2017-2018-1 20155208 实验三 实时系统

2017-2018-1 20155208 实验三 实时系统

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

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

实验过程

任务一

• 首先使用wc命令，先查看其基本用法，命令为man wc

• 

• 通过了解，wc命令及参数为：

wc -c filename：显示一个文件的字节数

wc -m filename：显示一个文件的字符数

wc -l filename：显示一个文件的行数

wc -L filename：显示一个文件中的最长行的长度

wc -w filename：显示一个文件的字数

• 接下来进行wc命令的实现：

  源代码：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
void wc_func(char *file,int ism,int isw,int isl);
int main(int argc ,char *argv[])

{
    int ism,isw,isl,opt;
    ism = isw = isl = 0;
    int count = 0;
    while((opt=getopt(argc,argv,"mwl"))!=-1)
    {
        count++;
        switch(opt)
        {
            case 'm':
                ism=1;
                break;
            case 'w':
                isw=1;
                break;
            case 'l':
                isl=1;
                break;
            case '?':
                printf("请查看该指令说明文档 %c\n",optopt);
                exit(0);
        }
    }   
    for(;optind<argc;optind++)
    {
        wc_func(argv[optind],ism,isw,isl);
    }
}
void wc_func(char *file,int ism,int isw,int isl)
{
    int t,m,w,l;
    int state = 0;
    FILE *in;
    if((in = fopen(file,"r"))==NULL)
    {
        printf("wc %s:no this file or dir\n",file);
        return;
    }
    w=m=l=0;
    while((t=fgetc(in))!=EOF)
    {
        /*if(t=='\t'||t==' ')
        {   
            w++;
        }
        else if(t=='\n')
        {
            l++;
        }*/
        if(t == '\n') {
                    l++;
                    state = 0;
                    continue;
            } else if(t == ' ') {
                    state = 0;
                    continue;
            } else if(t == '\r') {
                    state = 0;
                    continue;
            } else {
                    if(state == 0) {
                    state = 1;
                    w++;
                }
                    continue;
            }
        m++;    
    }
    if(isl)
        printf("%-5d",l);
    if(isw)
        printf("%-5d",w);
    if(ism)
        printf("%-5d",m);
    printf("%-10s\n",file);
}

运行成功截图：

成功实现wc命令

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

源代码重要部分：

服务器：

void *process_client(void *new_server_socket);
int sever(char file_name[])
{
    char ch;
    int flag=0,num=0;
    int choose;
    FILE *fp;
    printf("统计单词个数还是实现“wc -w”?(1or2)\n");
    scanf("%d",&choose);
    if((fp = fopen(file_name,"r"))==NULL)
    {
        printf("Failure to open %s\n",file_name);
        exit(0);
    }

    if(choose==1)
    {
    while((ch=fgetc(fp))!=EOF)
    {
        if(ch==' ' || ch=='\n' || ch=='\t' ||  ch=='\!' || ch=='\?' || ch=='\"' || ch=='\.' || ch== '\,' || ch=='\:' || ch=='\(' || ch=='\)' || ch=='\;' || ch=='\-')
        {
            flag=0;
        }
        else
        {
            if(flag==0)
            {
                flag=1;
                num++;
            }

        }
                   
    }

    }
    else if(choose==2)
    {
        while((ch=fgetc(fp))!=EOF)
        {
            if(ch==' ' || ch=='\n' || ch=='\t' || ch=='\r')
                flag=0;
            else
            {
                if(flag==0)
                {
                    flag=1;
                    num++;
                }
            }
        }
    }
    printf("单词个数为：%d\n",num);
    fclose(fp);
    return num;
}
int main(int argc, char **argv)  
{  
// set socket's address information   
// 设置一个socket地址结构server_addr,代表服务器internet的地址和端口  
    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(HELLO_WORLD_SERVER_PORT);  
// create a stream socket   
// 创建用于internet的流协议(TCP)socket，用server_socket代表服务器向客户端提供服务的接口  
    int server_socket = socket(PF_INET, SOCK_STREAM, 0);  
    if (server_socket < 0)  
    {  
        printf("Create Socket Failed!\n");  
        exit(1);  
    }  

// 把socket和socket地址结构绑定   
    if (bind(server_socket, (struct sockaddr*)&server_addr, sizeof(server_addr)))  
    {  
        printf("Server Bind Port: %d Failed!\n", HELLO_WORLD_SERVER_PORT);  
        exit(1);  
    }  

// server_socket用于监听   
    if (listen(server_socket, LENGTH_OF_LISTEN_QUEUE))  
    {  
        printf("Server Listen Failed!\n");  
        exit(1);  
    }  
// 服务器端一直运行用以持续为客户端提供服务   
      
    while(1)
    {
// 定义客户端的socket地址结构client_addr，当收到来自客户端的请求后，调用accept  
// 接受此请求，同时将client端的地址和端口等信息写入client_addr中  
        struct sockaddr_in client_addr;  
        socklen_t length = sizeof(client_addr);  

// 接受一个从client端到达server端的连接请求,将客户端的信息保存在client_addr中  
// 如果没有连接请求，则一直等待直到有连接请求为止，这是accept函数的特性，可以  
// 用select()来实现超时检测   
// accpet返回一个新的socket,这个socket用来与此次连接到server的client进行通信  
// 这里的new_server_socket代表了这个通信通道  
        int new_server_socket = accept(server_socket, (struct sockaddr*)&client_addr, &length);  
        printf("连接到客户端\n");
        if (new_server_socket < 0)  
        {  
            printf("Server Accept Failed!\n");  
              
        }
        //添加进程相关代码
        pthread_t pid;
        if(pthread_create(&pid, NULL, process_client,(void *) &new_server_socket) < 0){
              printf("pthread_create error\n");
        }
        
    }
//  close(server_socket);
}
void *process_client(void *new_server_socket)
{
        int sockid=*(int *)new_server_socket;
        FILE *fp;
        //接受来自客户端的文件
        char buffer[BUFFER_SIZE]; 
        char file_name[FILE_NAME_MAX_SIZE];
        bzero(buffer, sizeof(buffer));  
        int length=0;
        if(recv(sockid,buffer,BUFFER_SIZE, 0)==-1)
        {
            printf("接受文件名%s失败\n",buffer);
        }
        strcpy(file_name,buffer);
        strcat(file_name,"-server");
        if((fp = fopen(file_name,"w"))==NULL)
        {
            printf("Failure to open %s\n",file_name);
            exit(0);
        }
        while( length = recv(sockid, buffer, BUFFER_SIZE, 0))
        {
            if(length<0)
            {
                printf("接受文件出错\n");
                exit(0);
            }
            
            if(fwrite(buffer,sizeof(char),length,fp)<length)
            {
                printf("写文件失败\n");
            }
            bzero(buffer, BUFFER_SIZE);
        }
        fclose(fp);
        printf("接受文件完毕\n");
        int number=0;
        number=mywc(file_name);
        bzero(buffer, BUFFER_SIZE);  
        buffer[0]=number+48;
// 发送buffer中的字符串到new_server_socket,实际上就是发送给客户端  
        /*if (send(new_server_socket, buffer, sizeof(buffer), 0) < 0)  
        {  
            printf("Send number Failed!\n");  
             
        }  
        printf("发送单词个数完毕\n");*/
        bzero(buffer, sizeof(buffer));  
        
//      fclose(fp);  
        printf("File Transfer Finished!\n");    
        close(new_server_socket);  
}

客户端：

int mywc(char file_name[],int choose);
int main(int argc, char **argv)  
{  
    FILE *fp;
    if (argc != 2)  
    {  
        printf("Usage: ./%s ServerIPAddress\n", argv[0]);  
        exit(1);  
    }  

// 设置一个socket地址结构client_addr, 代表客户机的internet地址和端口  
    struct sockaddr_in client_addr;  
    bzero(&client_addr, sizeof(client_addr));  
    client_addr.sin_family = AF_INET; // internet协议族  
    client_addr.sin_addr.s_addr = htons(INADDR_ANY); // INADDR_ANY表示自动获取本机地址  
    client_addr.sin_port = htons(0); // auto allocated, 让系统自动分配一个空闲端口  

// 创建用于internet的流协议(TCP)类型socket，用client_socket代表客户端socket  
    int client_socket = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);  
    if (client_socket < 0)  
    {  
        printf("Create Socket Failed!\n");  
        exit(1);  
    }  

// 把客户端的socket和客户端的socket地址结构绑定   
    if (bind(client_socket, (struct sockaddr*)&client_addr, sizeof(client_addr)))  
    {  
        printf("Client Bind Port Failed!\n");  
        exit(1);  
    }  

// 设置一个socket地址结构server_addr,代表服务器的internet地址和端口  
    struct sockaddr_in  server_addr;  
    bzero(&server_addr, sizeof(server_addr));  
    server_addr.sin_family = AF_INET;  

// 服务器的IP地址来自程序的参数   
    if (inet_aton(argv[1], &server_addr.sin_addr) == 0)  
    {  
        printf("Server IP Address Error!\n");  
        exit(1);  
    }                                                                                                               
    server_addr.sin_port = htons(HELLO_WORLD_SERVER_PORT);  
    socklen_t server_addr_length = sizeof(server_addr);  
    // 向服务器发起连接请求，连接成功后client_socket代表客户端和服务器端的一个socket连接  
    if (connect(client_socket, (struct sockaddr*)&server_addr, server_addr_length) < 0)  
    {  
        printf("Can Not Connect To %s!\n", argv[1]);  
        exit(1);  
    }  

    char file_name[FILE_NAME_MAX_SIZE + 1];  
    bzero(file_name, sizeof(file_name));  
    printf("Please Input File Name.\t");  
    scanf("%s", file_name);  
    if((fp = fopen(file_name,"r"))==NULL)
    {
         printf("Failure to open %s\n",file_name);
         exit(0);
    }
    
    char buffer[BUFFER_SIZE];  
    bzero(buffer, sizeof(buffer));  
    strcpy(buffer,file_name);
    if(send(client_socket,buffer,BUFFER_SIZE,0)==-1)
    {
        printf("发送文件名失败\n");
    }
    char ch;
    int i=0;
    while((ch=fgetc(fp))!=EOF)
    {
        buffer[i++]=ch;
        if(i>=BUFFER_SIZE)
        {
            if((send(client_socket, buffer, BUFFER_SIZE, 0))==-1)
            {
                printf("发送文件失败\n");
            }
            bzero(buffer, sizeof(buffer));
            i=0;
        }
    }
    if(i<BUFFER_SIZE)
    {
        if((send(client_socket, buffer, i, 0))==-1)
        {
            printf("发送文件失败\n");
        }
    }
    printf("发送%s完毕\n",file_name);
    mywc(file_name,1);
     mywc(file_name,2);
    // 向服务器发送buffer中的数据，此时buffer中存放的是客户端需要接收的文件 
    //以下接收服务器发来的单词个数
    bzero(buffer, sizeof(buffer));
//  int length = 0;  
/*  int length = recv(client_socket, buffer, sizeof(buffer), 0);
      
        if (length < 0)  
        {  
            printf("Recieve Data From Server %s Failed!\n", argv[1]);   
        }  
        else
        {
        printf("Recieve words number %c From Server[%s] Finished!\n",buffer[0],argv[1]);

        }
        bzero(buffer, BUFFER_SIZE);  */
// 传输完毕，关闭socket   
    
    fclose(fp);  
    close(client_socket);  
    return 0;  

}  
 int mywc(char file_name[],int choose)
  {
       FILE *fp;
       char ch;
        int flag=0,num=0;
        // int choose;
        //  printf("统计单词个数还是实现“wc -w”?(1or2)\n");
          // scanf("%d",&choose);
            if((fp = fopen(file_name,"r"))==NULL)
             {
                  printf("Failure to open %s\n",file_name);
                   exit(0);
                }
             
                  if(choose==1)
                   {
                    while((ch=fgetc(fp))!=EOF)
                     {
                          if(ch==' ' || ch=='\n' || ch=='\t' ||  ch=='\!' || ch=='\?' || ch=='\"' || ch=='\.' || ch== '\,' || ch=='\:' || ch=='\(' || ch=='\)' || ch=='\;'     || ch=='\-')
                          {
                          flag=0;
                          }
                          else
                          {
                          if(flag==0)
                          {
                          flag=1;
                          num++;
                          }
                          
                          }

                    }

                }
                else if(choose==2)
                {
                    while((ch=fgetc(fp))!=EOF)
                    {
                        if(ch==' ' || ch=='\n' || ch=='\t' || ch=='\r')
                        flag=0;
                        else
                        {
                            if(flag==0)
                            {
                                flag=1;
                                num++;
                            }
                        }
                    }
                }
                printf("单词个数为：%d_用方式%d计算\n",num,choose);
                fclose(fp);
                return num;
        }

运行成功截图：

实验感受

经过了这次实验，我懂得了wc这一命令的使用方法和他的操作原理，也对多线程工作进行了更深的理解。