嵌入式Web服务器设计与实现

1、嵌入式Web服务器设计与实现摘要：基于ARM10平台的嵌入式Linux，研究了嵌入式Web服务器的设计，并成功实现了对嵌入式Web服务器的远程访问。关键词：嵌入式Linux;ARM;Web服务器；线程0引言嵌入式系统是21世纪具有广阔发展前景的技术方向之一，自20世纪70年代初出现嵌入式系统的概念以来，嵌入式系统以其高性能、低功耗等特点获得了高速的发展。在20世纪末、21世纪初，嵌入式技术又与网络技术广泛结合，拓展出许多新的应用领域。本文讲述了基于ARM10平台的嵌入式Web服务器的设计及其实现。硬件的主要组成：PXA270RP实验平台。本系统开发板中的操作系统采用嵌入式Linux，其具有优异

2、、可移植性强、稳定性高的网络功能，采用版本的内核。HTTP协议HTTP/1.0和HTTP/1.1都把TCP作为底层的传输协议。HTTP客户首先发起建立与服务器TCP的连接。一旦建立连接，浏览器进程和服务器进程就可以对Socket进行通信，客户往自己的Socket发送HTTP请求消息，从自己的Socket接收HTTP响应消息；类似地，服务器从自己的Socket接收HTTP请求消息，往自己的Socket发送HTTP响应消息。HTTP规范1.0RPcl945和1.1RFC2616定义了HTTP消息的格式。HTTP消息分为请求消息和响应消息两类，格式如下：HTTP请求消息GET/index.htmlH

3、TTP/1.1Host：closeUseragent：Mozilla/5.0Acceptlanguage：zhcn（额外的回车符和换行符）HTTP响应消息HTTP/1.1200OKDate：Tue，25Dec201200：45：45GMTServer：BWS/1.0Connection：closeContentLength：9888ContentType：text/html；charset=gbk（数据数据数据数据数据）实现流程嵌入式Web服务器的实现流程如图1所示。一个简单的嵌入式Web服务器的功能是接收Client发送的请求并响应，并根据Client的请求向Client传送所需内容。获取S

4、erver当前目录文件列表：将Server当前目录下所有文件的信息发送给Client，信息包括：文件名、日期、大小；获取指定文件：将Client请求的文件发送给Client;获取HTML类型文件：将Client请求的HTML类型文件发送给Client;获取纯文本文件：将Client请求的纯文本发送给Client;获取JPG图像文件：将Client请求的JPG图像文件发送给Client;获取GIF图像文件：将Client请求的GIF图像文件发送给Client；解析Client请求：分析Client的请求，将请求信息解析为几个变量，如：请求的命令、文件名、文件类型。主要代码intPrintHead

5、er(FILE*f，intcontent_type)/发送HTTP协议数据头fprintf(f,HTTP/1.0200OKn);服务器回应http协议数据头的状态行；发送请求成功；switch(content_type)8caset：fprintf(f，Content-type：text/plainn)；break；/发送纯文本文件信息；11caseg：fprintf(f，Content-type：image/gifn)；break；/发送gif格式图片信息；14casej：fprintf(f，Content-type：image/jpegn)；break；发送gpeg格式图片信息；17cas

6、eh：fprintf(f，Content-type：text/htmln)；break；/发送html信息；fprintf(f,Server：embedded-httpd0.1n);/发送服务器版本信息；fprintf(f，Expires：0n)；/发送文件永不过期信息；fprintf(f，n)；return(0)；26intDoJpeg(FILE*f，char*name)/对jpeg格式的文件进行处理；char*buf；FILE*infile；intcount；34if(！(infile=fopen(name，r)/通过文件名打开一个文件，只读属性；36fprintf(stderr，Unab

7、letoopenJPEGfile%s，%dn，name，errno)；37fflush(f)；return-1；4042PrintHeader(f，j)；/发送j类型的http协议数据头信息；45copy(infile，f)；/*printsthepage*/48fclose(infile)；return0；5254intDoGif()、DoDir()、DoHTML()、DoText()类似DoJpeg()intParseReq(FILE*f，char*r)char*bp；structstatstbuf；char*arg；char*c；inte；intraw；174while(*(+r)！=)

8、；/*skipnon-whitespace*/判断buf中的内容是否为空跳过非空白；175while(isspace(*r)r+；/判断r所在位置的字符是否为空格，若为空格则r指向下一个字符；178while(*r=/)r+；/判断r所在位置的字符是否为/若为空格则r指向下一个字符；180bp=r；/将r所指向的内容赋值给bpbp指向/之后的内容；img/baidu_sylogo1.gifHTTP/1.1rn182while(*r&(*(r)！=)&(*(r)！=？)r+；/当r不为空，并求r不为？时r指向下一个字符189if(*r=?)/判断r是否为？若为？则执行以下语句；191char*e

9、；*r=0；arg=r+1；194if(e=strchr(arg,)*e=O;/如果arg为空则将arg所在位置置为0复制给e；198else/如果当前r指向字符不为？，将r指向字符置为O，2OOarg=O；*r=O；2O22O4c=bp；207if(c0=0 x20)c0=.;c1=O;/判断c中的字符内容是否为空格；若为空格212if(c0=0)strca(tc，.);/若c中为0则将.链接在c后214if(c&！stat(c，&stbuf)/通过文件名c获取文件信息，并保存在stbuf中if(S_ISDIR(stbuf.st_mode)/判断结果是否为特定的值char*end=c+str

10、len(c);/end指向c的末尾;strcat(c,/index.html);将/index.html加到c后，后面追加0；if(！stat(c，&stbuf)/通过文件名c获取文件信息，并保存在stbuf中；成功返回0DoHTML(f，c)；/对html文件进行处理；225else*end=0;DoDir(f,c);/若c中没有/index.html则跳到目录处理代码处执行231elseif(！strcmp(r-4，.gif)/判断r中的后四个字符，即判断文件类型；DoGif(f，c)；/若是gif格式的文件则跳转到DoGif对其进行处理；elseif(！strcmp(r-4，.jpg)|

11、！strcmp(r-5，.jpeg)DoJpeg(f，c)；/若是jpg或jpeg格式的文件则跳转到DoJpeg对其进行处理elseif（！strcmp（r-4，.htm）|！strcmp（r-5，.html）DoHTML（f,c）;若是htm格式的文件则跳转到DoHTML处对其进行处理elseDoTex（f,c）;/若是纯文本格式的文件则跳转到DoText对其进行处理240else242PrintHeader（f，h）；/发送h类型的http协议数据头fprintf（f,n）;/打印出错信息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开文件；a+以附加方式打开可读写的文件。若文件不存在，则会建立该文件，如果文件存在，写入的数据会被加到文件尾后，即文件原先的内容会被保留。272setbuf（f，0）；/将关闭缓冲区；if（！fgets（buf，150，f）/直接通过f读取150个字符放入以buf为起始地址中，不成功时返回0则打印出错信息；否则fgets成功返回函数指针打印buf的内容；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）/直接通过f读取150个字符放入以buf1为起始地址的空间中；if（！strncasecmp（buf1，Referer：，8）/将buf1中的前八个字符与字符串Referer：若相等则将将指针指向bufl中的Referer：之后；char*c=buf1+8；while（isspace（*c）c+；/判断c处是否为空格若为空格则c指向下一

14、个字符；strcpy（referrer，c）；/将c所指的内存单元的内容复制到referrer数组中；elseif（！strncasecmp（buf1，Referrer：，9）/将bufl中的前九个字符与字符串Referrer：若相等则将将指针指向bufl中的Referrer：之后；305char*c=buf1+8；char*c=buf1+9；307while（isspace（*c）c+；/判断c处是否为空格若为空格则c指向下一个字符；309strcpy（referrer，c）；/将c所指的内存单元的内容复制到referrer数组中；310elseif（！strncasecmp（buf1，Co

15、ntent-length：，15）将bufl中的前15个字符与字符串Content-length：若相等则将将指针指向bufl中的Content-length：之后；content_length=atoi（buf1+15）；/atoi类型转换将buf1中的内容转换为整型赋值给content_length；324ParseReq（f，buf）；/解析客户请求函数；327fflush（f）；fclose（f）；return1；331335void*key（void*data）从键盘输入一个字符，若输入q则退出程序；intmain（intargc,char*argv）intfd，s；intlen；v

16、olatileinttrue=1；354structsockaddr_inec，server_sockadd；r/定义结构体变量；357pthread_tth_key；void*retval；chroot（HTTPD_DOCUMENT_ROOT）；/改变根目录；在makefile文件中指定；printf（startinghttpd.n）；/打印启用服务器程序信息；printf(pressqtoquit.n);370if(argc1&!strcmp(argv1,-i)/若argv1等于-istrcmp返回0并且argc大于1执行if下的语句快即关闭文件描述符;372fclose(stderr);

17、HandleConnect(0);/向HandleConnect函数传入0文件描述符即标准输入;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);/创建线程;printf(waitforconnection.n);while(1)len=sizeof(ec);411if(fd=accept(s，(void*)&ec，&len)=-1)/接受客户机的请求，与客户机建立链接;412exit（5）；close（s）；415HandleConnec（tfd）；/处理链接函数调用fd为客户连接文件描述符；417418pthread_join（th_key，&retval）；/以阻塞的方式等待thread指定的线程结束。当函数返回时，被等待线程的资源被收回。如果进程已经结束，那么该函数会立即返回。成功返回0；该语句不会执行到；420嵌入式Web服务器的程序算法流程如图2所示。4测试打开Web浏览器，