课程编号 :B Linux 程序设计实验报告姓名薛旗学号班级软信指导教师王学毅实验名称多进程编程开设学期第一学期开设时间第 18 周第 19 周报告日期 201

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课程编号 :B080203060 Linux 程序设计实验报告姓名薛旗学号 2 0 1 5 5 3 6 2 班级软信 - 1 5 0 3 指导教师王学毅实验名称多进程编程开设学期

1 课程编号 :B Linux 程序设计实验报告姓名薛旗学号班级软信指导教师王学毅实验名称多进程编程开设学期第一学期开设时间第 18 周第 19 周报告日期 2018 年 1 月 8 日评定成绩评定人王学毅评定日期 2018 年 1 月 12 日东北大学软件学院

2 一实验目的实验一多进程编程 1 理解进程的基本概念和基本的进程函数 2 掌握网络编程的基本操作和设计原则 3 掌握客户 / 服务器协议的原理 4 服务器设计 : 使用 fork 来接收多个请求 5 如何解决僵尸 (zombie) 问题二实验内容 1. 三个主要操作客户和服务器都是进程服务器设立服务, 然后进入循环接收和处理请求客户连接到服务器, 然后发送接受或者交换数据, 最后退出该交互过程中主要包含了一下 3 个操作 : 服务器设立服务客户连接到服务器服务器和客户处理事务 2 服务器的设计问题:DIY 或代理自己做 (Do It Yourself,DIY) 服务器接收请求, 自己处理工作代理服务器接收请求, 然后创建一个新进程来处理工作自己做用于快速简单的任务代理用于慢速的更加复杂的任务使用 SIGCHLD 来阻止僵尸问题 3 Web 服务器功能 Web 服务器通常要具有 3 种用户操作 : 列举目录信息 cat 文件运行程序 4 Web 服务器协议客户端 ( 浏览器 ) 与 Web 服务器之间的交互主要包含客户的请求和服务器的应答请求和应答的格式在超文本传输协议 (HTTP) 中有定义 HTTP 使用纯文本可以使用 telnet 和 Web 服务器进行交互 Web 服务器在端口 80 监听 (1)HTTP 请求 :GET (2)HTTP 应答 :OK 5 编写 Web 服务器要求 Web 服务器只支持 GET 命令, 只接收请求行, 跳过其余参数, 然后处理请求和发送应答服务器为每个请求创建一个新的进程来处理子进程将请求分割成命令和参数如果命令不是 GET, 服务器应答 HTTP 返回码表示未实现的命令如果命令是 GET, 服务器将期望得到目录名, 一个以.cgi

3 结尾的可执行程序或文件名如果没有该目录或指定的文件名, 服务器报错如果存在目录或文件, 服务器决定所要使用的操作 :ls exex 或 cat 6 测试( 运行 Web 服务器 ) 编译程序, 在某个端口运行它 : $cc webserv.c socklib.c o webserv $./webserv 现在可以访问 Web 服务器, 网址为将 html 文件放到该目录中并且用来打开它三函数说明及关键代码调用函数 int make_server_socket(int) int connect_to_server(char *, int) void get_time(char *) void log_fun(file *, char *, char *) void child_waiter(int) void read_request(file*) void process_rq(char *, int) void get_header(file *, char*) 1.Web 服务器主函数 void do_501(int) 函数说明建立服务器端 socket 建立到服务器的连接获得当前时间字符串日志为 SIGCHLD 设置一个信号处理函数读取完整的请求处理请求获取头部信息请求 501 错误 void do_404(char *, int) 请求出错 404 int iscata(char*) int not_exist(char *) void do_ls(char*, int) char* file_type(char *) int ends_in_cgi(char *) void do_exec(char *, int) void do_cat(char*, int) 1 void main(int ac, char*av[]) { 2 3 char time_log[bufsiz]; 4 int sock, fd; 5 FILE *fpin; 6 char request[bufsiz]; 7 if (ac == 1) { 8 fprintf(stderr, "usage:ws portnum\n"); 判断是否为目录判断请求是否存在目录列表函数返回文件类型判断是否为 cgi 类型文件执行可执行程序 cgi 显示当前目录下全部文件或目录

4 9 exit(1); 10 } 11 // 阻止僵尸进程 12 signal(sigchld, child_waiter); 13 if ((sock = make_server_socket(atoi(av[1]))) == -1) 14 exit(1); // 创建日志文件 17 FILE *log_fp = fopen("log.txt", "a+"); 18 if (log_fp == NULL) { 19 fprintf(stderr, "ERROR: Create a log file failed!\n\n"); 20 exit(1); 21 } 22 fclose(log_fp); while (1) { 25 fd = accept(sock, NULL, NULL); 26 if (fd == -1) 27 break; 28 fpin = fdopen(fd, "r"); 29 fgets(request, BUFSIZ, fpin); 30 printf("request = %s", request); 31 read_request(fpin); 32 // 处理请求 33 process_rq(request, fd); 34 // 结束本次请求 35 fclose(fpin); 36 log_fun(log_fp, time_log, request); 37 } 38 } 2. 信号处理函数 1 void child_waiter(int signum) { 2 wait(null); 3 } 3. 日志文件 1 void log_fun(file *log_fp, char *time_log, char *temp) { 2 log_fp = fopen("log.txt", "a+"); 3 get_time(time_log); 4 if (strlen(temp)!= 0) { 5 fprintf(log_fp, "%s", time_log);

5 6 fprintf(log_fp, "%s", temp); 7 memset(temp, 0, sizeof(temp)); 8 } 9 fclose(log_fp); 10 log_fp = NULL; 11 } 4. 建立服务器端 socket 1 int make_server_socket(int portnum) { 2 int listenfd; // 服务器端文件描述符 3 struct sockaddr_in servaddr; // 存放 ip 端口信息的结构体 4 5 // 初始化 servaddr 6 bzero((void *)&servaddr, sizeof(servaddr)); 7 servaddr.sin_family = AF_INET; 8 servaddr.sin_addr.s_addr = htonl(inaddr_any); 9 servaddr.sin_port = htons(portnum); // 创建服务器 socket 12 listenfd = socket(af_inet, SOCK_STREAM, 0); 13 if (listenfd == -1) 14 return -1; // 绑定 17 if (bind(listenfd, (struct sockaddr *)&servaddr, sizeof(servaddr))!= 0) 18 return -1; // 监听 21 if (listen(listenfd, 128)!= 0) 22 return -1; 23 return listenfd; 24 } 5. 建立到服务器的连接 1 int connect_to_server(char *host, int portnum) { 2 int sock; 3 struct sockaddr_in servaddr; 4 struct hostent *hp; 5 6 // 得到一个 socket 7 sock = socket(af_inet, SOCK_STREAM, 0);//get a line 8 if (sock == -1)

6 9 return -1; // 连接服务器 12 bzero(&servaddr, sizeof(servaddr)); 13 hp = gethostbyname(host); // 得到主机 IP 14 if (hp == NULL) 15 return -1; 16 bcopy(hp->h_addr, (struct sockaddr*)&servaddr.sin_addr, hp->h_length); 17 servaddr.sin_port = htons(portnum); 18 servaddr.sin_family = AF_INET; if (connect(sock, (struct sockaddr*)&servaddr, sizeof(servaddr))!= 0) 21 return -1; return sock; 24 } 6. 请求出错 void do_404(char *item, int fd) { 2 FILE *fp = fdopen(fd, "w"); 3 fprintf(fp, "HTTP/ Not Found\r\n"); 4 fprintf(fp, "Content-type:text/plain\r\n"); 5 fprintf(fp, "\r\n"); 6 fprintf(fp, "404 Not Found\r\n"); 7 fprintf(fp, "The origin server did not find a current representation for the target resource or is not willing to disclose that one exists.(%s)\r\n", item); 8 fclose(fp); 9 } 四流程图

7 开始分析 Request 请求变量初始化目录判定请求文件 (.html,.cgi,image) 创建套接字显示目录列表显示文件 N 绑定端口监听端口 Request 请求? Y 接收 Request 请求五实验运行结果 1. 启动 Web 服务器运行发送数据到 Web, Web 显示应答结束 Y 是否存在? N 输出错误信息 404, 显示目录列表

8 绘图 3. 解析.html 文件 4.

9 5. 运行.cgi 程序 (1) 创建 hello.cgi 文件, 并创建 shell 脚本 (2) 使用 chmod 命令修改 hello.cgi 权限为 755

10 (3) 运行 hello.cgi 程序 6. 请求无效, 显示错误信息

11 7. 终端输出 8. 日志记录

12 五实验总结通过本次实践, 我了解了并发服务器的运行模式和套接字的使用方法, 理解了进程的基本概念和基本的进程函数, 知道了如何利用 fork 来接收多个请求, 以及使用 SIGCHLD 来阻止僵尸问题实验课程加深了我对课堂内容的理解, 实践与理论相结合, 提高了我的动手能力和编程能力, 获益匪浅

13 评价表格考核标准 (1) 正确理解和掌握实验所涉及的概念和原理 (20%); (2) 按实验要求合理设计数据结构和程序结构 (20%); (3) 运行结果正确 (20%); (4) 认真记录实验数据, 原理及实验结果分析准确 (20%); (5) 实验过程中, 具有严谨的学习态度和认真踏实一丝不苟的科学作风 (10%); (7) 实验报告规范 (10%) 合计得分

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ebook35-21 21 Linux L i n u x 211 U N I X U N I X I / O F I F O U N I X I n t e r n e t s o c k e t () s o c k e t () send() r e c v ( read() w r i t e () send() r e c v () I n t e r n e t 212 Internet Internet S

课程编号 :B Linux 程序设计 实验报告 姓名薛旗学号 班级软信 指导教师王学毅 实验名称多进程编程 开设学期 第一学期 开设时间第 18 周 第 19 周 报告日期 201

课程编号 :B Linux 程序设计实验报告姓名薛旗学号班级软信指导教师王学毅实验名称多进程编程开设学期第一学期开设时间第 18 周第 19 周报告日期 201