嵌入式系统开发与应用——Linux系统Socket网络编程

      最后更新:2022-01-22 15:15:21 手机定位技术交流文章

      一、 实验目的

      1、掌握Linux中socket 网络编程的基本方法;
      2、掌握Linux中socket 网络编程的典型应用;

      二、 实验仪器设备

      PC机、Ubuntu环境。

      三、 实验原理

      TCP/IP通信协议起源于80年代初期,是所有因特网应用的基础。在TCP/IP通信协议中,套接字(Socket)就是IP地址与端口号的组合。
      在这里插入图片描述
      在 Linux 中的网络编程是通过 socket 接口来进行的。套接字(socket)是一种特殊的 I/O 接口,它也是一种文件描述符。socket 也有一个类似于打开文件的函数调用,该函数返回一个整型的 socket 描述符,随后的连接建立、数据传输等操作都是通过 socket 来实现的。

      套接字可分为3种类型:
      (1)字节流Socket(Stream Socket):基于TCP,提供可靠的字节流传输;
      (2)数据报Socket(Datagram Socket):基于UDP,提供不可靠的报文传输;
      (3)原始套接字 Raw Socket:基于IP,允许用户直接对IP操作;
      基于TCP的Socket程序典型流程如下:
      在这里插入图片描述
      HTTP协议为超文本传输协议,主要用于以Web方式传输数据,是TCP协议的一个连接应用,其基本思想是:客户端发送一个请求给服务器,服务器返回一个响应给客户机。

      建立Web服务器的主要步骤:
      在这里插入图片描述

      四、 实验内容及注意事项

      1、在Linux 中分别编写server端和client端程序,实现socket网络通信;
      2、编写web服务器程序,实现网页的显示。

      五、 实验组织运行

      根据本实验指导书,学生自主训练为主。

      六、 实验步骤

      (一)Socket网络编程
      利用Socket方式进行数据通信与传输,步骤如下:
      (1)创建服务端socket,绑定建立连接的端口。
      (2)服务端程序在一个端口调用监听后,处于阻塞状态,等待客户机的连接。
      (3)创建客户端socket对象;
      (4)客户端指定主机名称或IP地址、连接端口号。
      (5)客户机socket发起连接请求。
      (6)建立连接。
      (7)利用send( sendto)和recv( recvfrom)进行数据传输。
      (8)关闭socket。
      如下图所示:
      在这里插入图片描述
      特别说明:recv()函数为阻塞操作,即当调用该函数后,程序将会一直等待对方发送过来的数据,直到读到数据后才继续执行。
      1、服务器端程序server.c

      2、请将程序运行结果抓图如下:
      运行结果:
      在这里插入图片描述
      3、请分析程序回答:服务器的IP地址在程序中哪里指定的?是多少?
      答:
      在这里插入图片描述
      192.168.190.128

      4、服务器程序中执行recv,是在父进程,还是在子进程中?从程序中的哪个语句可看出?
      在哪个进程中:在父进程中

      哪个语句看出:fork()函数表示创建子进程,!fork()表示若不在子进程中,则执行以下程序。

      5、客户端程序:client.c

      6、请将程序运行结果抓图如下:
      运行结果:
      在这里插入图片描述
      在这里插入图片描述
      (二)创建Web服务器
      Web服务器的工作原理:监听请求、传送文件。其过程如下:
      在这里插入图片描述
      1、创建Web服务器。程序代码如下:

      2、创建一个简单的网页脚本文件index.html,其内容如下:(也可自己创建,但注意文件不要大于16K)

      3、进入root权限,运行Web服务器程序后,打开FireFox浏览器,在地址栏中输入“服务器IP:/index.html”,观察程序运行结果,并将之抓图如下:
      将程序运行结果抓图如下:
      在这里插入图片描述

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