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‘ ‘、‘\r‘、‘\n‘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\n", 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 ‘\n‘:
                                  wordscount++;
                                  break;
                              case ‘\r‘:
                                  wordscount++;
                                  break;
                              default:
                                  break;
                          }
                      }
                      if(buffer[i]== ‘ ‘ || buffer[i]==‘\n‘ || buffer[i]==‘\r‘) 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\n", 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 ‘\n‘:
                            wordscount++;
                            break;
                        case ‘\r‘:
                            wordscount++;
                            break;
                        default:
                            break;
                    }
                }
                if(buffer[i]== ‘ ‘ || buffer[i]==‘\n‘ || buffer[i]==‘\r‘) 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\n", 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