of the transfer looks like:
1333           <SOH><blk #><255-blk #><--128 data bytes--><cksum>
1334     in which:
1335     <SOH>         = 01 hex
1336     <blk #>       = binary number, starts at 01 increments by 1, and
1337                     wraps 0FFH to 00H (not to 01)
1338     <255-blk #>   = blk # after going thru 8080 "CMA" instr, i.e.
1339                     each bit complemented in the 8-bit block number.
1340                     Formally, this is the "ones complement".
1341     <cksum>       = the sum of the data bytes only.  Toss any carry.
1342
1343     7.3  File Level Protocol
1344
1345     7.3.1  Common_to_Both_Sender_and_Receiver
1346     All errors are retried 10 times.  For versions running with an operator
1347     (i.e. NOT with XMODEM), a message is typed after 10 errors asking the
1348     operator whether to "retry or quit".
1349
1350     Some versions of the protocol use <can>, ASCII ^X, to cancel transmission.
1351     This was never adopted as a standard, as having a single "abort" character
1352     makes the transmission susceptible to false termination due to an <ack>
1353     <nak> or <soh> being corrupted into a <can> and aborting transmission.
1354
1355     The protocol may be considered "receiver driven", that is, the sender need
1356     not automatically re-transmit, although it does in the current
1357     implementations.
1358
1359
1360     7.3.2  Receive_Program_Considerations
1361     The receiver has a 10-second timeout.  It sends a <nak> every time it
1362     times out.  The receiver's first timeout, which sends a <nak>, signals the
1363     transmitter to start.  Optionally, the receiver could send a <nak>
1364     immediately, in case the sender was ready.  This would save the initial 10
1365     second timeout.  However, the receiver MUST continue to timeout every 10
1366     seconds in case the sender wasn't ready.
1367
1368     Once into a receiving a block, the receiver goes into a one-second timeout
1369     for each character and the checksum.  If the receiver wishes to <nak> a
1370     block for any reason (invalid header, timeout receiving data), it must
1371     wait for the line to clear.  See "programming tips" for ideas
1372
1373     Synchronizing:  If a valid block number is received, it will be: 1) the
1374     expected one, in which case everything is fine; or 2) a repeat of the
1375     previously received block.  This should be considered OK, and only
1376     indicates that the receivers <ack> got glitched, and the sender re-
1377     transmitted; 3) any other block number indicates a fatal loss of
1378     synchronization, such as the rare case of the sender getting a line-glitch
1379
1380
1381
1382     Chapter 7                                         Xmodem Protocol Overview
1383
1384
1385
1386
1387
1388
1389
1390     X/YMODEM Protocol Reference    June 18 1988                             22
1391
1392
1393
1394     that looked like an <ack>.  Abort the transmission, sending a <can>
1395
1396
1397     7.3.3  Sending_program_considerations
1398     While waiting for transmission to begin, the sender has only a single very
1399     long timeout, say one minute.  In the current protocol, the sender has a
1400     10 second timeout before retrying.  I suggest NOT doing this, and letting
1401     the protocol be completely receiver-driven.  This will be compatible with
1402     existing programs.
1403
1404     When the sender has no more data, it sends an <eot>, and awaits an <ack>,
1405     resending the <eot> if it doesn't get one.  Again, the protocol could be
1406     receiver-driven, with the sender only having the high-level 1-minute
1407     timeout to abort.
1408
1409
1410     Here is a sample of the data flow, sending a 3-block message.  It includes
1411     the two most common line hits - a garbaged block, and an <ack> reply
1412     getting garbaged.  <xx> represents the checksum byte.
1413
1414                   Figure 10.  Data flow including Error Recovery
1415
1416     SENDER                                  RECEIVER
1417                                   times out after 10 seconds,
1418                                   <---              <nak>
1419     <soh> 01 FE -data- <xx>       --->
1420                                   <---              <ack>
1421     <soh> 02 FD -data- xx         --->       (data gets line hit)
1422                                   <---              <nak>
1423     <soh> 02 FD -data- xx         --->
1424                                   <---              <ack>
1425     <soh> 03 FC -data- xx         --->
1426     (ack gets garbaged)           <---              <ack>
1427     <soh> 03 FC -data- xx         --->              <ack>
1428     <eot>                         --->
1429                                   <---       <anything except ack>
1430     <eot>                         --->
1431                                   <---              <ack>
1432     (finished)
1433
1434     7.4  Programming Tips
1435
1436        + The character-receive subroutine should be called with a parameter
1437          specifying the number of seconds to wait.  The receiver should first
1438          call it with a time of 10, then <nak> and try again, 10 times.
1439
1440          After receiving the <soh>, the receiver should call the character
1441          receive subroutine with a 1-second timeout, for the remainder of the
1442          message and the <cksum>.  Since they are sent as a continuous stream,
1443          timing out of this implies a serious like glitch that caused, say,
1444          127 characters to be seen instead of 128.
1445
1446
1447
1448     Chapter 7                                         Xmodem Protocol Overview
1449
1450
1451
1452
1453
1454
1455
1456     X/YMODEM Protocol Reference    June 18 1988                             23
1457
1458
1459
1460        + When the receiver wishes to <nak>, it should call a "PURGE"
1461          subroutine, to wait for the line to clear.  Recall the sender tosses
1462          any characters in its UART buffer immediately upon completing sending
1463          a block, to ensure no glitches were mis- interpreted.
1464
1465          The most common technique is for "PURGE" to call the character
1466          receive subroutine, specifying a 1-second timeout,[1] and looping
1467          back to PURGE until a timeout occurs.  The <nak> is then sent,
1468          ensuring the other end will see it.
1469
1470        + You may wish to add code recommended by John Mahr to your character
1471          receive routine - to set an error flag if the UART shows framing
1472          error, or overrun.  This will help catch a few more glitches - the
1473          most common of which is a hit in the high bits of the byte in two
1474          consecutive bytes.  The <cksum> comes out OK since counting in 1-byte
1475          produces the same result of adding 80H + 80H as with adding 00H +
1476          00H.
1477
1478
1479
1480
1481
1482
1483
1484
1485
1486
1487
1488
1489
1490
1491
1492
1493
1494
1495
1496
1497
1498
1499
1500
1501
1502
1503
1504
1505
1506
1507     __________
1508
1509      1. These times should be adjusted for use with timesharing systems.
1510
1511
1512
1513
1514     Chapter 7                                         Xmodem Protocol Overview
1515
1516
1517
1518
1519
1520
1521
1522     X/YMODEM Protocol Reference    June 18 1988                             24
1523
1524
1525
1526     8.  XMODEM/CRC Overview
1527
1528     Original 1/13/85 by John Byrns -- CRC option.
1529
1530     Please pass on any reports of errors in this document or suggestions for
1531     improvement to me via Ward's/CBBS at (312) 849-1132, or by voice at (312)
1532     885-1105.
1533
1534     The CRC used in the Modem Protocol is an alternate form of block check
1535     which provides more robust error detection than the original checksum.
1536     Andrew S. Tanenbaum says in his book, Computer Networks, that the CRC-
1537     CCITT used by the Modem Protocol will detect all single and double bit
1538     errors, all errors with an odd number of bits, all burst errors of length
1539     16 or less, 99.997% of 17-bit error bursts, and 99.998% of 18-bit and
1540     longer bursts.[1]
1541
1542     The changes to the Modem Protocol to replace the checksum with the CRC are
1543     straight forward. If that were all that we did we would not be able to
1544     communicate between a program using the old checksum protocol and one
1545     using the new CRC protocol. An initial handshake was added to solve this
1546     problem. The handshake allows a receiving program with CRC capability to
1547     determine whether the sending program supports the CRC option, and to
1548     switch it to CRC mode if it does. This handshake is designed so that it
1549     will work properly with programs which implement only the original
1550     protocol. A description of this handshake is presented in section 10.
1551
1552                 Figure 11.  Message Block Level Protocol, CRC mode
1553
1554     Each block of the transfer in CRC mode looks like:
1555          <SOH><blk #><255-blk #><--128 data bytes--><CRC hi><CRC lo>
1556     in which:
1557     <SOH>        = 01 hex
1558     <blk #>      = binary number, starts at 01 increments by 1, and
1559                    wraps 0FFH to 00H (not to 01)
1560     <255-blk #>  = ones complement of blk #.
1561     <CRC hi>     = byte containing the 8 hi order coefficients of the CRC.
1562     <CRC lo>     = byte containing the 8 lo order coefficients of the CRC.
1563
1564     8.1  CRC Calculation
1565
1566     8.1.1  Formal_Definition
1567     To calculate the 16 bit CRC the message bits are considered to be the
1568     coefficients of a polynomial. This message polynomial is first multiplied
1569     by X^16 and then divided by the generator polynomial (X^16 + X^12 + X^5 +
1570
1571
1572     __________
1573
1574      1. This reliability figure is misleading because XMODEM's critical
1575         supervisory functions are not protected by this CRC.
1576
1577
1578
1579
1580     Chapter 8                                         Xmodem Protocol Overview
1581
1582
1583
1584
1585
1586
1587
1588     X/YMODEM Protocol Reference    June 18 1988                             25
1589
1590
1591
1592     1) using modulo two arithmetic. The remainder left after the division is
1593     the desired CRC. Since a message block in the Modem Protocol is 128 bytes
1594     or 1024 bits, the message polynomial will be of order X^1023. The hi order
1595     bit of the first byte of the message block is the coefficient of X^1023 in
1596     the message polynomial.  The lo order bit of the last byte of the message
1597     block is the coefficient of X^0 in the message polynomial.
1598
1599                Figure 12.  Example of CRC Calculation written in C
1600
1601     The following XMODEM crc routine is taken from "rbsb.c".  Please refer to
1602     the source code for these programs (contained in RZSZ.ZOO) for usage.  A
1603     fast table driven version is also included in this file.
1604
1605     /* update CRC */
1606     unsigned short
1607     updcrc(c, crc)
1608     register c;
1609     register unsigned crc;
1610     {
1611             register count;
1612
1613             for (count=8; --count>=0;) {
1614                     if (crc & 0x8000) {
1615                             crc <<= 1;
1616                             crc += (((c<<=1) & 0400)  !=  0);
1617                             crc ^= 0x1021;
1618                     }
1619                     else {
1620                             crc <<= 1;
1621                             crc += (((c<<=1) & 0400)  !=  0);
1622                     }
1623             }
1624             return crc;
1625     }
1626
1627     8.2  CRC File Level Protocol Changes
1628
1629     8.2.1  Common_to_Both_Sender_and_Receiver
1630     The only change to the File Level Protocol for the CRC option is the
1631     initial handshake which is used to determine if both the sending and the
1632     receiving programs support the CRC mode. All Modem Programs should support
1633     the checksum mode for compatibility with older versions.  A receiving
1634     program that wishes to receive in CRC mode implements the mode setting
1635     handshake by sending a <C> in place of the initial <nak>.  If the sending
1636     program supports CRC mode it will recognize the <C> and will set itself
1637     into CRC mode, and respond by sending the first block as if a <nak> had
1638     been received. If the sending program does not support CRC mode it will
1639     not respond to the <C> at all. After the receiver has sent the <C> it will
1640     wait up to 3 seconds for the <soh> that starts the first block. If it
1641     receives a <soh> within 3 seconds it will assume the sender supports CRC
1642     mode and will proceed with the file exchange in CRC mode. If no <soh> is
1643
1644
1645
1646     Chapter 8                                         Xmodem Protocol Overview
1647
1648
1649
1650
1651
1652
1653
1654     X/YMODEM Protocol Reference    June 18 1988                             26
1655
1656
1657
1658     received within 3 seconds the receiver will switch to checksum mode, send
1659     a <nak>, and proceed in checksum mode. If the receiver wishes to use
1660     checksum mode it should send an initial <nak> and the sending program
1661     should respond to the <nak> as defined in the original Modem Protocol.
1662     After the mode has been set by the initial <C> or <nak> the protocol
1663     follows the original Modem Protocol and is identical whether the checksum
1664     or CRC is being used.
1665
1666
1667     8.2.2  Receive_Program_Considerations
1668     There are at least 4 things that can go wrong with the mode setting
1669     handshake.
1670
1671       1.  the initial <C> can be garbled or lost.
1672
1673       2.  the initial <soh> can be garbled.
1674
1675       3.  the initial <C> can be changed to a <nak>.
1676
1677       4.  the initial <nak> from a receiver which wants to receive in checksum
1678           can be changed to a <C>.
1679
1680     The first problem can be solved if the receiver sends a second <C> after
1681     it times out the first time. This process can be repeated several times.
1682     It must not be repeated too many times before sending a <nak> and
1683     switching to checksum mode or a sending program without CRC support may
1684     time out and abort. Repeating the <C> will also fix the second problem if
1685     the sending program cooperates by responding as if a <nak> were received
1686     instead of ignoring the extra <C>.
1687
1688     It is possible to fix problems 3 and 4 but probably not worth the trouble
1689     since they will occur very infrequently. They could be fixed by switching
1690     modes in either the sending or the receiving program after a large number
1691     of successive <nak>s. This solution would risk other problems however.
1692
1693
1694     8.2.3  Sending_Program_Considerations
1695     The sending program should start in the checksum mode. This will insure
1696     compatibility with checksum only receiving programs. Anytime a <C> is
1697     received before the first <nak> or <ack> the sending program should set
1698     itself into CRC mode and respond as if a <nak> were received. The sender
1699     should respond to additional <C>s as if they were <nak>s until the first
1700     <ack> is received. This will assist the receiving program in determining
1701     the correct mode when the <soh> is lost or garbled. After the first <ack>
1702     is received the sending program should ignore <C>s.
1703
1704
1705
1706
1707
1708
1709
1710
1711
1712     Chapter 8                                         Xmodem Protocol Overview
1713
1714
1715
1716
1717
1718
1719
1720     X/YMODEM Protocol Reference    June 18 1988                             27
1721
1722
1723
1724     8.3  Data Flow Examples with CRC Option
1725
1726     Here is a data flow example for the case where the receiver requests
1727     transmission in the CRC mode but the sender does not support the CRC
1728     option. This example also includes various transmission errors.  <xx>
1729     represents the checksum byte.
1730
1731           Figure 13.  Data Flow: Receiver has CRC Option, Sender Doesn't
1732
1733     SENDER                                        RECEIVER
1734                             <---                <C>
1735                                     times out after 3 seconds,
1736                             <---                <C>
1737                                     times out after 3 seconds,
1738                             <---                <C>
1739                                     times out after 3 seconds,
1740                             <---                <C>
1741                                     times out after 3 seconds,
1742                             <---                <nak>
1743     <soh> 01 FE -data- <xx> --->
1744                             <---                <ack>
1745     <soh> 02 FD -data- <xx> --->        (data gets line hit)
1746                             <---                <nak>
1747     <soh> 02 FD -data- <xx> --->
1748                             <---                <ack>
1749     <soh> 03 FC -data- <xx> --->
1750        (ack gets garbaged)  <---                <ack>
1751                                     times out after 10 seconds,
1752                             <---                <nak>
1753     <soh> 03 FC -data- <xx> --->
1754                             <---                <ack>
1755     <eot>                   --->
1756                             <---                <ack>
1757
1758     Here is a data flow example for the case where the receiver requests
1759     transmission in the CRC mode and the sender supports the CRC option.  This
1760     example also includes various transmission errors.  <xxxx> represents the
1761     2 CRC bytes.
1762
1763
1764
1765
1766
1767
1768
1769
1770
1771
1772
1773
1774
1775
1776
1777
1778     Chapter 8                                         Xmodem Protocol Overview
1779
1780
1781
1782
1783
1784
1785
1786     X/YMODEM Protocol Reference    June 18 1988                             28
1787
1788
1789
1790                Figure 14.  Receiver and Sender Both have CRC Option
1791
1792     SENDER                                       RECEIVER
1793                               <---                 <C>
1794     <soh> 01 FE -data- <xxxx> --->
1795                               <---                 <ack>
1796     <soh> 02 FD -data- <xxxx> --->         (data gets line hit)
1797                               <---                 <nak>
1798     <soh> 02 FD -data- <xxxx> --->
1799                               <---                 <ack>
1800     <soh> 03 FC -data- <xxxx> --->
1801     (ack gets garbaged)       <---                 <ack>
1802                                          times out after 10 seconds,
1803                               <---                 <nak>
1804     <soh> 03 FC -data- <xxxx> --->
1805                               <---                 <ack>
1806     <eot>                     --->
1807                               <---                 <ack>
1808
1809
1810
1811
1812
1813
1814
1815
1816
1817
1818
1819
1820
1821
1822
1823
1824
1825
1826
1827
1828
1829
1830
1831
1832
1833
1834
1835
1836
1837
1838
1839
1840
1841
1842
1843
1844     Chapter 8                                         Xmodem Protocol Overview
1845
1846
1847
1848
1849
1850
1851
1852     X/YMODEM Protocol Reference    June 18 1988                             29
1853
1854
1855
1856     9.  MORE INFORMATION
1857
1858     Please contact Omen Technology for troff source files and typeset copies
1859     of this document.
1860
1861
1862     9.1  TeleGodzilla Bulletin Board
1863
1864     More information may be obtained by calling TeleGodzilla at 503-621-3746.
1865     Speed detection is automatic for 1200, 2400 and 19200(Telebit PEP) bps.
1866     TrailBlazer modem users may issue the TeleGodzilla trailblazer command to
1867     swith to 19200 bps once they have logged in.
1868
1869     Interesting files include RZSZ.ZOO (C source code), YZMODEM.ZOO (Official
1870     XMODEM, YMODEM, and ZMODEM protocol descriptions), ZCOMMEXE.ARC,
1871     ZCOMMDOC.ARC, and ZCOMMHLP.ARC (PC-DOS shareware comm program with XMODEM,
1872     True YMODEM(TM), ZMODEM, Kermit Sliding Windows, Telink, MODEM7 Batch,
1873     script language, etc.).
1874
1875
1876     9.2  Unix UUCP Access
1877
1878     UUCP sites can obtain the current version of this file with
1879                      uucp omen!/u/caf/public/ymodem.doc /tmp
1880     A continually updated list of available files is stored in
1881     /usr/spool/uucppublic/FILES.  When retrieving these files with uucp,
1882     remember that the destination directory on your system must be writeable
1883     by anyone, or the UUCP transfer will fail.
1884
1885     The following L.sys line calls TeleGodzilla (Pro-YAM in host operation).
1886     TeleGodzilla determines the incoming speed automatically.
1887
1888     In response to "Name Please:" uucico gives the Pro-YAM "link" command as a
1889     user name.  The password (Giznoid) controls access to the Xenix system
1890     connected to the IBM PC's other serial port.  Communications between
1891     Pro-YAM and Xenix use 9600 bps; YAM converts this to the caller's speed.
1892
1893     Finally, the calling uucico logs in as uucp.
1894
1895     omen Any ACU 2400 1-503-621-3746 se:--se: link ord: Giznoid in:--in: uucp
1896
1897
1898
1899     10.  REVISIONS
1900
1901     6-18-88 Further revised for clarity.  Corrected block numbering in two
1902     examples.
1903     10-27-87 Optional fields added for number of files remaining to be sent
1904     and total number of bytes remaining to be sent.
1905     10-18-87 Flow control discussion added to 1024 byte block descritpion,
1906     minor revisions for clarity per user comments.
1907
1908
1909
1910     Chapter 10                                        Xmodem Protocol Overview
1911
1912
1913
1914
1915
1916
1917
1918     X/YMODEM Protocol Reference    June 18 1988                             30
1919
1920
1921
1922     8-03-87 Revised for clarity.
1923     5-31-1987 emphasizes minimum requirements for YMODEM, and updates
1924     information on accessing files.
1925     9-11-1986 clarifies nomenclature and some minor points.
1926     The April 15 1986 edition clarifies some points concerning CRC
1927     calculations and spaces in the header.
1928
1929
1930     11.  YMODEM Programs
1931
1932     ZCOMM, A shareware little brother to Professional-YAM, is available as
1933     ZCOMMEXE.ARC on TeleGodzilla and other bulletin board systems.  ZCOMM may
1934     be used to test YMODEM amd ZMODEM implementations.
1935
1936     Unix programs supporting YMODEM are available on TeleGodzilla in RZSZ.ZOO.
1937     This ZOO archive includes a ZCOMM/Pro-YAM/PowerCom script ZUPL.T to upload
1938     a bootstrap program MINIRB.C, compile it, and then upload the rest of the
1939     files using the compiled MINIRB.  Most Unix like systems are supported,
1940     including V7, Xenix, Sys III, 4.2 BSD, SYS V, Idris, Coherent, and
1941     Regulus.
1942
1943     A version for VAX-VMS is available in VRBSB.SHQ.
1944
1945     Irv Hoff has added 1k blocks and basic YMODEM batch transfers to the KMD
1946     and IMP series programs, which replace the XMODEM and MODEM7/MDM7xx series
1947     respectively.  Overlays are available for a wide variety of CP/M systems.
1948
1949     Questions about Professional-YAM communications software may be directed
1950     to:
1951          Chuck Forsberg
1952          Omen Technology Inc
1953          17505-V Sauvie Island Road
1954          Portland Oregon 97231
1955          VOICE: 503-621-3406 :VOICE
1956          Modem: 503-621-3746 Speed: 19200(Telebit PEP),2400,1200,300
1957          Usenet: ...!tektronix!reed!omen!caf
1958          CompuServe: 70007,2304
1959          GEnie: CAF
1960
1961     Unlike ZMODEM and Kermit, XMODEM and YMODEM place obstacles in the path of
1962     a reliable high performance implementation, evidenced by poor reliability
1963     under stress of the industry leaders' XMODEM and YMODEM programs.  Omen
1964     Technology provides consulting and other services to those wishing to
1965     implement XMODEM, YMODEM, and ZMODEM with state of the art features and
1966     reliability.
1967
1968
1969
1970
1971
1972
1973
1974
1975
1976     Chapter 11                                        Xmodem Protocol Overview
1977
1978
1979
1980
1981
1982
1983
1984
1985
1986
1987
1988                                      CONTENTS
1989
1990
1991      1.  TOWER OF BABEL...................................................   2
1992          1.1  Definitions.................................................   2
1993
1994      2.  YMODEM MINIMUM REQUIREMENTS......................................   4
1995
1996      3.  WHY YMODEM?......................................................   6
1997          3.1  Some Messages from the Pioneer..............................   7
1998
1999      4.  XMODEM PROTOCOL ENHANCEMENTS.....................................  10
2000          4.1  Graceful Abort..............................................  10
2001          4.2  CRC-16 Option...............................................  10
2002          4.3  XMODEM-1k 1024 Byte Block...................................  11
2003
2004      5.  YMODEM Batch File Transmission...................................  13
2005          5.1  KMD/IMP Exceptions to YMODEM................................  16
2006
2007      6.  YMODEM-g File Transmission.......................................  18
2008
2009      7.  XMODEM PROTOCOL OVERVIEW.........................................  20
2010          7.1  Definitions.................................................  20
2011          7.2  Transmission Medium Level Protocol..........................  20
2012          7.3  File Level Protocol.........................................  21
2013          7.4  Programming Tips............................................  22
2014
2015      8.  XMODEM/CRC Overview..............................................  24
2016          8.1  CRC Calculation.............................................  24
2017          8.2  CRC File Level Protocol Changes.............................  25
2018          8.3  Data Flow Examples with CRC Option..........................  27
2019
2020      9.  MORE INFORMATION.................................................  29
2021          9.1  TeleGodzilla Bulletin Board.................................  29
2022          9.2  Unix UUCP Access............................................  29
2023
2024     10.  REVISIONS........................................................  29
2025
2026     11.  YMODEM Programs..................................................  30
2027
2028
2029
2030
2031
2032
2033
2034
2035
2036
2037
2038
2039
2040
2041
2042                                       - i -
2043
2044
2045
2046
2047
2048
2049
2050
2051
2052
2053
2054
2055
2056
2057                                  LIST OF FIGURES
2058
2059
2060      Figure 1.  XMODEM-1k Blocks..........................................  12
2061
2062      Figure 2.  Mixed 1024 and 128 byte Blocks............................  12
2063
2064      Figure 3.  YMODEM Batch Transmission Session (1 file)................  16
2065
2066      Figure 4.  YMODEM Batch Transmission Session (2 files)...............  16
2067
2068      Figure 5.  YMODEM Batch Transmission Session-1k Blocks...............  16
2069
2070      Figure 6.  YMODEM Filename block transmitted by sz...................  16
2071
2072      Figure 7.  YMODEM Header Information and Features....................  16
2073
2074      Figure 8.  YMODEM-g Transmission Session.............................  19
2075
2076      Figure 9.  XMODEM Message Block Level Protocol.......................  21
2077
2078     Figure 10.  Data flow including Error Recovery........................  22
2079
2080     Figure 11.  Message Block Level Protocol, CRC mode....................  24
2081
2082     Figure 12.  Example of CRC Calculation written in C...................  25
2083
2084     Figure 13.  Data Flow: Receiver has CRC Option, Sender Doesn't........  27
2085
2086     Figure 14.  Receiver and Sender Both have CRC Option..................  28
2087
2088
2089
2090
2091
2092
2093
2094
2095
2096
2097
2098
2099
2100
2101
2102
2103
2104
2105
2106
2107
2108                                       - ii -