2018-2019-1 20165318 实验三 实时系统

2018-2019-1 20165318 实验三 实时系统

任务一

实验要求

  • 学习使用Linux命令wc(1)
  • 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

实验步骤

  1. 实现wc功能

  2. 实现客户端给服务器传文件功能

  3. 在客户端调用wc函数统计传过来的文件的单词个数

  4. 实现wc功能：使用「man 1 wc」查看wc命令的manpages


  • wc指令功能：统计指定文件中的字节数、字数、行数，并将统计结果显示输出。
  • wc指令格式：wc [选项] 文件...
  • wc指令描述：其中word字长是由空格分隔的非零长度序列。
  • wc命令参数：
    • -c 统计字节数。
    • -l 统计行数。
    • -m 统计字符数。这个标志不能与 -c 标志一起使用。
    • -w 统计字数。一个字被定义为由空白、跳格或换行字符分隔的字符串。
    • -L 打印最长行的长度。

可以使用wc -w命令统计字数，但是字的定义是“空白、跳格或换行字符分隔的字符串”，和单词数不完全相同。

代码实现

  • 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>

#define MYPORT 165318

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

#define MYPORT 165318

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);
}

实验截图

任务二

实验要求

  • 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

实验步骤

  • 任务一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

代码实现

  • 服务器端
#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 165318
pthread_mutex_t counter_mutex = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;
int serverfd, clientfd;
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];

	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_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));
		pthread_create(&t, NULL, &wc, NULL);
		pthread_join(&t, NULL);
	}
	close(serverfd);
}
  • 客户端
#include <stdio.h>  
#include <sys/types.h>  
#include <sys/socket.h>  
#include <netinet/in.h>  
#include <arpa/inet.h>  
#include <string.h>

#define MYPORT 165318

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);
}

实验截图

实验遇到的问题及解决方法

  • 问题：在进行任务二时，在服务器代码的头文件中有<pthread.h>，可是编译的时候却报错“对pthread_create未定义的引用“。

  • 解决方法：通过参考对pthread_create未定义的引用，因为pthread库不是Linux系统默认的库，连接时需要使用库libpthread.a,所以在使用pthread_create创建线程时，在编译中要加-lpthread参数:gcc createThread.c -lpthread -o createThread. 加上这个以后编译成功！

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