20145216 20145330 《信息安全系统设计基础》 实验五 简单嵌入式WEB 服务器实验
20145216 20145330 《信息安全系统设计基础》 实验五 简单嵌入式WEB 服务器实验
实验报告封面
实验步骤
1、阅读理解源码
- 进入/arm2410cl/exp/basic/07_httpd 目录，使用vi 编辑器或其他编辑器阅读理解源代码
2、编译应用程序
- 运行 make 产生可执行文件httpd
3、下载调试
- 使用 NFS 服务方式将HTTPD 下载到开发板上，并拷贝测试用的网页进行调试，本例中用的是index 测试网页。
4、本机测试
-
在台式机的浏览器中输入 http：//192.168.0.111（111 为UP-CUP S2410 实验板的IP
地址），观察在客户机的浏览器中的连接请求结果（如图2.7.8）和在开发板上的服务器的打印信息。 -
本机实验板的IP地址经查看为：
-
输入 HTTP://192.168.0.121，得到客户机的浏览器中的连接请求结果
问题与解决
- 这次实验是与实验四同一节实验课完成，所以不用重新配置环境。按照实验书步骤一步步进行并没有遇见很难解决的问题。
实验感想与体会
- 这次实验总体来说我们完成的比较顺利。做实验的魅力就在于要不断的尝试与探索，在这个过程中操作更加熟练知识条理更加清晰，我们并不是一味的依赖实验指导书，边做我们也在边思考，避免了一些错误发生，要了解文件在自己计算机内的路径与实验板的IP，不能一直照搬照抄。
httpd.c代码分析
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <fcntl.h>
#include <string.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <errno.h>
#include <sys/stat.h>
#include <dirent.h>
#include <signal.h>
#include <unistd.h>
#include <ctype.h>
#include "pthread.h"
#define DEBUG
int KEY_QUIT=0;
int TIMEOUT=30; //设置闹钟秒数；
#ifndef O_BINARY
#define O_BINARY 0
#endif
char referrer[128];
int content_length;
#define SERVER_PORT 80
int PrintHeader(FILE *f, int content_type) //发送HTTP协议数据头
{
alarm(TIMEOUT);
fprintf(f,"HTTP/1.0 200 OKn"); //服务器回应http协议数据头的状态行；发送请求成功；
switch (content_type)
{
case 't':
fprintf(f,"Content-type: text/plainn"); //发送纯文本文件信息；
break;
case 'g':
fprintf(f,"Content-type: image/gifn"); //发送gif格式图片信息；
break;
case 'j':
fprintf(f,"Content-type: image/jpegn"); //发送gpeg格式图片信息；
break;
case 'h':
fprintf(f,"Content-type: text/htmln"); //发送html信息；
break;
}
fprintf(f,"Server: uClinux-httpd 0.2.2n"); //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"); //打印换行符；
alarm(0);
return(0);
}
int DoJpeg(FILE *f, char *name) //对jpeg格式的文件进行处理；
{
char *buf;
FILE * infile;
int count;
if (!(infile = fopen(name, "r"))) { //通过文件名打开一个文件，只读属性；
alarm(TIMEOUT);
fprintf(stderr, "Unable to open JPEG file %s, %dn", name, errno);
fflush(f);
alarm(0);
return -1;
}
PrintHeader(f,'j');//发送j类型的http协议数据头信息；
copy(infile,f); /* prints the page */
alarm(TIMEOUT);
fclose(infile);
alarm(0);
return 0;
}
int DoGif(FILE *f, char *name) //对gif格式的文件进行处理；
{
char *buf;
FILE * infile;
int count;
if (!(infile = fopen(name, "r"))) { //通过文件名打开一个文件，只读属性；
alarm(TIMEOUT);
fprintf(stderr, "Unable to open GIF file %s, %dn", name, errno);
fflush(f);
alarm(0);
return -1;
}
PrintHeader(f,'g'); //发送g类型的http协议数据头信息
copy(infile,f); /* prints the page */
alarm(TIMEOUT);
fclose(infile);
alarm(0);
return 0;
}
int DoDir(FILE *f, char *name) //对目录进行处理；
{
char *buf;
DIR * dir;
struct dirent * dirent; //dirent不仅仅指向目录，还指向目录中的具体文件，dirent结构体存储的关于文件的信息很少，所以dirent起着一个索引的作用
if ((dir = opendir(name))== 0) { //打开一个目录；
fprintf(stderr, "Unable to open directory %s, %dn", name, errno);
fflush(f);
return -1;
}
PrintHeader(f,'h'); //发送h类型的http协议数据头信息
alarm(TIMEOUT);
fprintf(f, "<H1>Index of %s</H1>nn",name);
alarm(0);
if (name[strlen(name)-1] != '/') { //若名字的后面没有/则默认加上 /；
strcat(name, "/");
}
while(dirent = readdir(dir)) { //读取目录；
alarm(TIMEOUT);
fprintf(f, "<p><a href="/%s%s">%s</p>n", name, dirent->d_name, dirent->d_name);
alarm(0); //发送目录信息；
}
closedir(dir);
return 0;
}
int DoHTML(FILE *f, char *name)
{
char *buf;
FILE *infile; //定义文件流指针
int count;
char * dir = 0;
if (!(infile = fopen(name,"r"))) { //通过文件名打开一个文件，只读属性；
alarm(TIMEOUT);
fprintf(stderr, "Unable to open HTML file %s, %dn", name, errno); //打印打开文件失败信息；
fflush(f);
alarm(0);
return -1;
}
PrintHeader(f,'h'); //发送http协议数据报；f表示客户连接的文件流指针用于写入http协议数据头信息；
copy(infile,f); /* prints the page */ //将打开的文件内容通过发送回客户端；
alarm(TIMEOUT);
fclose(infile);
alarm(0);
return 0;
}
int DoText(FILE *f, char *name) //纯文本文件的处理；
{
char *buf;
FILE *infile; //定义文件流指针；
int count;
if (!(infile = fopen(name,"r"))) { //通过文件名打开一个文件，只读属性
alarm(TIMEOUT);
fprintf(stderr, "Unable to open text file %s, %dn", name, errno);
fflush(f);
alarm(0);
return -1;
}
PrintHeader(f,'t'); //发送t类型的http协议数据头信息；
copy(infile,f); /* prints the page */
alarm(TIMEOUT);
fclose(infile);
alarm(0);
return 0;
}
int ParseReq(FILE *f, char *r)
{
char *bp; //定义指针bp；
struct stat stbuf;
char * arg; //参数指针；
char * c;
int e;
int raw;
#ifdef DEBUG
printf("req is '%s'n", r); //打印请求命令；例如：GET /img/baidu_sylogo1.gif HTTP/1.1rn
#endif
while(*(++r) != ' '); /*skip non-white space*/ //判断buf中的内容是否为空跳过非空白；
while(isspace(*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；
r++;
while (*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；
r++;
bp = r; //将r所指向的内容赋值给bp bp指向/之后的内容；img/baidu_sylogo1.gif HTTP/1.1rn
while(*r && (*(r) != ' ') && (*(r) != '?'))
r++;//当r不为空，并求 r不为?时r指向下一个字符
#ifdef DEBUG
printf("bp='%s' %x, r='%s' n", bp, *bp,r); //打印 r和bp的值；
#endif
if (*r == '?') //判断 r是否为 ？若为？则执行以下语句；
{
char * e; //定义指针变量；
*r = 0; //将r所在位置处的字符设为; 的ASCII码值是0
arg = r+1; //arg指向下一个参数；
if (e = strchr(arg,' '))
{
*e = ''; //如果arg为空则将arg所在位置置为复制给e;
}
} else
{ // 如果当前r指向字符不为 '?', 将r指向字符置为 ''，
arg = 0;
*r = 0; // r处设为;
}
c = bp;//将bp赋值给c;
/*zzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzz*/
if (c[0] == 0x20){ //判断c中的字符内容是否为空格；若为空格
c[0]='.'; //将.和放入c数组中；
c[1]='';
}
/*zzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzz*/
if(c[0] == '') strcat(c,"."); //若 c中为则将.链接在c后；
if (c && !stat(c, &stbuf)) //通过文件名c获取文件信息，并保存在stbuf中
//返回值: 执行成功则返回0，失败返回-1，错误代码存于errno
{
if (S_ISDIR(stbuf.st_mode))//判断结果是否为特定的值
{
char * end = c + strlen(c); //end指向c的末尾；
strcat(c, "/index.html"); //将/index.html加到c后，后面追加;
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0；
{
DoHTML(f, c); //对html文件进行处理；
}
else
{
*end = ''; //将end指向;
DoDir(f,c); //若c中没有"/index.html" 则跳到目录处理目录代码处去执行；
}
}
else if (!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；
else if (!strcmp(r - 4, ".jpg") || !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；
else if (!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；
else
DoText(f,c);//若是 纯文本格式的文件则跳转到DoText对其进行处理
}
else{
PrintHeader(f,'h'); //发送h类型的http协议数据头
alarm(TIMEOUT);
fprintf(f, "<html><head><title>404 File Not Found</title></head>n"); //打印出错信息
fprintf(f, "<body>The requested URL was not found on this server</body></html>n");
alarm(0);
}
return 0;
}
void sigalrm(int signo) //定时器终止时发送给进程的信号；
{
/* got an alarm, exit & recycle */
exit(0);
}
int HandleConnect(int fd)
{
FILE *f;//定义文件流FILE结构体指针用来表示与客户连接的文件流指针；
char buf[160]; //定义缓冲区buf用来存放客户端的请求命令；
char buf1[160]; //定义缓冲区buf用来存放客户端的各字段信息；
f = 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。
if (!f) {//若文件打开失败则打印出错信息；
fprintf(stderr, "httpd: Unable to open httpd input fd, error %dn", errno);
alarm(TIMEOUT); // 闹钟函数成功则返回上一个闹钟时间的剩余时间，否则返回0。 出错返回-1
close(fd);//关闭文件描述符；
alarm(0); //将闹钟时间清0；
return 0;
}
setbuf(f, 0); //将关闭缓冲区；
alarm(TIMEOUT); //启用闹钟；
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: Error reading connection, error %dn", errno);
fclose(f); //关闭文件描述符；
alarm(0);
return 0;
}
#ifdef DEBUG
printf("buf = '%s'n", buf); //打印客户机发出的请求命令；
#endif
alarm(0); //将闹钟时间清0；
referrer[0] = '';//初始化referrer数组；
content_length = -1; //将信息长度初始化为-1；
alarm(TIMEOUT); //设置定时器；
//read other line to parse Rrferrer and content_length infomation
while (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；
alarm(TIMEOUT);
#ifdef DEBUG
printf("Got buf1 '%s'n", buf1); //打印buf1中的信息；
#endif
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buf1中的Referer：之后；
char * c = buf1+8;
while (isspace(*c)) //判断c处是否为空格若为空格则c指向下一个字符；
c++;
strcpy(referrer, c); //将c所指的内存单元的内容复制到referrer数组中；
}
else if (!strncasecmp(buf1, "Referrer:", 9)) { //将buf1中的前九个字符与字符串Referrer：若相等则将将指针指向buf1中的Referrer：之后；
char * c = buf1+8;
char * c = buf1+9;
while (isspace(*c)) //判断c处是否为空格若为空格则c指向下一个字符;
c++;
strcpy(referrer, c); //将c所指的内存单元的内容复制到referrer数组中；
}
else if (!strncasecmp(buf1, "Content-length:", 15)) { )) { //将buf1中的前15个字符与字符串Content-length：若相等则将将指针指向buf1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；
}
}
alarm(0);
if (ferror(f)) { //错误信息输出；
fprintf(stderr, "http: Error continuing reading connection, error %dn", errno);
fclose(f);
return 0;
}
ParseReq(f, buf); //解析客户请求函数；
alarm(TIMEOUT); //打开计时器；
fflush(f); //刷新流；
fclose(f); //关闭文件流；
alarm(0);
return 1;
}
void* key(void* data)
{
int c;
for(;;){
c=getchar(); //从键盘输入一个字符
if(c == 'q' || c == 'Q'){
KEY_QUIT=1;
exit(10); //若输入q则退出程序；
break;
}
}
}
int main(int argc, char *argv[])
{
int fd, s; //定义套接字文件描述符作为客户机和服务器之间的通道；
int len;
volatile int true = 1; //定义volatile类型的变量用来作为指向缓冲区的指针变量；
struct sockaddr_in ec;
struct sockaddr_in server_sockaddr; //定义结构体变量；
pthread_t th_key;//定义线程号；
void * retval; //用来存储被等待线程的返回值。
signal(SIGCHLD, SIG_IGN); //忽略信号量；
signal(SIGPIPE, SIG_IGN);
signal(SIGALRM, sigalrm); //设置时钟信号的对应动作；
chroot(HTTPD_DOCUMENT_ROOT); //改变根目录；在makefile文件中指定；
printf("starting httpd...n"); //打印启用服务器程序信息；
printf("press q to quit.n");
// chdir("/");
if (argc > 1 && !strcmp(argv[1], "-i")) {// 若argv【1】等于-i strcmp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；
/* I'm running from inetd, handle the request on stdin */
fclose(stderr);
HandleConnect(0); //向HandleConnect函数传入0文件描述符即标准输入；
exit(0);
}
if((s = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP)) == -1) { //若获取套接字出错则将错误信息输出到标准设备；
perror("Unable to obtain network");
exit(1);
}
if((setsockopt(s, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, (void *)&true, //此函数用于设置套接口，若成功返回0，否则返回错误
sizeof(true))) == -1) {
perror("setsockopt failed"); //输出错误信息；
exit(1);
}
server_sockaddr.sin_family = AF_INET; //设置ip地址类型；
server_sockaddr.sin_port = htons(SERVER_PORT); //设置网络端口；
server_sockaddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY); //INADDR_ANY表示本地任意ip;
if(bind(s, (struct sockaddr *)&server_sockaddr, //将所监听的端口号与服务器的地址、端口绑定；
sizeof(server_sockaddr)) == -1) {
perror("Unable to bind socket");//若绑定失败则打印出错信息；
exit(1);
}
if(listen(s, 8*3) == -1) { //listen()声明服务器处于监听状态，并且最多允许有24个客户端处于连接待状态；
perror("Unable to listen");
exit(4);
}
pthread_create(&th_key, NULL, key, 0); //创建线程；
/* Wait until producer and consumer finish. */
printf("wait for connection.n"); //打印服务器等待链接信息；
while (1) {
len = sizeof(ec);//ec结构体变量的长度；
if((fd = accept(s, (void *)&ec, &len)) == -1) { //接受客户机的请求，与客户机建立链接；
exit(5);
close(s);
}
HandleConnect(fd); //处理链接函数调用fd 为客户连接文件描述符；；
}
pthread_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；
}
