操作系统实验报告一

 

 

 

操作系统实验报告一

                       姓名：许恺

                       学号：2014011329

                       日期：9月29日

一．相关技术资料——》

Socket：

网络上的两个程序通过一个双向的通信连接实现数据的交换，这个连接的一端称为一个socket。

建立网络通信连接至少要一对端口号(socket)。socket本质是编程接口(API)，对TCP/IP的封装，TCP/IP也要提供可供程序员做网络开发所用的接口，这就是Socket编程接口；HTTP是轿车，提供了封装或者显示数据的具体形式;Socket是发动机，提供了网络通信的能力。

绑定

函数原型：

int bind(SOCKET socket, const struct sockaddr* address, socklen_t address_len);

参数说明：

socket：是一个套接字描述符。

address：是一个sockaddr结构指针，该结构中包含了要结合的地址和端口号。

address_len：确定address缓冲区的长度。

返回值：

如果函数执行成功，返回值为0，否则为SOCKET_ERROR。

接收

函数原型：

int recv(SOCKET socket, char FAR* buf, int len, int flags);

参数说明：
　　

socket：一个标识已连接套接口的描述字。

buf：用于接收数据的缓冲区。

len：缓冲区长度。

flags：指定调用方式。取值：MSG_PEEK 查看当前数据，数据将被复制到缓冲区中，但并不从输入队列中删除；MSG_OOB 处理带外数据。

返回值：

若无错误发生，recv()返回读入的字节数。如果连接已中止，返回0。否则的话，返回SOCKET_ERROR错误，应用程序可通过WSAGetLastError()获取相应错误代码。

创建进程，以及传递socket参数

 bool bRet=::CreateProcess(
  NULL,
  szCommandLine,
  NULL,
  NULL,
  FALSE,
  CREATE_NEW_CONSOLE,
  NULL,
  NULL,
  &si,
  &pi);
 if(bRet)
 {
  ::CloseHandle(pi.hThread);
  ::CloseHandle(pi.hProcess);

1.函数说明：

WIN32API函数CreateProcess用来创建一个新的进程和它的主线程，这个新进程运行指定的可执行文件。

2.函数原型：
BOOL CreateProcess
(
    LPCTSTR lpApplicationName,        
    LPTSTR lpCommandLine,        
    LPSECURITY_ATTRIBUTES lpProcessAttributes。
    LPSECURITY_ATTRIBUTES lpThreadAttributes,        
    BOOL bInheritHandles,        
    DWORD dwCreationFlags,
    LPVOID lpEnvironment,        
    LPCTSTR lpCurrentDirectory,        
    LPSTARTUPINFO lpStartupInfo,        
    LPPROCESS_INFORMATION lpProcessInformation 
);
3. 参数：

lpApplicationName：

指向一个NULL结尾的、用来指定可执行模块的字符串。

     这个字符串可以使可执行模块的绝对路径，也可以是相对路径，在后一种情况下，函数使用当前驱动器和目录建立可执行模块的路径。
    这个参数可以被设为NULL，在这种情况下，可执行模块的名字必须处于 lpCommandLine 参数的最前面并由空格符与后面的字符分开。
    这个被指定的模块可以是一个Win32应用程序。如果适当的子系统在当前计算机上可用的话，它也可以是其他类型的模块（如MS-DOS 或OS/2）。

 在Windows NT中，如果可执行模块是一个16位的应用程序，那么这个参数应该被设置为NULL,并且因该在lpCommandLine参数中指定可执行模块的名称。16位的应用程序是以DOS虚拟机或Win32上的Windows（WOW） 为进程的方式运行。

lpCommandLine：

指向一个NULL结尾的、用来指定要运行的命令行。

 这个参数可以为空，那么函数将使用参数指定的字符串当作要运行的程序的命令行。

 如果lpApplicationName和lpCommandLine参数都不为空，那么lpApplicationName参数指定将要被运行的模块，lpCommandLine参数指定将被运行的模块的命令行。新运行的进程可以使用GetCommandLine函数获得整个命令行。C语言程序可以使用argc和argv参数。

如果lpApplicationName参数为空，那么这个字符串中的第一个被空格分隔的要素指定可执行模块名。如果文件名不包含扩展名，那么.exe将被假定为默认的扩展名。如果文件名以一个点（.）结尾且没有扩展名，或文件名中包含路径，.exe将不会被加到后面。如果文件名中不包含路径，Windows将按照如下顺序寻找这个可执行文件：
1.当前应用程序的目录。
2.父进程的目录。

1. Windows目录。可以使用GetWindowsDirectory函数获得这个目录。
    4.列在PATH环境变量中的目录。
        如果被创建的进程是一个以MS-DOS或16位Windows为基础的应用程序，lpCommandLine参数应该是一个以可执行文件的文件名作为第一个要素的绝对路径，因为这样做可以使32位Windows程序工作的很好，这样设置lpCommandLine参数是最强壮的。

传参

 

接收

 

二．报告内容

 

1. 阅读源代码，并调试，使得在自己本地机上能够显示出网页信息

// WebServer1.0.cpp : 定义控制台应用程序的入口点。
//

#include "stdafx.h"


#include <iostream>
#include <fstream>
#include <stdio.h> 
#include <Winsock2.h> 
#include <string>
#pragma comment(lib, "ws2_32.lib")
using namespace std;
//文件路径
static string dir = "D:\xukai\学习\操作系统实验\webServer1\webServer\Debug";
void main(int argc, _TCHAR* argv[])
{
    //初始化WinSock库
    WORD wVersionRequested;
    WSADATA wsaData;

    cout << "初始化库成功" << endl;

    wVersionRequested = MAKEWORD(2, 2);
    int wsaret = WSAStartup(wVersionRequested, &wsaData);

    if (wsaret)
        return;
以上为网络编程框架
    //创建SOCKET 
    SOCKET socketSrv;
    socketSrv = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);

    if (socketSrv == INVALID_SOCKET)
        return;
    cout << "创建socket成功" << endl;
    SOCKADDR_IN addrSrv;
    addrSrv.sin_addr.S_un.S_addr = htonl(INADDR_ANY);
    addrSrv.sin_family = AF_INET;
    addrSrv.sin_port = htons(80);
以上为创建socket包，定义参数
    //绑定套接字
    if (bind(socketSrv, (struct sockaddr*)&addrSrv, sizeof(SOCKADDR)))
    {
        //关闭连接
        shutdown(socketSrv, 1);
        closesocket(socketSrv);
        WSACleanup();
        return;
    }
    cout << "绑定套接字成功！" << endl;
    //等待客户端连接
    SOCKADDR_IN addrCli;
    int len = sizeof(SOCKADDR);
    //监听端口
    if (listen(socketSrv, 5) == SOCKET_ERROR)
    {
        printf("监听失败!
");
    }
    while (true)
    {
        SOCKET socketconn;
        socketconn = accept(socketSrv, (SOCKADDR*)&addrCli, &len);
        //接受连接
客户端反应，服务端接收
        if (socketconn == SOCKET_ERROR)
        {
            printf("接受连接失败!
");
            return;
        }
        cout << "连接成功" << endl;
        /*    while(true)
        {*/

        //连接成功后与客户端进行会话
        char recvBuff[1024];
        string sendBuff;
        string locDir;
        ifstream fp;

        //接收请求
        if (recv(socketconn, recvBuff, 1024, 0) == SOCKET_ERROR)
        {
            continue;
        }
请求客户端发出的地址，放到recvBuff
        //读取http请求头
        string recvBuffer = recvBuff;
        int posGet = recvBuffer.find("GET", 0);

        int posHttp = recvBuffer.find("HTTP", 0);

        //截取html文件路径
        for (int pos = posGet + 4; pos<posHttp; pos++)
        {
            if (recvBuffer[pos] == '/')
            {
                locDir.push_back('\');
                continue;
            }
            locDir.push_back(recvBuffer[pos]);
        }
翻译为文件地址路径
        locDir = dir + locDir;

        //    locDir.insert(0,1,'.');
        //打开http请求文件进行读取
        fp.open(locDir.c_str(), std::ios::binary);
        //打开文件失败
        if (!fp.is_open())
        {

            cout << "请求文件" << locDir.c_str() << "不存在" << endl;
        }
        else//打开文件成功并读取
        {
            char buffer[1024];

            while (fp.good() && !fp.eof())
            {
                fp.getline(buffer, 1024);
                //将读取的内容追加入sendBuff中
                sendBuff.append(buffer);
                buffer[0] = '';
            }
读文件，将文件写到sendBuff中
        }
        fp.close();
        //响应请求，将页面信息发送到客户端
        if (send(socketconn, sendBuff.c_str(), sendBuff.length(), 0) == SOCKET_ERROR)
        {
            continue;
        }
向客户端发送网页的内容
        shutdown(socketconn, 1);
        //}
        //关闭连接
        closesocket(socketconn);

    }
    //关闭连接
    shutdown(socketSrv, 1);
    closesocket(socketSrv);
    WSACleanup();

    return;
}

2.每接收到客户端的链接请求，即创建一个进程，在此进程中完成与客户端的通讯。新创建的进程能够获得用户的请求的文件，在磁盘的指定位置将此文件读取出来，并经过socket将文件信息返回到申请客户端（浏览器），然后此进程执行结束。

Webserver.cpp
//编写命令行参数
        wchar_t  pCmdLine[256];
        wsprintf(pCmdLine, L"D:\xukai\学习\操作系统实验\webServer1\Process\Debug\Process.exe %d", socketconn);
        //声明创建进程参数
        LPPROCESS_INFORMATION pi=NULL;
        STARTUPINFO si = { sizeof(si) };
        //创建进程并验证是否成功
        BOOL ret = CreateProcess(LPCTSTR("Process.exe"),pCmdLine, NULL, NULL, FALSE, 0, NULL, NULL, &si, pi);
        if (ret) {
            // 关闭子进程的主线程句柄
            CloseHandle(pi->hThread);
            
            // 关闭子进程句柄
            CloseHandle(pi->hProcess);
        }

Process.cpp
// Process.cpp : 定义控制台应用程序的入口点。
//
#pragma once

#include "stdafx.h"

#include <iostream>
#include <fstream>
#include <stdio.h> 
#include <Winsock2.h> 
#include <string>
#pragma comment(lib, "ws2_32.lib")
using namespace std;
//文件路径
static string dir = "D:\xukai\学习\操作系统实验\webServer1\webServer\Debug";
void main(int argc, CHAR* argv[])
{
    cout << argc << endl;
    cout << argv[0] << endl;
    cout << argv[1] << endl;
    //连接成功后与客户端进行会话
    char recvBuff[1024];
    string sendBuff;
    string locDir;
    ifstream fp;
    SOCKET socketconn = atoi(argv[1]);

    //接收请求
    if (recv(socketconn, recvBuff, 1024, 0) == SOCKET_ERROR)
    {
        return;
    }

    //读取http请求头
    string recvBuffer = recvBuff;
    int posGet = recvBuffer.find("GET", 0);

    int posHttp = recvBuffer.find("HTTP", 0);

    //截取html文件路径
    for (int pos = posGet + 4; pos<posHttp; pos++)
    {
        if (recvBuffer[pos] == '/')
        {
            locDir.push_back('\');
            continue;
        }
        locDir.push_back(recvBuffer[pos]);
    }
    locDir = dir + locDir;

    //    locDir.insert(0,1,'.');
    //打开http请求文件进行读取
    fp.open(locDir.c_str(), std::ios::binary);
    //打开文件失败
    if (!fp.is_open())
    {

        cout << "请求文件" << locDir.c_str() << "不存在" << endl;
    }
    else//打开文件成功并读取
    {
        char buffer[1024];

        while (fp.good() && !fp.eof())
        {
            fp.getline(buffer, 1024);
            //将读取的内容追加入sendBuff中
            sendBuff.append(buffer);
            buffer[0] = '';
        }
    }
    fp.close();
    //响应请求，将页面信息发送到客户端

    if (send(socketconn, sendBuff.c_str(), sendBuff.length(), 0) == SOCKET_ERROR)
    {
        return;
    }

    shutdown(socketconn, 1);
    //}
    //关闭连接
    closesocket(socketconn);

    return;
}

三．思考题

3.思考一下，为什么有时在IE浏览器中，请求网页在服务器中会收到多个请求？我们该怎样利用这种情况，来优化服务器？

答：因为一个网页分为文本和图片等，是不同的文件，所以需要分别请求，如果多线程并行传输就会快点。

4.能否解决网页名称为中文的问题

答：如果中文不能被识别的话可以通过两次编译码实现，转成字符串传输。

 

 5.为什么在IE浏览器中显示的内容缺少了一些图片等信息？怎么来解决

答：个人认为是在客户发出申请，服务器返回socket包时有丢失，或者在阻塞的时候遗漏了信息包。