2017-2018-1 20155212 实验三 实时系统

2017-2018-1 20155212 实验三 实时系统

1 学习使用Linux命令wc(1)

题目

• 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

步骤

• 使用man wc命令查看wc
• wc命令详解
  • 语法：wc [选项] 文件
  • 选项含义
    • c：统计字节数
    • l：统计行数
    • w：统计字数
• 使用示例
• 实现难点：
  • 如何统计单词数？
    • 使用od -tc命令查看文本中单词之间如何间隔
    • 单词间通过' '、' '、' '间隔开
  • 统计结果与实际出现较大误差
    • 字符间可能有多个间隔符，因此连续的间隔符只能算一个

最终代码

• 服务器

  /*server*/
  #include <stdio.h>
  #include <sys/types.h>
  #include <sys/socket.h>
  #include <netinet/in.h>
  #include <arpa/inet.h>
  #include <string.h>
  
  #define MYPORT 155212
  
  void main(){
  	int serverfd, clientfd;
  	struct sockaddr_in my_addr;
  	struct sockaddr_in remote_addr;
  
  	char buffer[BUFSIZ];
  	memset(&my_addr, 0, sizeof(my_addr));
  	my_addr.sin_family=AF_INET;
  	my_addr.sin_addr.s_addr=INADDR_ANY;
  	my_addr.sin_port=htons(MYPORT);
  
  	if((serverfd=socket(PF_INET, SOCK_STREAM, 0))==-1){
  		perror("socket");
  	}
  
  	if(bind(serverfd, (struct sockaddr *)&my_addr, sizeof(struct sockaddr))<0){
  		perror("bind");
  	}
  	listen(serverfd, 5);
  	int addrlen=sizeof(struct sockaddr_in);	
  	while(1){
  		if((clientfd=accept(serverfd, (struct sockaddr *)&remote_addr, &addrlen))<0){
  			perror("accept");
  		}
  		printf("accept client %s
  ", inet_ntoa(remote_addr.sin_addr));
  		int len, i;
  		long wordscount=0;
  		int flag=1;
  		while(1){
  			if((len=recv(clientfd, buffer, 1024, 0))>0){
  				for(i=0; i<len; i++){
  					if(flag==0){
  						switch(buffer[i]){
  							case ' ':
  								wordscount++;
  								break;
  							case '
  ':
  								wordscount++;
  								break;
  							case '
  ':
  								wordscount++;
  								break;
  							default:
  								break;
  						}
  					}
  					if(buffer[i]== ' ' || buffer[i]=='
  ' || buffer[i]=='
  ') flag=1;
  					else flag=0;
  				}
  			}
  			if(len<1024) break;
  		}
  		send(clientfd, &wordscount, sizeof(long), 0);
  		close(clientfd);
  	}
  	close(serverfd);
  }
  

• 客户端

  /*client*/
  #include <stdio.h>  
  #include <sys/types.h>  
  #include <sys/socket.h>  
  #include <netinet/in.h>  
  #include <arpa/inet.h>  
  #include <string.h>
  
  #define MYPORT 155212
  
  void main(){
  	int clientfd;
  	struct sockaddr_in remote_addr;
  	char buffer[BUFSIZ];
  	memset(&remote_addr, 0 , sizeof(remote_addr));
  	remote_addr.sin_family=AF_INET;
  	remote_addr.sin_addr.s_addr=inet_addr("127.0.0.1");
  	remote_addr.sin_port=htons(MYPORT);
  
  	if((clientfd=socket(PF_INET,SOCK_STREAM,0))<0){  
  		perror("socket");  
  	}
  
  	if(connect(clientfd, (struct sockaddr *)&remote_addr, sizeof(struct sockaddr))<0){
  		perror("connect");
  	}
  
  	int len;
  	FILE *fp;
  	char path[20];
  	gets(path);
  	fp=fopen(path, "r");
  	char readch;
  	int i=0;
  	while((readch=fgetc(fp))!=EOF){
  		if(i<1024){
  			buffer[i]=readch;
  			i++;
  		}
  		else{
  			i=0;
  			int n=send(clientfd, buffer, 1024, 0);
  		}
  	}
  	fclose(fp);
  	if(i!=0) send(clientfd, buffer, i, 0);
  	long wordscount;
  	recv(clientfd, &wordscount, sizeof(long), 0);
  	printf("%ld
  ", wordscount);
  	close(clientfd);
  }
  

• 运行结果截图

2 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

分析

• 1中的客户端代码不需要改变，只需要改变服务器代码即可。
• 服务器代码需要增加两个功能
  • 增加多线程
  • 使用同步互斥

代码

• 服务器

#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <string.h>
#include <pthread.h>

#define MYPORT 155212
pthread_mutex_t counter_mutex = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;

char buffer[BUFSIZ];
void *wc(void *m){
	pthread_mutex_lock( &counter_mutex );
	int len, i;
	long wordscount=0;
	int flag=1;
	while(1){
		if((len=recv(clientfd, buffer, 1024, 0))>0){
			for(i=0; i<len; i++){
				if(flag==0){
					switch(buffer[i]){
						case ' ':
							wordscount++;
							break;
						case '
':
							wordscount++;
							break;
						case '
':
							wordscount++;
							break;
						default:
							break;
					}
				}
				if(buffer[i]== ' ' || buffer[i]=='
' || buffer[i]=='
') flag=1;
				else flag=0;
			}
		}
		if(len<1024) break;
	}
	send(clientfd, &wordscount, sizeof(long), 0);
	close(clientfd);
	pthread_mutex_unlock( &counter_mutex );
	return NULL;
}
void main(){
	pthread_t t;	
	char arg[30];
	int serverfd, clientfd;
	struct sockaddr_in my_addr;
	struct sockaddr_in remote_addr;

	memset(&my_addr, 0, sizeof(my_addr));
	my_addr.sin_family=AF_INET;
	my_addr.sin_addr.s_add#include  <pthread.h>r=INADDR_ANY;
	my_addr.sin_port=htons(MYPORT);

	if((serverfd=socket(PF_INET, SOCK_STREAM, 0))==-1){
		perror("socket");
	}

	if(bind(serverfd, (struct sockaddr *)&my_addr, sizeof(struct sockaddr))<0){
		perror("bind");
	}
	listen(serverfd, 5);
	int addrlen=sizeof(struct sockaddr_in);	
	while(1){
		if((clientfd=accept(serverfd, (struct sockaddr *)&remote_addr, &addrlen))<0){
			perror("accept");
		}
		printf("accept client %s
", inet_ntoa(remote_addr.sin_addr));
		pthread_create(&t, NULL, &wc, NULL);
		pthread_join(&t, NULL);
	}
	close(serverfd);
}

运行结果

实验总结

• 在本次实验中，实验进展比较慢，主要原因在于对socket编程不够熟悉，有一些错误一直没调出来，而且由于比较急，任务二的截图提交错了。在今后的实验中，需要更加提前准备实验，同时在提交截图时需要仔细确认。
• 希望老师能多提前几天将其他实验的任务给我们，以便我们能充分准备好实验