嵌入式串口和网络编程实验报告
嵌入式实验报告
题目：linux串口和网络编程
一、实验目的：
1、强化本学期所学的相关的内容。
2、掌握串口相关设置。
3、强化基于TCP网络传输的三次握手。
4、自学Linux线程的使用。
二、实验内容：
本试验基于server和client的透明传输来实现类似于QQ的聊天功能。
三、实验过程：
1、linux开发环境的建立
2、嵌入式linux系统的搭建
1>BootLoader的移植
2>linux系统的裁剪与移植
Linux内核裁剪
./make_image生成自己的uImage2638
上电验证：
3>根文件系统的移植
修改hostname为：whmtt
./mkcramfsdisk_new 生成rootfs_new.cramfs
大小从老师给的40000到37b00（因为有的没有用到，大小变小了）：
上电验证：
3、客服端编程client.c
相关代码：
#include <stdio.h>
#include <sys/socket.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <netinet/in.h>
#include <stdlib.h>
#include <strings.h>
#include <string.h>
#define SERVER_PORT 20000 //设置服务端口
#define CLIENT_PORT ((20001+rand())%65536) //设置客户端端口（随机）
#define BUFFER_SIZE 256
#define LENGTH_OF_LISTEN_QUEUE 10 //可窃听队列长为10
#define WELCOME_MESSAGE "welcome to connect the server."
void usage(char* name)
{
printf( "usage: %s IpAddr\n " ,name);
}
struct sockaddr_in servaddr,cliaddr;
int servfd,clifd,length=0;
struct sockaddr_in servaddr,cliaddr;
socklen_t socklen=sizeof(servaddr);
char buf[BUFFER_SIZE],buf2[BUFFER_SIZE];
pthread_t tidp,tidp2;
int pth;
int runflag=0;
void *Thread1(void *arg) /*等待runflag为1，当为1时清空buf，
同时接收来自server的数据并输出。
但当没有清空，则break.*/
{
while(runflag){
memset(buf,0,BUFFER_SIZE);
length=recv(clifd,buf,BUFFER_SIZE,0);
if(strstr(buf,"$")>0){runflag=0;printf("stop!\n");break;}
if(length>0) printf("from server:%s",buf);
}
}
void *Thread2(void *arg) /*等待发送数据给Server*/
{
printf("Please input your words to Server:--$ to stop\n");
while(runflag){
memset(buf2,0,BUFFER_SIZE);
scanf("%s",buf2);
send(clifd,buf2,strlen(buf2),0);
if(strstr(buf2,"$")>0){runflag=0;printf("stop!\n");break;}
}
}
int main(int argc, char** argv)
{
if(argc < 2 )
{
usage(argv[0]);
exit( 1 );
}
if((clifd = socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0)) < 0 ) //用tcp定义socket
{
printf( " create socket error!\n " );
exit( 1 );
}
srand(time(NULL)); // initialize random generator
bzero( & cliaddr, sizeof (cliaddr));
cliaddr.sin_family = AF_INET;
cliaddr.sin_port = htons(CLIENT_PORT);
cliaddr.sin_addr.s_addr = htons(INADDR_ANY);
if(bind(clifd,(struct sockaddr* )&cliaddr,sizeof(cliaddr)) < 0 )
{
printf( "bind to port %d failure!\n " ,CLIENT_PORT);
exit( 1 );
}//绑定的目的是让其端口是随机的，否则端口是自增1
//一般情况下client端不用绑定
bzero(&servaddr, sizeof(servaddr));
servaddr.sin_family = AF_INET;
inet_aton(argv[1], &servaddr.sin_addr);
servaddr.sin_port = htons(SERVER_PORT);
if(connect(clifd,( struct sockaddr *)&servaddr, socklen) < 0)
{
printf( "can't connect to %s!\n", argv[1]);
exit(1);
}
runflag=1;
pth=pthread_create(&tidp,NULL,Thread1,NULL);
if(pth!=0){printf("error!");return -1;}
pth=pthread_create(&tidp2,NULL,Thread2,NULL);
if(pth!=0){printf("error!");return -1;}
pthread_detach(tidp);
pthread_detach(tidp2);
while(runflag){;}
close(clifd);
return 0;
}
4、服务端server.c编写
相关代码：
#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <unistd.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>
#include <string.h>
#include <strings.h>
#include <sys/ioctl.h>
#include <fcntl.h>
#include <termios.h>
#include <stdlib.h>
#include <errno.h>
#include <sys/time.h>
#include <linux/rtc.h>
#include <pthread.h>
#define COM0 0
#define BLOCK_MODE 1
#define NONBLK_MODE 0
#define SERVER_PORT 20000
#define LENGTH_OF_LISTEN_QUEUE 10
#define QUEUE 20
#define BUFFER_SIZE 256
#define WELCOME_MESSAGE "welcome to connect the server."
static struct termios g_newtio,g_oldtio;
static int speed_arr[] =
{
B115200, B57600, B38400, B19200, B9600, B4800, B2400, B1200, B300,
B115200, B57600, B38400, B19200, B9600, B4800, B2400, B1200, B300,
};
static int name_arr[] =
{
115200, 57600, 38400, 19200, 9600, 4800, 2400, 1200, 300,
115200, 57600, 38400, 19200, 9600, 4800, 2400, 1200, 300,
};
int Init_COM(int Comm,int Baudrate,int Parity,int Stopbit,int Flagblock)
{
int ret,i;
char dev_buf[16];
if(Comm > 3)
{
printf("Com%d not exist\n",Comm);
return -1;
}
memset(dev_buf,0x00,sizeof(dev_buf));
sprintf(dev_buf,"/dev/ttyS%d",Comm);
if(Flagblock)
{
ret = open(dev_buf, O_RDWR | O_NOCTTY );//以默认阻塞方式打开
}
else
{
ret = open(dev_buf, O_RDWR | O_NOCTTY | O_NONBLOCK); //以非阻塞方式打开
}
if(ret < 0)
{
printf("Open ttyS%d failed\n",Comm);
return -1;
}
if( tcgetattr(ret, &g_oldtio) < 0 )//保存原先的端口
{
printf("Get Com Parameter Error.\n");
return -1;
}
for ( i= 0; i < sizeof(speed_arr) / sizeof(int); i++)
{
if(Baudrate == name_arr[i])
{
cfsetispeed(&g_newtio,speed_arr[i]);/*设置输入输出波特率*/
cfsetospeed(&g_newtio,speed_arr[i]);
break;
}
}
if(i>=sizeof(speed_arr) / sizeof(int))
{
printf("Unsupported Speed!\n");
return -1;
}
switch (Parity)
{
case 'n':
case 'N':
g_newtio.c_cflag &= ~PARODD;
g_newtio.c_cflag &= ~PARENB;
break;
case 'o':
case 'O':
g_newtio.c_cflag |= PARENB;
g_newtio.c_cflag |= PARODD; //奇校验
break;
case 'e':
case 'E':
g_newtio.c_cflag |= PARENB; //偶校验
g_newtio.c_cflag &= ~PARODD;
break;
default:
printf("Unsupported Parity\n");
return -1;
}
switch(Stopbit) //设置停止校验位是为2，否为1.
{
case 1:
g_newtio.c_cflag &= ~CSTOPB;
break;
case 2:
g_newtio.c_cflag |= CSTOPB;
break;
default:
printf("Unsupported Stopbit!\n");
return -1;
}
g_newtio.c_iflag = 0;
g_newtio.c_oflag = 0;
g_newtio.c_lflag = 0;
g_newtio.c_cc[VTIME] = 1; //最大等待时间为1*100ms
g_newtio.c_cc[VMIN] = 1; //最小读数为1
g_newtio.c_iflag &= ~INPCK;
g_newtio.c_cflag &= ~CRTSCTS;
g_newtio.c_cflag &= ~CSIZE;//设置数据位
g_newtio.c_cflag |= CS8; //
g_newtio.c_cflag |= CLOCAL;
g_newtio.c_cflag |= CREAD;
if( tcsetattr(ret, TCSANOW, &g_newtio) != 0 ) //激活设置
{
printf("Set Com Parameter Error!\n");
return -1;
}
tcflush (ret, TCIOFLUSH); //刷新输入输出缓存
return ret;
}
//以上为套接字的相关定义
//一下类似与client一样设置数据接收和发送。
void RestoreComConfiguration(int fd,struct termios *ptios)
{
if( tcsetattr(fd, TCSANOW, ptios) != 0 )
{
printf("Restore Com Parameter Error!\n");
}
}
int fd;char buf[1024],buf2[1024];
int servfd,clifd;
struct sockaddr_in servaddr,cliaddr;
int runflag=0;
void *Thread1(void *arg)
{
printf("Please input your words to Server:--$ to stop\n");
while(runflag){
memset(buf,0,BUFFER_SIZE);
read(fd,buf,1024);
send(clifd,buf,strlen(buf),0);
if(strstr(buf,"$")>0){runflag=0;printf("stop!\n");break;}
}
}
void *Thread2(void *arg)
{
int length=0;
while(runflag){char
stdstr[1024]="from client:";
memset(buf2,0,BUFFER_SIZE);
length=recv(clifd,buf2,1024,0);
if(length>0)
{
strcat(stdstr,buf2);strcat(stdstr,"\n");
if(strstr(buf2,"$")>0)
{runflag=0;printf("stop!\n");break;}
write(fd,stdstr,strlen(stdstr));
}
}
}
void socket_init(void)
{
if((servfd=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0))<0)
{printf("create socket error!\n");
exit(1);
}
bzero(&servaddr,sizeof(servaddr));
servaddr.sin_family=AF_INET;
servaddr.sin_port=htons(SERVER_PORT);
servaddr.sin_addr.s_addr=htons(INADDR_ANY);
if(bind(servfd,(struct sockaddr*)&servaddr,sizeof(servaddr))<0)
{printf("bind to port %d failure!\n",SERVER_PORT);
exit(1);
}
if(listen(servfd,QUEUE)<0)
{printf("call listen failure!\n");
exit(1);
}
socklen_t length=sizeof(cliaddr);
clifd=accept(servfd,(struct sockaddr*)&cliaddr,&length);
if(clifd<0){ printf("error comes when call accept!\n");
exit(1);}
}
int main(int argc,char *argv[])
{
fd = Init_COM(COM0,115200,'N',1,BLOCK_MODE);
socket_init();
pthread_t tidp,tidp2;
int pth;
if(fd >= 0) RestoreComConfiguration(fd,&g_oldtio);
runflag=1;
pth=pthread_create(&tidp,NULL,Thread1,NULL);
if(pth!=0){printf("error!");return -1;}
pth=pthread_create(&tidp2,NULL,Thread2,NULL);
if(pth!=0){printf("error!");return -1;}
pthread_detach(tidp);
pthread_detach(tidp2);
while(runflag){;}
close(clifd);close(fd);close(servfd);//全部关闭
return 0;
}
编译结果：
5、nfs挂载
四、实验结果：
五、心得体会：
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