Linux下基于socket网络通信的实现.ppt

Linux下基于socket网络通信的实现 报告人：李 敏 导 师：郭业才 教授 院 系：安徽理工大学电气与信息工程学院 主要内容 Linux系统网络模块结构 基于Socket的网络通信原理 Socket网络通信的编程 嵌入式下Socket通信的实现 1. Linux系统网络模块结构 近年来，随着电子和网络技术的发展，以及嵌入式技术在高端产品中的应用，在嵌入式产品中实现网络通信已成为嵌入式领域的必然需求。 Linux操作系统具有良好的稳定性和出色的网络性能，因此被广泛应用于网络服务领域。在linux下开发高性能的网络通信程序，是充分发挥Linux网络特性的一个关键因素。 为适应嵌人式网络应用的需求，嵌人式系统要求配备标准的一种或多种网络通信接口，需要TCP/IP协议簇软件支持。 TCP/IP是一个协议系统，是一组支持网络通信的协议集合，TCP/IP协议参考模型分为4层：网络接口层、互联网层、传输层和应用层。 套接字（socket）是介于网络应用层和传输层之间的编程接口，是TCP /IP网络最为通用的API，它在计算机中提供了一个通信端口，可以通过这个端口与任何一个具有socket接口的计算机通信。 socket在Linux网络层次模型中的位置如图1所示。 TCP/IP中的socket有三种： 1) 数据流式socket(SOCK-STREAM)： 流式套接字提供可靠的、面向连接的通信流，它使用TCP协议，保证了数据传输的正确性和顺序性。 2) 数据报式socket(SOCK-DGRAM)： 数据报套接字定义了一种无连接的服务，数据通过相互独立的报文进行传输，是无序的，并且不保证可靠、无差错。它使用数据报协议UDP。 3) 原始socket： 原始套接字允许对底层协议如IP或ICMP直接访问，它功能强大但使用较为不便，主要用于一些协议的开发，需要有超级用户权限。 2. 基于Socket的通信原理 一般在设计网络程序时，会分为服务器端与客户端两部分，而一个网络程序本身就具有Client/Server结构，下面以说明TCP网络程序的流程为例，分为 Server 端及 Client端进行介绍。 TCP 程序设计流程如图2所示。 服务器首先启动，通过调用函数socket（），建立一个socket，然后调用bind（）将该socket和本地网络地址绑定在一起，再调用listen（）使socket做好侦听的准备，并规定它的请求队列的长度，之后调用accept（）来接收连接。 客户端在建立socket后，就可调用connect（）和服务器建立连接。连接建立后，客户机和服务器之间就可以通过调用send（）和recv（）来发送和接收数据。最后，数据传送结束后，双方调用close（）关闭socket。 3. Socket通信的编程 分别编写服务器端应用程序server.c 与客户端应用程序client.c，其功能为： 客户端将数据发送给服务器，服务器接收数据后进行解析，并将解析的结果回传给客户端，客户端收到回传信息后，将信息显示在显示器上。程序实现的流程图如图3、图4所示。 在PC机上使用gcc编译server.c生成在PC机上运行的程序server，使用arm-linux-gcc交叉编译client.c生成在实验箱上运行的程序client。 #gcc –o server server.c #arm-linux-gcc –o client client.c 下面主要给出服务器端程序secrver.c ，客户端程序client.c与之类似。在主程序中初始化变量后即可进行应用部分的编程了： /* server.c */ ……………/*包含头文件，定义端口号 */ int main (void) { ………………/*定义、初始化变量 */ /*建立socket，第二个参数说明使用流式socket */ mysock=socket (AF_INET,SOCK_STREAM,0); if (mysock == -1){ perror(call to socket); exit(1); } /* 填充Ipv4地址 */ bzero (sin,sizeof(sin)); sin.sin_family=AF_INET; sin.sin_addr.s