基于VxWorks嵌人式操作系統(tǒng)的C／S模式網(wǎng)絡(luò)編程
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3．2 編程實(shí)例
下面給出一個(gè)面向連接的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)實(shí)時(shí)通信的工程應(yīng)用的實(shí)例。該實(shí)例應(yīng)用于作者所在的"網(wǎng)絡(luò)測(cè)試分析儀"項(xiàng)目中。他由兩部分組成，服務(wù)器在VxWorks操作系統(tǒng)下運(yùn)行，客戶機(jī)在Windows下運(yùn)行。
3．2．1 服務(wù)端的程序設(shè)計(jì)
服務(wù)端的程序設(shè)計(jì)在結(jié)構(gòu)上可以使用兩種基本模式：循環(huán)模式和并發(fā)模式。
循環(huán)模式 服務(wù)端進(jìn)程在總體上是一個(gè)循環(huán)，一次處理一個(gè)請(qǐng)求。在有很多客戶端請(qǐng)求時(shí)，請(qǐng)求放人隊(duì)列，依次等待處理。如果某個(gè)請(qǐng)求的處理時(shí)間過長(zhǎng)，就會(huì)導(dǎo)致隊(duì)列滿而不能接受新的請(qǐng)求。
并發(fā)模式 服務(wù)端進(jìn)程可以同時(shí)處理多個(gè)請(qǐng)求，結(jié)構(gòu)上一般采用父進(jìn)程接受請(qǐng)求，然后調(diào)用fork產(chǎn)生子進(jìn)程，由于進(jìn)程處理請(qǐng)求。該模式的優(yōu)點(diǎn)是可以同時(shí)處理多個(gè)請(qǐng)求，客戶端等待時(shí)間短。
由于是面向連接的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信，所以實(shí)例中采用了循環(huán)模式。
(1)建立自己的套接口
sHost=socket(AF_INET，SOCK_STREAM，0)
該函數(shù)建立指定通信域、數(shù)據(jù)類型和協(xié)議下的套接口，通信域?yàn)锳F_INET(惟一支持的格式)，數(shù)據(jù)類型SOCK-STREAM表示建立流式套接口，第3個(gè)參數(shù)為0，即協(xié)議缺省。
(2)綁定本地地址
bind(sHost，(struct sockaddr * )serverAddr，sizeof(serverAddr))
該函數(shù)將服務(wù)器地址與sHost綁定在一起，其中，serverAddr是sockaddr_in結(jié)構(gòu)，其成員描述了本地端口號(hào)和本地主機(jī)地址，經(jīng)過bind()將服務(wù)器進(jìn)程在網(wǎng)上標(biāo)識(shí)出來。
(3)開始偵聽
listen(sHost，2)
該函數(shù)表示連接請(qǐng)求隊(duì)列長(zhǎng)度為2，即允許有2個(gè)請(qǐng)求，若多于2個(gè)請(qǐng)求，則出現(xiàn)錯(cuò)誤，給出錯(cuò)誤代碼WSAECONNREFUSED。
(4)等待接收連接
snew=accept(sHost，(struct sockaddr*)clientAddr，sizeof(clientAddr)))
該函數(shù)阻塞等待請(qǐng)求隊(duì)列中的請(qǐng)求，一旦有連接請(qǐng)求來，該函數(shù)就建立一個(gè)和sHost有相同屬性的新的套接口。clientAddr也是一個(gè)sockaddr_in結(jié)構(gòu)，連接建立時(shí)填入請(qǐng)求連接的客戶端的地址。
(5)接收、發(fā)送數(shù)據(jù)
recv(snew，recvbuffer，buflen，0)
send(snew，sendbuffer，buflen，0)
recv()和send()分別負(fù)責(zé)接收和發(fā)送數(shù)據(jù)，recv()從snew(建立連接的套接口)接收數(shù)據(jù)，放人recvbuffer中，send() 則將sendbuffer中數(shù)據(jù)發(fā)送給snew，第4個(gè)參數(shù)，表示該函數(shù)調(diào)用方式，通常用于診斷程序或路由選擇程序，可選擇MSG-DONTROUTE和 MSG-OOB，MSG-WAITALL，MSG_DONTWAIT，0表示缺省。
(6)關(guān)閉套接口
close(sHost)
close(snew)
3．2．2 客戶端程序設(shè)計(jì)
所謂客戶端程序，指用來向服務(wù)端發(fā)出服務(wù)請(qǐng)求的程序?？蛻舳诵枰婪?wù)端的地址、服務(wù)所提供的端口號(hào)以及服務(wù)所使用的傳輸層協(xié)議：TCP還是UDP。
該實(shí)例基于面向連接的TCP協(xié)議。
(1)調(diào)用WSAStartup()函數(shù)初始化WindowsSockets DLL
Status = WSAStartup (VersionReqd，lpmyWSAData)
(2)創(chuàng)建一個(gè)通信域?yàn)镮nternet、SOCK_STREAM類型、使用TCP協(xié)議的套接字
sClient =socket (AF_INET， SOCK_STREAM，IPPROTO_TCP)
(3)設(shè)置與套接字sClient相關(guān)的屬性選項(xiàng)
int sockopt＝1
setsockopt (sClient，IPPROTO_TCP，SO_KEEPALIVE，(char *)sockopt，sizeof(int))
setsockopt()函數(shù)用于任意類型、任意狀態(tài)套接口的設(shè)置選項(xiàng)值。在不同協(xié)議層上存在選項(xiàng)，但往往是在最高的"套接口"層次上，設(shè)置選項(xiàng)影響套接口的操作，諸如操作的阻塞與否、包的選徑方式、帶外數(shù)據(jù)的傳送等。該實(shí)例中打開了SO_KEEPALIVE選項(xiàng)，使得套接字sClient實(shí)現(xiàn)在TCP 連接情況下允許使用"保持活動(dòng)"包。
(4)在套接字sClient上向服務(wù)器建立一個(gè)連接
connect (sClient，(struct sockaddr *)serverAddr，sizeof(serverAddr))
該函數(shù)讓系統(tǒng)知道寫到sClient的數(shù)據(jù)將發(fā)往何地，而且只有該地址發(fā)來的數(shù)據(jù)才被sClient接收。其中，serverAddr是sockaddr_in結(jié)構(gòu)，其成員描述了服務(wù)器的地址族，提供的端口號(hào)以及服務(wù)器地址，如下，
serverAddr．Sin_family=AF_INET
serverAddr．sin_addr．s_addr=inet_addr(ServerAddress)
serverAddr．sin_port＝htons(Port)
其中：ServerAddress和Port通過參數(shù)傳人。
(5)接收、發(fā)送數(shù)據(jù)
recv (sClient，recvbuffer，buflen，0)
send (sClient，sendbuffer，buflen，0)
(6)關(guān)閉套接口
Close (sClient)
4 結(jié) 語
VxWorks操作系統(tǒng)是目前在國(guó)內(nèi)外風(fēng)行的嵌入式強(qiáng)實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，而網(wǎng)絡(luò)編程又是嵌入式實(shí)時(shí)系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)核心之一。本文作者介紹了基于TCP的面向連接的C／S模式的編程方法。該方法已經(jīng)在NA3100網(wǎng)絡(luò)測(cè)試儀中得到了良好而有效的應(yīng)用。
評(píng)論