2019-2020-1 20175323 实验三 并发程序

20175323 信息安全系统设计基础 实验三 并发程序

任务一

1. 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

2. 实验步骤
   使用man命令学习查看wc指令，结果如下：
   

通过man命令我们很快知道接下来的实验中需要用到的便是-w参数——统计字数，仔细查看发现这里他们将字定义为由空白、跳格或换行字符分隔的字符串；
代码如下
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 175323
    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);
    }

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 175323
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);
}

实验截图

任务二

1. 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
• 上方提交代码
• 下方提交测试
• 对比单线程版本的性能，并分析原因

2. 实验步骤
   通过man命令，可以找到“pthread_create()”函数来创建进程
   pthread库不是Linux系统默认的库，连接时需要使用静态库libpthread.a，在编译中要加-lpthread参数
   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 175323

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);
}

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 175323
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);
}

实验截图

任务三

1. 实验要求

• 交叉编译多线程版本服务器并部署到实验箱中
• PC机作客户端测试wc服务器
• 提交测试截图
  该部分尚未完成