2017-2018-1 20155334 实验三 实时系统

2017-2018-1 20155334 实验三 实时系统

实验一

  1. 学习使用Linux命令wc(1)
  2. 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
  3. 客户端传一个文本文件给服务器
  4. 服务器返加文本文件中的单词数
  5. 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

使用man wc命令可知wc命令的功能为：统计指定文件中的字节数、字数、行数等，并将统计结果显示输出等。

客户端代码：

#include<netinet/in.h>  // sockaddr_in 
#include<sys/types.h>  // socket 
#include<sys/socket.h>  // socket 
#include<stdio.h>    // printf 
#include<stdlib.h>    // exit 
#include<string.h>    // bzero 

#define SERVER_PORT 8000
#define BUFFER_SIZE 1024
#define FILE_NAME_MAX_SIZE 512

int main()
{
    // 声明并初始化一个客户端的socket地址结构
    struct sockaddr_in client_addr;
    bzero(&client_addr, sizeof(client_addr));
    client_addr.sin_family = AF_INET;
    client_addr.sin_addr.s_addr = htons(INADDR_ANY);
    client_addr.sin_port = htons(0);

    // 创建socket，若成功，返回socket描述符
    int client_socket_fd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
    if(client_socket_fd < 0)
    {
        perror("Create Socket Failed:");
        exit(1);
    }

    // 绑定客户端的socket和客户端的socket地址结构 非必需
    if(-1 == (bind(client_socket_fd, (struct sockaddr*)&client_addr, sizeof(client_addr))))
    {
        perror("Client Bind Failed:");
        exit(1);
    }

    // 声明一个服务器端的socket地址结构，并用服务器那边的IP地址及端口对其进行初始化，用于后面的连接
    struct sockaddr_in server_addr;
    bzero(&server_addr, sizeof(server_addr));
    server_addr.sin_family = AF_INET;
    if(inet_pton(AF_INET, "127.0.0.1", &server_addr.sin_addr) == 0)
    {
        perror("Server IP Address Error:");
        exit(1);
    }
    server_addr.sin_port = htons(SERVER_PORT);
    socklen_t server_addr_length = sizeof(server_addr);

    // 向服务器发起连接，连接成功后client_socket_fd代表了客户端和服务器的一个socket连接
    if(connect(client_socket_fd, (struct sockaddr*)&server_addr, server_addr_length) < 0)
    {
        perror("Can Not Connect To Server IP:");
        exit(0);
    }

    // 输入文件名 并放到缓冲区buffer中等待发送
    char file_name[FILE_NAME_MAX_SIZE+1];
    bzero(file_name, FILE_NAME_MAX_SIZE+1);
    printf("Please Input File Name On Server:\t");
    scanf("%s", file_name);

    char buffer[BUFFER_SIZE];
    bzero(buffer, BUFFER_SIZE);
    strncpy(buffer, file_name, strlen(file_name)>BUFFER_SIZE?BUFFER_SIZE:strlen(file_name));

    // 向服务器发送buffer中的数据
    if(send(client_socket_fd, buffer, BUFFER_SIZE, 0) < 0)
    {
        perror("Send File Name Failed:");
        exit(1);
    }

    // 打开文件，准备写入
    FILE *fp = fopen(file_name, "w");
    if(NULL == fp)
    {
        printf("File:\t%s Can Not Open To Write\n", file_name);
        exit(1);
    }

    // 从服务器接收数据到buffer中
    // 每接收一段数据，便将其写入文件中，循环直到文件接收完并写完为止
    bzero(buffer, BUFFER_SIZE);
    int length = 0;
    while((length = recv(client_socket_fd, buffer, BUFFER_SIZE, 0)) > 0)
    {
        if(fwrite(buffer, sizeof(char), length, fp) < length)
        {
            printf("File:\t%s Write Failed\n", file_name);
            break;
        }
        bzero(buffer, BUFFER_SIZE);
    }

    // 接收成功后，关闭文件，关闭socket
    printf("Receive File:\t%s From Server IP Successful!\n", file_name);
    close(fp);
    close(client_socket_fd);
    char *argv[]= {"wc","-w",file_name,0};
    execvp("wc",argv);
    return 0;
}

服务器代码：

#include<netinet/in.h> // sockaddr_in 
#include<sys/types.h>  // socket 
#include<sys/socket.h> // socket 
#include<stdio.h>    // printf 
#include<stdlib.h>   // exit 
#include<string.h>   // bzero 

#define SERVER_PORT 8000
#define LENGTH_OF_LISTEN_QUEUE 20
#define BUFFER_SIZE 1024
#define FILE_NAME_MAX_SIZE 512

int main(void)
{
    // 声明并初始化一个服务器端的socket地址结构
    struct sockaddr_in server_addr;
    bzero(&server_addr, sizeof(server_addr));
    server_addr.sin_family = AF_INET;
    server_addr.sin_addr.s_addr = htons(INADDR_ANY);
    server_addr.sin_port = htons(SERVER_PORT);

    // 创建socket，若成功，返回socket描述符
    int server_socket_fd = socket(PF_INET, SOCK_STREAM, 0);
    if(server_socket_fd < 0)
    {
        perror("Create Socket Failed:");
        exit(1);
    }
    int opt = 1;
    setsockopt(server_socket_fd, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &opt, sizeof(opt));

    // 绑定socket和socket地址结构
    if(-1 == (bind(server_socket_fd, (struct sockaddr*)&server_addr, sizeof(server_addr))))
    {
        perror("Server Bind Failed:");
        exit(1);
    }

    // socket监听
    if(-1 == (listen(server_socket_fd, LENGTH_OF_LISTEN_QUEUE)))
    {
        perror("Server Listen Failed:");
        exit(1);
    }

    while(1)
    {
        // 定义客户端的socket地址结构
        struct sockaddr_in client_addr;
        socklen_t client_addr_length = sizeof(client_addr);

        // 接受连接请求，返回一个新的socket(描述符)，这个新socket用于同连接的客户端通信
        // accept函数会把连接到的客户端信息写到client_addr中
        int new_server_socket_fd = accept(server_socket_fd, (struct sockaddr*)&client_addr, &client_addr_length);
        if(new_server_socket_fd < 0)
        {
            perror("Server Accept Failed:");
            break;
        }

        // recv函数接收数据到缓冲区buffer中
        char buffer[BUFFER_SIZE];
        bzero(buffer, BUFFER_SIZE);
        if(recv(new_server_socket_fd, buffer, BUFFER_SIZE, 0) < 0)
        {
            perror("Server Recieve Data Failed:");
            break;
        }

        // 然后从buffer(缓冲区)拷贝到file_name中
        char file_name[FILE_NAME_MAX_SIZE+1];
        bzero(file_name, FILE_NAME_MAX_SIZE+1);
        strncpy(file_name, buffer, strlen(buffer)>FILE_NAME_MAX_SIZE?FILE_NAME_MAX_SIZE:strlen(buffer));
        printf("%s\n", file_name);

        // 打开文件并读取文件数据
        FILE *fp = fopen(file_name, "r");
        if(NULL == fp)
        {
            printf("File:%s Not Found\n", file_name);
        }
        else
        {
            bzero(buffer, BUFFER_SIZE);
            int length = 0;
            // 每读取一段数据，便将其发送给客户端，循环直到文件读完为止
            while((length = fread(buffer, sizeof(char), BUFFER_SIZE, fp)) > 0)
            {
                if(send(new_server_socket_fd, buffer, length, 0) < 0)
                {
                    printf("Send File:%s Failed./n", file_name);
                    break;
                }
                bzero(buffer, BUFFER_SIZE);
            }

            // 关闭文件
            fclose(fp);
            printf("File:%s Transfer Successful!\n", file_name);
        }
        // 关闭与客户端的连接
        close(new_server_socket_fd);
    }
    // 关闭监听用的socket
    close(server_socket_fd);
    return 0;
}
实现：

实验二

  1. 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
  2. 上方提交代码
  3. 下方提交测试
  4. 对比单线程版本的性能，并分析原因

在网络安全编程基础课程上学习的网络编程相关知识是基于Windows的，想要在Linux下运行则要注意下面几点：

项目 Windows Linux
头文件 winsock.h或winsock2.h netinet/in.h，unistd.h，sys/socket.h
初始化 需WSAStartup启动Ws2_32.lib 不需要
关闭socket 使用closesocket() 使用close()
类型 SOCKET int

部分代码：

/*客户端：*/
int connectsock(char* server_ip, int server_port, int type)
{
    int sock_fd = socket(AF_INET, type, 0);
    if(-1 == sock_fd)
    {
        printf("create socket error\n");
        return -1;
    }
    struct sockaddr_in server_addr;
    //设置服务器地址
    bzero(&server_addr, sizeof(server_addr));
    server_addr.sin_family = AF_INET;
    server_addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
    server_addr.sin_port = htons(server_port);
    inet_pton(AF_INET, server_ip, &server_addr.sin_addr);

    //连接服务器
    if(-1 == connect(sock_fd, (struct sockaddr*)&server_addr, sizeof(struct sockaddr_in)))
    {
        printf("connect server error\n");
        return -1;
    }

    printf("connect server success\n");
    return sock_fd;
}
int connect_tcp(char* server_ip, int server_port)
{
    return connectsock(server_ip, server_port, SOCK_STREAM);
}
int connect_udp(char* server_ip, int server_port)
{
    return connectsock(server_ip, server_port, SOCK_DGRAM);
}

实验三：不做

代码行数（新增/累积） 博客量（新增/累积） 学习时间（新增/累积） 重要成长
目标 5000行 30篇 400小时
第一周 75/75 1/1 5/0
第二周 135/210 1/2 4/9
第三周 234/444 1/3 6/15
第四周 486/930 1/4 8/23
第五周 753/1683 3/7 43/66
第六周 503/2186 2/9 54/120
第七周 823/3006 2/11 43/163
第八周 756/3762 1/12 52/215
第九周 1120/4882 3/15 63/278

尝试一下记录「计划学习时间」和「实际学习时间」，到期末看看能不能改进自己的计划能力。这个工作学习中很重要，也很有用。
耗时估计的公式
：Y=X+X/N ，Y=X-X/N，训练次数多了，X、Y就接近了。

参考：软件工程软件的估计为什么这么难，软件工程 估计方法

  • 计划学习时间:XX小时

  • 实际学习时间:XX小时

  • 改进情况：

(有空多看看现代软件工程 课件
软件工程师能力自我评价表)

参考资料

posted @ 2017-11-19 15:38  T_T>_<20155334  阅读(131)  评论(0)  编辑  收藏  举报