基于S3C44B0X的嵌入式Socket通信實(shí)現

　　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",是Lineo公司的主打產(chǎn)品，同時(shí)也是開(kāi)放源碼的嵌入式Linux的典范之作。uCLinux主要是針對目標處理器沒(méi)有存儲管理單元MMU（Memory Management Unit）的嵌入式系統而設計的。它已經(jīng)被成功地移植到了很多平臺上。由于沒(méi)有MMU,其多任務(wù)的實(shí)現需要一定技巧。

　　uCLinux是一種優(yōu)秀的嵌入式Linux版本，是micro-Conrol-Linux的縮寫(xiě)。它秉承了標準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的大多數的優(yōu)點(diǎn)：穩定、良好的移植性、優(yōu)秀的網(wǎng)絡(luò )功能、對各種文件系統完備的支持和標準豐富的API.它專(zhuān)為嵌入式系統做了許多小型化的工作，目前已支持多款CPU. 其編譯后目標文件可控制在幾百KB數量級，并已經(jīng)被成功地移植到很多平臺上。

　　本系統的軟件是基于嵌入式操作系統uClinux而設計的。uClinux是專(zhuān)門(mén)面向沒(méi)有存儲器管理單元（MMU）的處理器的嵌入式操作系統，并且專(zhuān)為嵌入式系統做了許多小型化工作，它可以直接在Flash上運行，也可以加載到內存中運行。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，對于嵌入式系統來(lái)說(shuō)，它是一個(gè)網(wǎng)絡(luò )完備的操作系統，因此得到了廣泛的應用。

　　為了實(shí)現基于uClinux的應用系統的開(kāi)發(fā)，建立或擁有一個(gè)完備的uCliunx開(kāi)發(fā)環(huán)境是十分必要的?；趗Clinux操作系統的應用開(kāi)發(fā)環(huán)境一般由目標系統硬件開(kāi)發(fā)板和宿主PC機構成3。通常需在安裝有Linux的宿主PC機上安裝交叉編譯器，以把用戶(hù)應用程序編譯成目前uClinux只支持的flat格式的可執行文件和編譯操作系統內核。目標硬件開(kāi)發(fā)板用于運行操作系統和系統應用軟件。目標硬件開(kāi)發(fā)板和PC宿主機之間一般通過(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(kāi)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據報套接字兩種。在Linux中，分別稱(chēng)為"SOCK STREAM"和"SOCKDGRAM"?經(jīng)裁剪的uClinux保留了Linux中的大部分Socket庫函數?；?a class="contentlabel" href="http://dyxdggzs.com/news/listbylabel/label/S3C44B0X">S3C44B0X處理器的嵌入式Socket通信所要調用的主要庫函數如下：

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

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

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

　　bind函數可把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參數是函數socket返回的套接字描述符；myaddr參數是本地地址；ad-drlen參數是套接字地址結構的長(cháng)度。服務(wù)器和客戶(hù)機都可以調用函數bind來(lái)綁定套接字地址，但一般是由服務(wù)器調用函數bind來(lái)綁定自己的公認端口號。

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

　　利用該函數可以使socket端口接受從客戶(hù)機發(fā)送來(lái)的連接請求。backlog參數是所能接受的客戶(hù)機的最大數目。對socket?bind?listen三個(gè)函數的綜合調用最終可在服務(wù)器上產(chǎn)生一個(gè)能接受客戶(hù)機請求的監聽(tīng)文件描述符sockfd?

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

　　當有客戶(hù)機發(fā)出連接請求時(shí)，此函數初始化這個(gè)連接。其中參數address用來(lái)存儲客戶(hù)機的信息，此信息由accept填入。當與客戶(hù)機連接時(shí)，客戶(hù)機的地址與端口將填到此處；addresslen是客戶(hù)機地址長(cháng)度的字節數，也由accept填入。

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

　　客戶(hù)機調用socket建立傳輸端口后，接著(zhù)將調用connect函數來(lái)建立與遠程服務(wù)器相連的連接線(xiàn)路。此函數的參數調用同bind。

　　本文設計的Socket通信采用server/client模式，即服務(wù)器端的應用程序用于接受客戶(hù)端的連接請求。接收客戶(hù)端的信息。處理客戶(hù)端的計算請求。向客戶(hù)端發(fā)送計算結果以及應答信息等?？蛻?hù)端的應用程序用于申請與服務(wù)器的連接。向服務(wù)器發(fā)送計算請求。處理服務(wù)器發(fā)回的計算結果和其它信息。

　　服務(wù)器在創(chuàng )建一個(gè)socket后，接著(zhù)會(huì )將該socket與本地地址/端口號進(jìn)行捆綁，成功之后就在相應的socket上監聽(tīng)，當accpet捕捉到一個(gè)連接服務(wù)請求時(shí)，即完成一個(gè)新的連接，稍后可向客戶(hù)端發(fā)送數據。

　　客戶(hù)端代碼相對來(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(zhù)調用connect函數來(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)的數據，最后在通信結束后關(guān)閉socket?

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　　'">綜上所述，網(wǎng)絡(luò )程序客戶(hù)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(hù)端：socket →bind →connect