嵌入式Web服務(wù)器設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

1、嵌入式Web服務(wù)器設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)摘要：基于ARM10平臺(tái)的嵌入式Linux，研究了嵌入式Web服務(wù)器的設(shè)計(jì)，并成功實(shí)現(xiàn)了對(duì)嵌入式Web服務(wù)器的遠(yuǎn)程訪問。關(guān)鍵詞：嵌入式Linux;ARM;Web服務(wù)器；線程0引言嵌入式系統(tǒng)是21世紀(jì)具有廣闊發(fā)展前景的技術(shù)方向之一，自20世紀(jì)70年代初出現(xiàn)嵌入式系統(tǒng)的概念以來，嵌入式系統(tǒng)以其高性能、低功耗等特點(diǎn)獲得了高速的發(fā)展。在20世紀(jì)末、21世紀(jì)初，嵌入式技術(shù)又與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)廣泛結(jié)合，拓展出許多新的應(yīng)用領(lǐng)域。本文講述了基于ARM10平臺(tái)的嵌入式Web服務(wù)器的設(shè)計(jì)及其實(shí)現(xiàn)。硬件的主要組成：PXA270RP實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。本系統(tǒng)開發(fā)板中的操作系統(tǒng)采用嵌入式Linux，其具有優(yōu)異

2、、可移植性強(qiáng)、穩(wěn)定性高的網(wǎng)絡(luò)功能，采用版本的內(nèi)核。HTTP協(xié)議HTTP/1.0和HTTP/1.1都把TCP作為底層的傳輸協(xié)議。HTTP客戶首先發(fā)起建立與服務(wù)器TCP的連接。一旦建立連接，瀏覽器進(jìn)程和服務(wù)器進(jìn)程就可以對(duì)Socket進(jìn)行通信，客戶往自己的Socket發(fā)送HTTP請(qǐng)求消息，從自己的Socket接收HTTP響應(yīng)消息；類似地，服務(wù)器從自己的Socket接收HTTP請(qǐng)求消息，往自己的Socket發(fā)送HTTP響應(yīng)消息。HTTP規(guī)范1.0RPcl945和1.1RFC2616定義了HTTP消息的格式。HTTP消息分為請(qǐng)求消息和響應(yīng)消息兩類，格式如下：HTTP請(qǐng)求消息GET/index.htmlH

3、TTP/1.1Host：closeUseragent：Mozilla/5.0Acceptlanguage：zhcn（額外的回車符和換行符）HTTP響應(yīng)消息HTTP/1.1200OKDate：Tue，25Dec201200：45：45GMTServer：BWS/1.0Connection：closeContentLength：9888ContentType：text/html；charset=gbk（數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)）實(shí)現(xiàn)流程嵌入式Web服務(wù)器的實(shí)現(xiàn)流程如圖1所示。一個(gè)簡(jiǎn)單的嵌入式Web服務(wù)器的功能是接收Client發(fā)送的請(qǐng)求并響應(yīng)，并根據(jù)Client的請(qǐng)求向Client傳送所需內(nèi)容。獲取S

4、erver當(dāng)前目錄文件列表：將Server當(dāng)前目錄下所有文件的信息發(fā)送給Client，信息包括：文件名、日期、大小；獲取指定文件：將Client請(qǐng)求的文件發(fā)送給Client;獲取HTML類型文件：將Client請(qǐng)求的HTML類型文件發(fā)送給Client;獲取純文本文件：將Client請(qǐng)求的純文本發(fā)送給Client;獲取JPG圖像文件：將Client請(qǐng)求的JPG圖像文件發(fā)送給Client;獲取GIF圖像文件：將Client請(qǐng)求的GIF圖像文件發(fā)送給Client；解析Client請(qǐng)求：分析Client的請(qǐng)求，將請(qǐng)求信息解析為幾個(gè)變量，如：請(qǐng)求的命令、文件名、文件類型。主要代碼intPrintHead

5、er(FILE*f，intcontent_type)/發(fā)送HTTP協(xié)議數(shù)據(jù)頭fprintf(f,HTTP/1.0200OKn);服務(wù)器回應(yīng)http協(xié)議數(shù)據(jù)頭的狀態(tài)行；發(fā)送請(qǐng)求成功；switch(content_type)8caset：fprintf(f，Content-type：text/plainn)；break；/發(fā)送純文本文件信息；11caseg：fprintf(f，Content-type：image/gifn)；break；/發(fā)送gif格式圖片信息；14casej：fprintf(f，Content-type：image/jpegn)；break；發(fā)送gpeg格式圖片信息；17cas

6、eh：fprintf(f，Content-type：text/htmln)；break；/發(fā)送html信息；fprintf(f,Server：embedded-httpd0.1n);/發(fā)送服務(wù)器版本信息；fprintf(f，Expires：0n)；/發(fā)送文件永不過期信息；fprintf(f，n)；return(0)；26intDoJpeg(FILE*f，char*name)/對(duì)jpeg格式的文件進(jìn)行處理；char*buf；FILE*infile；intcount；34if(！(infile=fopen(name，r)/通過文件名打開一個(gè)文件，只讀屬性；36fprintf(stderr，Unab

7、letoopenJPEGfile%s，%dn，name，errno)；37fflush(f)；return-1；4042PrintHeader(f，j)；/發(fā)送j類型的http協(xié)議數(shù)據(jù)頭信息；45copy(infile，f)；/*printsthepage*/48fclose(infile)；return0；5254intDoGif()、DoDir()、DoHTML()、DoText()類似DoJpeg()intParseReq(FILE*f，char*r)char*bp；structstatstbuf；char*arg；char*c；inte；intraw；174while(*(+r)！=)

8、；/*skipnon-whitespace*/判斷buf中的內(nèi)容是否為空跳過非空白；175while(isspace(*r)r+；/判斷r所在位置的字符是否為空格，若為空格則r指向下一個(gè)字符；178while(*r=/)r+；/判斷r所在位置的字符是否為/若為空格則r指向下一個(gè)字符；180bp=r；/將r所指向的內(nèi)容賦值給bpbp指向/之后的內(nèi)容；img/baidu_sylogo1.gifHTTP/1.1rn182while(*r&(*(r)！=)&(*(r)！=？)r+；/當(dāng)r不為空，并求r不為？時(shí)r指向下一個(gè)字符189if(*r=?)/判斷r是否為？若為？則執(zhí)行以下語句；191char*e

9、；*r=0；arg=r+1；194if(e=strchr(arg,)*e=O;/如果arg為空則將arg所在位置置為0復(fù)制給e；198else/如果當(dāng)前r指向字符不為？，將r指向字符置為O，2OOarg=O；*r=O；2O22O4c=bp；207if(c0=0 x20)c0=.;c1=O;/判斷c中的字符內(nèi)容是否為空格；若為空格212if(c0=0)strca(tc，.);/若c中為0則將.鏈接在c后214if(c&！stat(c，&stbuf)/通過文件名c獲取文件信息，并保存在stbuf中if(S_ISDIR(stbuf.st_mode)/判斷結(jié)果是否為特定的值char*end=c+str

10、len(c);/end指向c的末尾;strcat(c,/index.html);將/index.html加到c后，后面追加0；if(！stat(c，&stbuf)/通過文件名c獲取文件信息，并保存在stbuf中；成功返回0DoHTML(f，c)；/對(duì)html文件進(jìn)行處理；225else*end=0;DoDir(f,c);/若c中沒有/index.html則跳到目錄處理代碼處執(zhí)行231elseif(！strcmp(r-4，.gif)/判斷r中的后四個(gè)字符，即判斷文件類型；DoGif(f，c)；/若是gif格式的文件則跳轉(zhuǎn)到DoGif對(duì)其進(jìn)行處理；elseif(！strcmp(r-4，.jpg)|

11、！strcmp(r-5，.jpeg)DoJpeg(f，c)；/若是jpg或jpeg格式的文件則跳轉(zhuǎn)到DoJpeg對(duì)其進(jìn)行處理elseif（！strcmp（r-4，.htm）|！strcmp（r-5，.html）DoHTML（f,c）;若是htm格式的文件則跳轉(zhuǎn)到DoHTML處對(duì)其進(jìn)行處理elseDoTex（f,c）;/若是純文本格式的文件則跳轉(zhuǎn)到DoText對(duì)其進(jìn)行處理240else242PrintHeader（f，h）；/發(fā)送h類型的http協(xié)議數(shù)據(jù)頭fprintf（f,n）;/打印出錯(cuò)信息fprintf（f，TherequestedURLwasnotfoundonthisservern）；

12、247return0；249intHandleConnect（intfd）FILE*f；charbuf160；charbuf1160；264f=fdopen（fd，a+）；/以文件描述符的形式打開文件；a+以附加方式打開可讀寫的文件。若文件不存在，則會(huì)建立該文件，如果文件存在，寫入的數(shù)據(jù)會(huì)被加到文件尾后，即文件原先的內(nèi)容會(huì)被保留。272setbuf（f，0）；/將關(guān)閉緩沖區(qū)；if（！fgets（buf，150，f）/直接通過f讀取150個(gè)字符放入以buf為起始地址中，不成功時(shí)返回0則打印出錯(cuò)信息；否則fgets成功返回函數(shù)指針打印buf的內(nèi)容；fprintf（stderr，httpd：Erro

13、rreadingconnection，error%dn,errno）;fclose（f）；return0；281288referrer0=0；content_length=-1；293while（fgets（buf1，150，f）&（strlen（buf1）2）/直接通過f讀取150個(gè)字符放入以buf1為起始地址的空間中；if（！strncasecmp（buf1，Referer：，8）/將buf1中的前八個(gè)字符與字符串Referer：若相等則將將指針指向bufl中的Referer：之后；char*c=buf1+8；while（isspace（*c）c+；/判斷c處是否為空格若為空格則c指向下一

14、個(gè)字符；strcpy（referrer，c）；/將c所指的內(nèi)存單元的內(nèi)容復(fù)制到referrer數(shù)組中；elseif（！strncasecmp（buf1，Referrer：，9）/將bufl中的前九個(gè)字符與字符串Referrer：若相等則將將指針指向bufl中的Referrer：之后；305char*c=buf1+8；char*c=buf1+9；307while（isspace（*c）c+；/判斷c處是否為空格若為空格則c指向下一個(gè)字符；309strcpy（referrer，c）；/將c所指的內(nèi)存單元的內(nèi)容復(fù)制到referrer數(shù)組中；310elseif（！strncasecmp（buf1，Co

15、ntent-length：，15）將bufl中的前15個(gè)字符與字符串Content-length：若相等則將將指針指向bufl中的Content-length：之后；content_length=atoi（buf1+15）；/atoi類型轉(zhuǎn)換將buf1中的內(nèi)容轉(zhuǎn)換為整型賦值給content_length；324ParseReq（f，buf）；/解析客戶請(qǐng)求函數(shù)；327fflush（f）；fclose（f）；return1；331335void*key（void*data）從鍵盤輸入一個(gè)字符，若輸入q則退出程序；intmain（intargc,char*argv）intfd，s；intlen；v

16、olatileinttrue=1；354structsockaddr_inec，server_sockadd；r/定義結(jié)構(gòu)體變量；357pthread_tth_key；void*retval；chroot（HTTPD_DOCUMENT_ROOT）；/改變根目錄；在makefile文件中指定；printf（startinghttpd.n）；/打印啟用服務(wù)器程序信息；printf(pressqtoquit.n);370if(argc1&!strcmp(argv1,-i)/若argv1等于-istrcmp返回0并且argc大于1執(zhí)行if下的語句快即關(guān)閉文件描述符;372fclose(stderr);

17、HandleConnect(0);/向HandleConnect函數(shù)傳入0文件描述符即標(biāo)準(zhǔn)輸入;exit(0);server_sockaddr.sin_family=AF_INET;server_sockaddr.sin_port=hton(sSERVER_PORT);=hto(nlINADDR_ANY);392if(bind(s，(structsockaddr*)&server_sockaddr，sizeof(server_sockaddr)=-1)395perror(Unabletobindsocket);exit(1);397399if(listen(s，8*3)=-1)perror(U

18、nabletolisten);exit(4);405pthread_creat(e&th_key，NULL，key，0);/創(chuàng)建線程;printf(waitforconnection.n);while(1)len=sizeof(ec);411if(fd=accept(s，(void*)&ec，&len)=-1)/接受客戶機(jī)的請(qǐng)求，與客戶機(jī)建立鏈接;412exit（5）；close（s）；415HandleConnec（tfd）；/處理鏈接函數(shù)調(diào)用fd為客戶連接文件描述符；417418pthread_join（th_key，&retval）；/以阻塞的方式等待thread指定的線程結(jié)束。當(dāng)函數(shù)返回時(shí)，被等待線程的資源被收回。如果進(jìn)程已經(jīng)結(jié)束，那么該函數(shù)會(huì)立即返回。成功返回0；該語句不會(huì)執(zhí)行到；420嵌入式Web服務(wù)器的程序算法流程如圖2所示。4測(cè)試打開Web瀏覽器，