實(shí)驗(yàn)四客戶服務(wù)器通信

1、實(shí)驗(yàn)四 客戶/服務(wù)器通信實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 學(xué)習(xí)Linux 的網(wǎng)絡(luò)編程的基本知識(shí)2 理解socket結(jié)構(gòu)和機(jī)制3 編寫簡(jiǎn)單客戶/服務(wù)器通信程序二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1 了解Linux 的網(wǎng)絡(luò)編程的基本知識(shí)：TCP/IP協(xié)議，尋址機(jī)制，客戶/服務(wù)器通信機(jī)制；2 理解端口的概念，熟悉socket有關(guān)的編程結(jié)構(gòu)和函數(shù)，比如：socket(), bind(), connect(), listen(), accept(), send(), recv(), close()；3 自己編寫ip2uint()函數(shù)，把IP地址轉(zhuǎn)換為unsigned int格式；4 參考附錄中的源文件，在兩個(gè)虛擬控制臺(tái)分別實(shí)現(xiàn)分別服務(wù)器端和

2、客戶端功能，實(shí)現(xiàn)以下功能：1） 服務(wù)器端程序通過(guò)一個(gè)連接向客戶端發(fā)送字符串"Hello，world!n”，畫出客戶端程序和服務(wù)器端程序的流程圖；2） 服務(wù)器端程序通過(guò)一個(gè)連接向客戶端發(fā)送由客戶端指定的文件，畫出客戶端程序和服務(wù)器端程序的流程圖；5 在虛擬控制臺(tái)分別編譯、調(diào)試程序；三、實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)與步驟按照以下步驟分別實(shí)現(xiàn)功能1和功能2：1、首先編寫好服務(wù)器和客戶端程序；2、打開一個(gè)虛擬終端，用gcc編譯預(yù)先寫好的服務(wù)器和客戶端程序；3、運(yùn)行服務(wù)器程序；4、打開另一個(gè)虛擬終端，運(yùn)行客戶端程序，連接成功后服務(wù)器給客戶端發(fā)送數(shù)據(jù)；四、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容3 實(shí)驗(yàn)步驟記錄自己實(shí)際

3、完成的步驟，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中所碰到的難題以及你解決問(wèn)題的步驟和方法；4 實(shí)驗(yàn)技巧和心得體會(huì)附錄：簡(jiǎn)單的客戶/服務(wù)器通信示例一個(gè)建立分布式應(yīng)用時(shí)最常用的范例便是客戶機(jī)服務(wù)器模型。在這種方案中，客戶應(yīng)用程序向服務(wù)器程序請(qǐng)求服務(wù)，這種方式隱含了在建立客戶機(jī)服務(wù)器間通信的非對(duì)稱性。客戶機(jī)服務(wù)器模型工作時(shí)要求有一套為客戶機(jī)和服務(wù)器所共識(shí)的協(xié)議，以保證服務(wù)能夠被提供或被接收，它必須在通信的兩端都被實(shí)現(xiàn)。在非對(duì)稱協(xié)議中，一方為主機(jī)（服務(wù)器），另一方則是從機(jī)（客戶機(jī)）。當(dāng)服務(wù)被提供時(shí)必然存在“客戶進(jìn)程”和“服務(wù)進(jìn)程”。一個(gè)服務(wù)器通常在一個(gè)眾所周知的端口監(jiān)聽對(duì)服務(wù)的請(qǐng)求。也就是說(shuō)，服務(wù)器一直處于休眠狀態(tài)，直到一個(gè)客戶

4、對(duì)這個(gè)服務(wù)的端口提出連接請(qǐng)求。在這個(gè)時(shí)刻，服務(wù)程序被喚醒并且為客戶提供服務(wù)，對(duì)客戶的請(qǐng)求做出了適當(dāng)?shù)姆磻?yīng)。其流程見圖1。例1：服務(wù)器端程序通過(guò)一個(gè)連接向客戶發(fā)送字符串"Hello，world!n”。在PC機(jī)上運(yùn)行服務(wù)器端程序，在開發(fā)板上運(yùn)行客戶端程序并輸入服務(wù)器的IP地址，則開發(fā)板的LCD屏上能顯示該字符串。服務(wù)器端發(fā)送程序host.c：#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <errno.h>#include <string.h>#include <sys/types.h>

5、;#include <netinet/in.h>#include <sys/wait.h>#include <sys/socket.h>#include <ctype.h>#define MYPORT 3000 /*定義服務(wù)器的監(jiān)聽端口*/#define Max 100 /*定義了服務(wù)器一次可以發(fā)送的字符數(shù)目*/#define BACKLOG 10 /*BACKLOG指定在請(qǐng)求隊(duì)列中允許的最大請(qǐng)求數(shù)，進(jìn)入的連接請(qǐng)求將在隊(duì)列中等待accept（）函數(shù)接受它們*/main( )int sock_fd,new_fd, numbytes,i; /*soc

6、k_fd,new_fd是套接字描述*/char bufMax; /*發(fā)送數(shù)據(jù)的緩沖區(qū)*/struct sockaddr_in my_addr; /*服務(wù)器的地址結(jié)構(gòu)體*/struct sockaddr_in their_addr; /*主機(jī)的地址結(jié)構(gòu)體*/int sin_size;if(sock_fd=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0)= =1) /*建立流式套接字描述符*/ perror("socket"); exit(1);/*服務(wù)器結(jié)構(gòu)體的地址賦初值*/my_addr.sin_family=AF_INET;my_addr.sin_port=ht

7、ons(MYPORT); /*服務(wù)器的端口號(hào)*/my_addr.sin_addr.s_addr=INADDR_ANY;bzero(&(my_addr.sin_zero),8); /*填充0，湊齊長(zhǎng)度*/if(bind(sock_fd,(struct sockaddr*)&my_addr,sizeof(struct sockaddr)= = 1) /*綁定*/ perror("bindB"); /*綁定失敗*/ exit(1);if(listen(sock_fd,BACKLOG)= =1) /*監(jiān)聽端口是否有請(qǐng)求*/ perror("listen&q

8、uot;); /*監(jiān)聽失敗*/exit(1); while(1)sin_size=sizeof(struct sockaddr_in); if (new_fd=accept(sock_fd,(struct sockaddr *)&their_addr,&sin_size)= =1) perror("accept"); continue; printf("server:got connection from %sn",inet_ntoa(their_addr.sin_addr);if(!fork( ) /*子進(jìn)程代碼段：創(chuàng)建一個(gè)子進(jìn)程，用來(lái)

9、處理與剛建立的套接字的通信*/ if(send(new_fd,"Hello,World! n",14,0)= = 1) /*發(fā)送字符串*/ perror("send"); close(new_fd); exit(1); close(new_fd); /*父進(jìn)程不再需要該socket*/ while(waitpid(1,NULL,WNOHANG)>0); /*等待子進(jìn)程結(jié)束，清除子進(jìn)程所占用資源*/return 0;服務(wù)器首先創(chuàng)建一個(gè)socket，然后將該socket與本地地址/端口號(hào)捆綁，成功之后就在相應(yīng)的socket上監(jiān)聽，當(dāng)accpet捕捉到一

10、個(gè)連接服務(wù)請(qǐng)求時(shí)，就生成一個(gè)新的socket，并調(diào)用fork( )函數(shù)產(chǎn)生一個(gè)子進(jìn)程與客戶機(jī)通信。該子進(jìn)程處理數(shù)據(jù)傳輸部分，通過(guò)這個(gè)新的socket向客戶端發(fā)送字符串"Hello，world!n"，然后關(guān)閉該socket。fork( )函數(shù)語(yǔ)句是一個(gè)單調(diào)用雙返回的函數(shù)。若調(diào)用成功，在子進(jìn)程中返回的值為0，在父進(jìn)程中返回子進(jìn)程的進(jìn)程標(biāo)識(shí)號(hào)；若調(diào)用失敗，則返回1。包含fork函數(shù)的if語(yǔ)句是子進(jìn)程代碼部分，它與if語(yǔ)句后面的父進(jìn)程代碼部分是并發(fā)執(zhí)行的?？蛻舳私邮粘绦騟thernet.c：#include <sys/socket.h>#include <sys/

11、types.h>#include <netinet/in.h>#include <stdio.h>#include <unistd.h>#include <stdlib.h>#include <string.h>#include "./gui/gui.h" /*用于LCD屏的顯示*/#define PORT 3000 /*定義連接到服務(wù)器的端口號(hào)*/#define MAXDATASIZE 100 /*客戶機(jī)一次可接收的最大傳輸量*/*延時(shí)程序，用于LCD屏的顯示*/void delay( ) int i,j;

12、 for(i=0;i<4500;i+) for(j=0;j<4000;j+) /*將命令行輸入的字符串IP地址轉(zhuǎn)換成connect函數(shù)可識(shí)別的整數(shù)uiip*/int aiptoi(char * pszip,unsigned int* piip)char psziphere17,*psztmp1,*psztmp2,*pchar; /*定義指針*/int i;bzero(psziphere,17); /*清空將要進(jìn)行操作的數(shù)組*/strcpy(psziphere,pszip);/*將要轉(zhuǎn)換的IP地址存入該數(shù)組*/strcat(psziphere,".");/*在IP

13、地址串的末尾加“·”*/for(i=0,psztmp1=psziphere,pchar=(char )piip;i<4;i+)/*循環(huán)4次，將“·”轉(zhuǎn)變成0，并將字符串型轉(zhuǎn)換成整型*/if(psztmp2=strstr(psztmp1,".")=NULL) /*psztmp2返回指向字符“·”位置的指針*/ return 0;psztmp20=0;(pchar+i)=atoi(psztmp1); /*調(diào)用atoi( )函數(shù)，將字符串轉(zhuǎn)換成整數(shù)*/psztmp1=psztmp2+1; /*指針psatmp1移到下一段的開始*/return

14、1;int main(int argc,char * argv)int sockfd,numbytes;unsigned int uiip;char bufMAXDATASIZE;int i;struct sockaddr_in servaddr;if(!aiptoi(argv1,&uiip)|argc<=1) /*檢查IP地址格式是否正確及IP是否輸入*/printf("the ip is not correct or have not input the ip!n");return 0;if (sockfd = socket(AF_INET,SOCK_ST

15、REAM,0)= =1) /*建立流式套接字描述符*/ perror("socket"); exit(1);/*給定主機(jī)信息*/servaddr.sin_family=AF_INET;servaddr.sin_port=htons(PORT); bzero(&(servaddr.sin_zero),8); servaddr.sin_addr.s_addr=uiip; if(connect(sockfd,(struct sockaddr *)&servaddr,sizeof(struct sockaddr)=1) /*建立連接*/printf("Ca

16、n't connect to the server!n");return 0;initgraph( ); /*初始化顯示環(huán)境*/if(numbytes=recv(sockfd,buf,MAXDATASIZE,0)= 1) /*接收服務(wù)器傳送過(guò)來(lái)的字符串*/ perror("recv"); exit(1);bufnumbytes='0'clearscreen( ); /*清屏*/textout(0,0,buf,0xffff,0x1111); /*顯示字符串*/delay( );clearscreen();close(sockfd);retur

17、n 0;函數(shù)aiptoi（）處理的是字符串型的IP地址。首先將該字符串存放入psziphere 數(shù)組中，“psztmp1=psziphere”語(yǔ)句將字符串的首地址賦給psztmp1。為了便于使用循環(huán)，調(diào)用strcat(psziphere,".")，將符號(hào)“·”添加到字符串尾部。接著循環(huán)開始，先找到第一個(gè)“·”的位置，psztmp2指向該處，并將該處賦為0（作為字符串的串結(jié)束符），調(diào)用函數(shù)atoi（psztmp1），此時(shí)psztmp1指向的是psziphere 數(shù)組的首地址，該函數(shù)將psztmp1指針?biāo)柑幍狡浜竺孀址Y(jié)束符處（即psztmp2處）的字

18、符串轉(zhuǎn)換成整型數(shù)，并存放到pchar 數(shù)組中。然后，將psztmp1指針指向psztmp2所指的下一個(gè)字符，準(zhǔn)備開始下一個(gè)循環(huán)。以IP地址“192.168.2.100”為例，第一個(gè)循環(huán)中，psztmp1指向了“192.”的“1”處，而psztmp2指向了“192.168”的“·”處，并將該串改為“1960168”；atoi（psztmp1）函數(shù)將該串轉(zhuǎn)換成整數(shù)192；然后psztmp1指向了字符串“1960168”中的“1”；經(jīng)過(guò)四次循環(huán)，用“·”分開的四段字符串就可以轉(zhuǎn)換成整數(shù)了?？蛻舳舜a相對(duì)來(lái)說(shuō)要簡(jiǎn)單一些，首先通過(guò)命令行得到服務(wù)器的IP地址，然后創(chuàng)建一個(gè)socket，

19、調(diào)用connect函數(shù)與服務(wù)器建立連接，連接成功之后接收從服務(wù)器發(fā)送過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)，最后關(guān)閉socket，結(jié)束程序。無(wú)連接的客戶/服務(wù)器程序的在原理上和連接的客戶/服務(wù)器是一樣的，兩者的區(qū)別在于無(wú)連接的客戶/服務(wù)器中的客戶一般不需要建立連接，而且在發(fā)送接收數(shù)據(jù)時(shí)，需要指定遠(yuǎn)端機(jī)的地址。例2：在PC機(jī)上運(yùn)行一個(gè)發(fā)送程序，將一文件（圖片或文本文件）通過(guò)網(wǎng)口傳送到開發(fā)板，并在LCD上顯示該文件。該程序的流程如圖2所示。服務(wù)器端發(fā)送程序host.c：#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <errno.h>#inclu

20、de <string.h>#include <sys/types.h>#include <sys/stat.h>#include <netinet/in.h>#include <sys/wait.h>#include <sys/socket.h>#include <ctype.h>#define MYPORT 3000 /*定義服務(wù)器的監(jiān)聽端口*/#define BACKLOG 10 /*BACKLOG指定在請(qǐng)求隊(duì)列中允許的最大請(qǐng)求數(shù)，進(jìn)入的連接請(qǐng)求將在隊(duì)列中等待accept（）函數(shù)接受它們*/int main

21、( )int sock_fd,new_fd; /*sock_fd,new_fd是套接字描述*/char filename20; /*存放要傳送文件的文件名*/struct sockaddr_in my_addr; /*服務(wù)器的地址結(jié)構(gòu)體*/struct sockaddr_in their_addr; /*主機(jī)的地址結(jié)構(gòu)體*/int sin_size;FILE *fp;char szsendbuf1024,head8; /*發(fā)送數(shù)據(jù)緩沖區(qū)大小為1K*/int nsize, allsize=0;int *phead=head+4;if(sock_fd=socket(AF_INET,SOCK_STR

22、EAM,0)= 1) /*建立流式套接字描述符/perror("socket");exit(1);/*服務(wù)器結(jié)構(gòu)體的地址賦初值*/my_addr.sin_family=AF_INET; my_addr.sin_port=htons(MYPORT); /*服務(wù)器的端口號(hào)3000*/my_addr.sin_addr.s_addr=INADDR_ANY;bzero(&(my_addr.sin_zero),8); /*填充0，湊齊長(zhǎng)度*/if(bind(sock_fd,(struct sockaddr*)&my_addr,sizeof(struct sockaddr

23、)= = 1) /*綁定*/perror("bindB"); /*綁定失敗*/exit(1);if(listen(sock_fd,BACKLOG)= = 1) /*監(jiān)聽端口是否有請(qǐng)求*/perror("listen"); /*監(jiān)聽失敗*/exit(1);while(1) sin_size=sizeof(struct sockaddr_in); if (new_fd=accept(sock_fd,(struct sockaddr *)&their_addr,&sin_size)= 1) perror("accept");

24、 continue; printf("server:got connection from %sn",inet_ntoa(their_addr.sin_addr);read(new_fd,filename,20); /*從端口讀文件名*/printf("%sn",filename);if(fp=fopen(filename,"r")=NULL) /*打開文件*/ printf("Can't find the file"); exit(1) ; nsize=1024;allsize=0;/*每次從文件讀取10

25、24個(gè)字節(jié)發(fā)送出去，若讀出少于1024個(gè)字節(jié)，則認(rèn)為已到達(dá)文件末尾*/while(nsize = = 1024) bzero(szsendbuf,1024); /*清空緩沖區(qū)*/*從文件中讀取并發(fā)送到緩沖區(qū)，填寫通信頭的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度*/nsize = *phead = fread(szsendbuf,1,1024,fp);write(new_fd,head,8); /*發(fā)送協(xié)議頭*/nsize =write(new_fd,szsendbuf,nsize); /*發(fā)送數(shù)據(jù)*/allsize+=nsize; /*統(tǒng)計(jì)發(fā)送字節(jié)數(shù)*/if(allsize) /*每發(fā)送一次，打印當(dāng)前發(fā)送信息*/ print

26、f("now size：%d this time %d times：%dn",allsize,nsize,allsize/1024);if(nsize <= 0) /*若發(fā)送完畢，退出*/ printf("Can't send data!n"); return 0;close(new_fd);fclose(fp);close(sock_fd);return 0;字符串的IP和32位整型IP的轉(zhuǎn)換，由函數(shù)inet_aton（）和inet_ntoa（）完成。函數(shù)原型：int inet_aton(const char * cp，struct in

27、_addr* inp)；char * inet_ntoa(struct in_addr in)；函數(shù)里面a代表ascii，n代表network。第一個(gè)函數(shù)表示將a.b.c.d的IP地址轉(zhuǎn)換為32位的整型IP，由inp指針指向；第二個(gè)是將32位整型IP轉(zhuǎn)換為a.b.c.d的格式?？蛻舳私邮粘绦騠ile.c：#include <sys/socket.h>#include <sys/types.h>#include <netinet/in.h>#include <stdio.h>#include <unistd.h>#include <

28、;stdlib.h>#include <string.h>#include "./gui/gui.h"#define PORT 3000#define Max 60000 /*接收文件的最大字節(jié)數(shù)*/void delay()int i,j; for(i=0;i<4500;i+) for(j=0;j<4000;j+) int aiptoi(char * pszip,unsigned int* piip)char psziphere17,*psztmp1,*psztmp2,*pchar;int i;bzero(psziphere,17);strcp

29、y(psziphere,pszip);strcat(psziphere,".");for(i=0,psztmp1=psziphere,pchar=(char *)piip;i<4;i+)if(psztmp2=strstr(psztmp1,".")=NULL)return 0;psztmp20=0;*(pchar+i)=atoi(psztmp1);psztmp1=psztmp2+1;return 1;int main(int argc,char *argv)int sockfd;unsigned int uiip;char bufMAX,*bmpbu

30、f;struct sockaddr_in myddr;FILE* fp;char szrecvbuf1024 /*一次接收數(shù)據(jù)緩沖區(qū)大小為1K*/char head8,*filename=”test.bmp”; /*filename指向要傳送文件的文件名*/int *phead=head+4,nsize=1024,allsize=0,i;if(sockfd=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0)= = 1) /*建立流式套接字描述符/perror("socket");exit(1);/*給定主機(jī)信息*/myaddr.sin_family=AF_INET;myaddr.sin_port=htons(PORT);bzero(&(myaddr.sin_zero),8);if(!aiptoi(argv1,&uiip)|