基于S3C44B0X的嵌入式Socket通信實(shí)現(xiàn)

　　3 基于uCliunx的Socket通信

　　uclinux表示micro-control linux.即"微控制器領(lǐng)域中的Linux系統(tǒng)",是Lineo公司的主打產(chǎn)品，同時(shí)也是開放源碼的嵌入式Linux的典范之作。uCLinux主要是針對(duì)目標(biāo)處理器沒有存儲(chǔ)管理單元MMU（Memory Management Unit）的嵌入式系統(tǒng)而設(shè)計(jì)的。它已經(jīng)被成功地移植到了很多平臺(tái)上。由于沒有MMU,其多任務(wù)的實(shí)現(xiàn)需要一定技巧。

　　uCLinux是一種優(yōu)秀的嵌入式Linux版本，是micro-Conrol-Linux的縮寫。它秉承了標(biāo)準(zhǔn)Linux的優(yōu)良特性， 經(jīng)過(guò)各方面的小型化改造，形成了一個(gè)高度優(yōu)化的、代碼緊湊的嵌入式Linux.雖然它的體積很小，卻仍然保留了Linux的大多數(shù)的優(yōu)點(diǎn)：穩(wěn)定、良好的移植性、優(yōu)秀的網(wǎng)絡(luò)功能、對(duì)各種文件系統(tǒng)完備的支持和標(biāo)準(zhǔn)豐富的API.它專為嵌入式系統(tǒng)做了許多小型化的工作，目前已支持多款CPU. 其編譯后目標(biāo)文件可控制在幾百KB數(shù)量級(jí)，并已經(jīng)被成功地移植到很多平臺(tái)上。

　　本系統(tǒng)的軟件是基于嵌入式操作系統(tǒng)uClinux而設(shè)計(jì)的。uClinux是專門面向沒有存儲(chǔ)器管理單元（MMU）的處理器的嵌入式操作系統(tǒng)，并且專為嵌入式系統(tǒng)做了許多小型化工作，它可以直接在Flash上運(yùn)行，也可以加載到內(nèi)存中運(yùn)行。u-Cliunx帶有一個(gè)完整的TCP/IP協(xié)議，同時(shí)也支持其他許多網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，對(duì)于嵌入式系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，它是一個(gè)網(wǎng)絡(luò)完備的操作系統(tǒng)，因此得到了廣泛的應(yīng)用。

　　為了實(shí)現(xiàn)基于uClinux的應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)，建立或擁有一個(gè)完備的uCliunx開發(fā)環(huán)境是十分必要的?；趗Clinux操作系統(tǒng)的應(yīng)用開發(fā)環(huán)境一般由目標(biāo)系統(tǒng)硬件開發(fā)板和宿主PC機(jī)構(gòu)成3。通常需在安裝有Linux的宿主PC機(jī)上安裝交叉編譯器，以把用戶應(yīng)用程序編譯成目前uClinux只支持的flat格式的可執(zhí)行文件和編譯操作系統(tǒng)內(nèi)核。目標(biāo)硬件開發(fā)板用于運(yùn)行操作系統(tǒng)和系統(tǒng)應(yīng)用軟件。目標(biāo)硬件開發(fā)板和PC宿主機(jī)之間一般通過(guò)串口。并口或以太網(wǎng)接口來(lái)建立連接。本文Socket通信使用的軟件開發(fā)及仿真環(huán)境如圖3所示。

　　Socket即"套接字",表示網(wǎng)絡(luò)通信進(jìn)程的ID?最常用的有流式套接字和數(shù)據(jù)報(bào)套接字兩種。在Linux中，分別稱為"SOCK STREAM"和"SOCKDGRAM"?經(jīng)裁剪的uClinux保留了Linux中的大部分Socket庫(kù)函數(shù)?；?a class="contentlabel" href="http://m.butianyuan.cn/news/listbylabel/label/S3C44B0X">S3C44B0X處理器的嵌入式Socket通信所要調(diào)用的主要庫(kù)函數(shù)如下：

　?。?）socketint socket（int domain int type int proto-col）

　　此函數(shù)用來(lái)建立一個(gè)新的socket,以通知系統(tǒng)建立一個(gè)通信端口。函數(shù)中的domain參數(shù)用于指定使用何種地址類型；type參數(shù)用于指定套接字類型；protocol參數(shù)通常為0,表示使用默認(rèn)協(xié)議。

　?。?）bind intbind（int sockfd,struct sockaddr*myaddr,int addrlen）

　　bind函數(shù)可把socket返回的套接字端口與網(wǎng)絡(luò)上的物理位置相關(guān)聯(lián)。其中sockfd參數(shù)是函數(shù)socket返回的套接字描述符；myaddr參數(shù)是本地地址；ad-drlen參數(shù)是套接字地址結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)度。服務(wù)器和客戶機(jī)都可以調(diào)用函數(shù)bind來(lái)綁定套接字地址，但一般是由服務(wù)器調(diào)用函數(shù)bind來(lái)綁定自己的公認(rèn)端口號(hào)。

　?。?）listenint listen（int sockfd,int backlog）

　　利用該函數(shù)可以使socket端口接受從客戶機(jī)發(fā)送來(lái)的連接請(qǐng)求。backlog參數(shù)是所能接受的客戶機(jī)的最大數(shù)目。對(duì)socket?bind?listen三個(gè)函數(shù)的綜合調(diào)用最終可在服務(wù)器上產(chǎn)生一個(gè)能接受客戶機(jī)請(qǐng)求的監(jiān)聽文件描述符sockfd?

　?。?）acceptint accept（int sockfd,struct sockaddr*address,int*address_len）

　　當(dāng)有客戶機(jī)發(fā)出連接請(qǐng)求時(shí)，此函數(shù)初始化這個(gè)連接。其中參數(shù)address用來(lái)存儲(chǔ)客戶機(jī)的信息，此信息由accept填入。當(dāng)與客戶機(jī)連接時(shí)，客戶機(jī)的地址與端口將填到此處；addresslen是客戶機(jī)地址長(zhǎng)度的字節(jié)數(shù)，也由accept填入。

　?。?）connectint connect（int sockfd,struct sockaddr*address,size_t address_len）

　　客戶機(jī)調(diào)用socket建立傳輸端口后，接著將調(diào)用connect函數(shù)來(lái)建立與遠(yuǎn)程服務(wù)器相連的連接線路。此函數(shù)的參數(shù)調(diào)用同bind。

　　本文設(shè)計(jì)的Socket通信采用server/client模式，即服務(wù)器端的應(yīng)用程序用于接受客戶端的連接請(qǐng)求。接收客戶端的信息。處理客戶端的計(jì)算請(qǐng)求。向客戶端發(fā)送計(jì)算結(jié)果以及應(yīng)答信息等?？蛻舳说膽?yīng)用程序用于申請(qǐng)與服務(wù)器的連接。向服務(wù)器發(fā)送計(jì)算請(qǐng)求。處理服務(wù)器發(fā)回的計(jì)算結(jié)果和其它信息。

　　服務(wù)器在創(chuàng)建一個(gè)socket后，接著會(huì)將該socket與本地地址/端口號(hào)進(jìn)行捆綁，成功之后就在相應(yīng)的socket上監(jiān)聽，當(dāng)accpet捕捉到一個(gè)連接服務(wù)請(qǐng)求時(shí)，即完成一個(gè)新的連接，稍后可向客戶端發(fā)送數(shù)據(jù)。

　　客戶端代碼相對(duì)來(lái)說(shuō)要簡(jiǎn)單一些，首先通過(guò)服務(wù)器域名獲得其IP地址，然后創(chuàng)建一個(gè)socket,接著調(diào)用connect函數(shù)來(lái)與服務(wù)器建立連接，連接成功之后再接收從服務(wù)器發(fā)送過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)，最后在通信結(jié)束后關(guān)閉socket?

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　　'">綜上所述，網(wǎng)絡(luò)程序客戶端和服務(wù)器端進(jìn)行Socket通信的建立步驟如下

　　服務(wù)器端：socket →bind →listen→accept

　　客戶端：socket →bind →connect