2017-2018-1 20155306 实验三 实时系统

2017-2018-1 20155306 实验三 实时系统

实验内容：

任务一

学习使用Linux命令wc(1)
基于Linux Socket程序设计实现wc（1）服务器(端口号是你学号的后6位)和客户端
 客户端传一个文本文件给服务器
 服务器返加文本文件中的单词数

 上方提交代码
 附件提交测试截图，至少要测试附件中的两个文件 

通过man命令得知：

• 命令格式：
  wc [选项]文件...
• 命令功能：
  统计指定文件中的字节数、字数、行数，并将统计结果显示输出。该命令统计指定文件中的字节数、字数、行数。如果没有给出文件名，则从标准输入读取。wc同时也给出所指定文件的总统计数。
• 命令参数：
  -c 统计字节数。
  -l 统计行数。
  -m 统计字符数。这个标志不能与 -c 标志一起使用。
  -w 统计字数。一个字被定义为由空白、跳格或换行字符分隔的字符串。
  -L 打印最长行的长度。
  -help 显示帮助信息
  --version 显示版本信息
  SERVER :

#include <sys/time.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>

#define PORT 155306

#define BACKLOG 1
#define MAXRECVLEN 1024

int main(int argc, char *argv[])
{
    char buf[MAXRECVLEN];
    int listenfd, connectfd;  /* socket descriptors */
    struct sockaddr_in server; /* server's address information */
    struct sockaddr_in client; /* client's address information */
    socklen_t addrlen;
    /* Create TCP socket */
    if ((listenfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) == -1)
    {
        /* handle exception */
        perror("socket() error. Failed to initiate a socket");
        exit(1);
    }
 
    /* set socket option */
    int opt = SO_REUSEADDR;
    setsockopt(listenfd, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &opt, sizeof(opt));

    bzero(&server, sizeof(server));

    server.sin_family = AF_INET;
    server.sin_port = htons(PORT);
    server.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
    if(bind(listenfd, (struct sockaddr *)&server, sizeof(server)) == -1)
    {
        /* handle exception */
        perror("Bind() error.");
        exit(1);
    }
    
    if(listen(listenfd, BACKLOG) == -1)
    {
        perror("listen() error. \n");
        exit(1);
    }

    addrlen = sizeof(client);
    while(1){
        if((connectfd=accept(listenfd,(struct sockaddr *)&client, &addrlen))==-1)
          {
            perror("accept() error. \n");
            exit(1);
          }
        FILE *stream;
        struct timeval tv;
        gettimeofday(&tv, NULL);
          printf(" Client ip :  %s \n",inet_ntoa(client.sin_addr));
	  printf(" Port id : %d \n ",htons(client.sin_port));
	  printf("Time is %ld.%ld\n",tv.tv_sec,tv.tv_usec);
        
        int iret=-1;
        char d[1024];
         iret = recv(connectfd, buf, MAXRECVLEN, 0);
            if(iret>0)
            {
               strcpy(d,buf);
                stream = fopen(buf,"r");
                bzero(buf, sizeof(buf));
                //strcat(buf,"Word number:");
strcat(buf,"Word number:");
                char s[21];
long int count = 0;
                while(fscanf(stream,"%s",s)!=EOF)
                count++;
                char str[10];
sprintf(str, " %ld\n", count); 
int n = sizeof(str);
str[n] = '\0'; 
strcat(buf,"\n");

//strcat(buf,"\t");strcat(buf,str);
printf("\n");

strcat(buf,"\n");
                
            }else
            {
                close(connectfd);
                break;
            }
            /* print client's ip and port */
            send(connectfd, buf, iret, 0); /* send to the client welcome message */
        }
    
    close(listenfd); /* close listenfd */
    return 0;
}

CLIENT:

#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <netdb.h>  /* netdb is necessary for struct hostent */

#define PORT 155306  /* server port */

#define MAXDATASIZE 100

int main(int argc, char *argv[])
{
    int sockfd, num;    /* files descriptors */
    char buf[MAXDATASIZE];    /* buf will store received text */
    struct hostent *he;    /* structure that will get information about remote host */
    struct sockaddr_in server;
    
    if (argc != 3)
    {
        printf("Usage: %s <IP Address><Filename>\n",argv[0]);
        exit(1);
    }
    
    if((he=gethostbyname(argv[1]))==NULL)
    {
        printf("gethostbyname() error\n");
        exit(1);
    }
    
    if((sockfd=socket(AF_INET,SOCK_STREAM, 0))==-1)
    {
        printf("socket() error\n");
        exit(1);
    }
    bzero(&server,sizeof(server));
    server.sin_family = AF_INET;
    server.sin_port = htons(PORT);
    server.sin_addr = *((struct in_addr *)he->h_addr);
    if(connect(sockfd, (struct sockaddr *)&server, sizeof(server))==-1)
    {
        printf("connect() error\n");
        exit(1);
    }
char str[MAXDATASIZE] ;
strcpy(str,argv[2]);

if((num=send(sockfd,str,sizeof(str),0))==-1){
      printf("send() error\n");
        exit(1);
    }
    if((num=recv(sockfd,buf,MAXDATASIZE,0))==-1)
    {
        printf("recv() error\n");
        exit(1);
    }
    buf[num-1]='\0';
    printf(" Successful! \n %s\n",buf);

    close(sockfd);
    return 0;
}

运行截图如下：

任务二

使用多线程实现wc服务器并使用同步互斥机制保证计数正确
上方提交代码
下方提交测试
对比单线程版本的性能，并分析原因

进程同步

进程同步也是进程之间直接的制约关系，是为完成某种任务而建立的两个或多个线程，这个线程需要在某些位置上协调他们的工作次序而等待、传递信息所产生的制约关系。进程间的直接制约关系来源于他们之间的合作。

比如说进程A需要从缓冲区读取进程B产生的信息，当缓冲区为空时，进程B因为读取不到信息而被阻塞。而当进程A产生信息放入缓冲区时，进程B才会被唤醒。概念如图1所示。

进程互斥

进程互斥是进程之间的间接制约关系。当一个进程进入临界区使用临界资源时，另一个进程必须等待。只有当使用临界资源的进程退出临界区后，这个进程才会解除阻塞状态。

比如进程B需要访问打印机，但此时进程A占有了打印机，进程B会被阻塞，直到进程A释放了打印机资源,进程B才可以继续执行。概念如图2所示。

运行截图如下：