3. http服务器¶
3.1. http服务器的处理过程¶
在前面我们实现了http客户端，现在来实现一个http服务器，首先看看他的处理过程（使用socket api实现）：
首先调用socket()创建一个服务端的套接字
然后使用bind()将套接字绑定在一个指定的端口上。
调用listen()将套接字转换到LISTEN状态。
调用accept()处理来自客户端的连接。
通过HTTP协议进行数据的收发操作。
一般客户端会发送HTTP请求报文报文，我们去简单解析即可，我们选择HTTP请求报文的起始行作为解析的地方，当它的请求是GET方法的时候，我们返回指定的数据内容，如果是POST方法，我们解析后再返回指定的内容。
在这里有几个注意事项，因为浏览器访问我们的服务器，其实是通过“GET”操作命令获取我们开发板/电脑的资源，那么我们在接收到这个命令后，返回我们的资源数据给浏览器，而浏览器显示是通过 HTML 代码来标记这些资源的，那么我们在开发板/电脑中就需要定义好相关的 HTML 数据，比如这个使用一个HTML格式的文件记录这些数据，因为在linux平台下，对文件的读写操作是非常简单的，那么在客户端请求资源的时候，我们将这些数据读取出来，然后再发送给客户端。
3.2. http客户端的示例¶
首先创建一个index.html文件，保存返回给客户端的数据内容。
文件的位置在：https://github.com/Embedfire/embed_linux_tutorial/tree/master/base_code/linux_iot/http_server
<!doctype html>
<html>
<head>
<meta charset="utf-8">
<title>富强、民主、和谐</title>
<style>
.container {
width: 60%;
margin: 10% auto 0;
background-color: #f0f0f0;
padding: 2% 5%;
border-radius: 10px
}
ul {
padding-left: 20px;
}
ul li {
line-height: 2.3
}
a {
color: #20a53a
}
</style>
</head>
<body>
<div class="container">
<h1>祝祖国70周年生日快乐</h1>
<h3>爱祖国，为祖国的前途而奋斗，是时代赋予我们的神圣职责</h3>
<ul>
<li>我是中国人民的儿子。我深情地爱着我的祖国和人民。</li>
<li>谁不爱自己的母亲，用那滚烫的赤子心灵。谁不爱自己的母亲，用那滚烫的赤子心灵。
亲爱的祖国，慈祥的母亲，长江黄河欢腾着，欢腾着深情，我们对您的深情。</li>
<li>我游览了白山黑水，看到了祖国的繁荣和富足。登上南沙群岛的珊瑚礁啊！我感受到了祖国幅员的广袤。
在八百里秦川，我听到了祖国儿女气势奔雷的心声。那一阵阵响入云天的威风锣鼓，那一声声惊天动地的浑厚呐喊。</li>
<li>“苟利国家生死以，岂因祸福避趋之”，我们现在就应该脚踏实地的从身边平凡的小事做起，不断陶冶爱国之心，增强爱国之智，将来为我们的祖国贡献力量！<br>
爱国，是一种坚定的民族精神，是一种振兴中华的责任感。我们青少年要用这种强大的精神力量去描绘祖国未来的宏图，将一片丹心献给祖过。让我们一起向着“心系祖国，健康成长”的目标前进吧！<br>
爱国，是至高无上的品德、是民族的灵魂。亲爱的同学们，为了学校的荣誉、为了我们肩上的重任，为了中华民族的腾飞，让我们努力学习，做一个无愧于人民的具有爱国主义情怀的万里学子吧！<br>
爱国是一个人对自己祖国的一种诚挚的热爱和深厚的情感，是一个人最原始的感情之一。但作为一个涉世不深的我，一直认为爱国是高不可攀也是比较渺茫的事。最近，我读了《民族英雄郑成功》一书，对爱国之情有了深刻的感悟。</li>
</ul>
</div>
</body>
</html>
编写对应的c代码，代码的执行过程是根据前文所述的HTTP服务器出来过程编写的，有很详细的注释，具体见：
#include <stdio.h>
#include <netinet/in.h>
#include <sys/socket.h> // socket
#include <sys/types.h> // 基本数据类型
#include <unistd.h> // read write
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
#include <fcntl.h> // open close
#include <sys/shm.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <signal.h>
#include <sys/stat.h>
#define PORT 8888
#define SERVER "0.0.0.0"
#define BACKLOG 20
#define BUFF_SIZE (1024 * 50)
#define INDEX_FILE "./index.html"
int sockfd;
// 发送给客户端的信息
char *http_res_tmpl = "HTTP/1.1 200 OK\r\n"
"Server: Cleey's Server V1.0\r\n"
"Accept-Ranges: bytes\r\n"
"Content-Length: %d\r\n"
"Connection: close\r\n"
"Content-Type: %s\r\n\r\n";
// 字符串的匹配，用于匹配http请求报文的内容
int http_str_nmatch(const char *str1, const char *str2, int n)
{
int i = 0;
int c1, c2;
do {
c1 = *str1++;
c2 = *str2++;
i++;
} while(((c1 == c2) && c1) && (i < n));
return c1 - c2;
}
// http 发送数据
void http_send(int sock_client, char *str)
{
char header[BUFF_SIZE], body[BUFF_SIZE];
int len = strlen(str);
sprintf(header, http_res_tmpl, len,"text/html");
len = sprintf(body,"%s%s", header, str);
send(sock_client, body, len, 0);
}
void handle_signal(int sign)
{
fputs("\nSIGNAL INTERRUPT \nBye Cleey! \nSAFE EXIT\n",stdout);
close(sockfd);
exit(0);
}
// 根据指定的文件名读取文件的内容
int read_file(char *filename, int *len, char **data)
{
int file = open(filename, O_RDONLY);
if ( file == -1 )
return -1;
int i = 0;
while ( 1 )
{
// 分配内存空间
*data = realloc(*data, (BUFF_SIZE * (i + 1)));
if ( data == NULL )
{
close( file );
return -1;
}
// 读取文件内容
int cur_len = read(file, *data+(BUFF_SIZE * i), BUFF_SIZE);
if ( cur_len == 0 )
break;
else
*len += cur_len;
i++;
}
close( file );
return 0;
}
int main(void)
{
signal(SIGINT,handle_signal);
int len = 0;
char *pdata = NULL;
int count = 0; // 计数
// 申请 socket
sockfd = socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);
// 定义 sockaddr_in
struct sockaddr_in skaddr;
skaddr.sin_family = AF_INET; // ipv4
skaddr.sin_port = htons(PORT);
skaddr.sin_addr.s_addr = inet_addr(SERVER);
// bind，绑定 socket 和 sockaddr_in
if (bind(sockfd,(struct sockaddr *)&skaddr,sizeof(skaddr)) == -1 ) {
perror("bind error");
exit(1);
}
// listen监听端口号
if (listen(sockfd, BACKLOG) == -1 ) {
perror("listen error");
exit(1);
}
// 客户端信息
char buff[BUFF_SIZE];
struct sockaddr_in claddr;
socklen_t length = sizeof(claddr);
while(1) {
// 出来连接
int sock_client = accept(sockfd,(struct sockaddr *)&claddr, &length);
if (sock_client <0) {
perror("accept error");
exit(1);
}
memset(buff,0,sizeof(buff));
// 接收来自客户端的请求
int len = recv(sock_client, buff, sizeof(buff), 0);
// 匹配是否为get方法
if (http_str_nmatch(buff, "GET /index", 10) == 0) {
read_file(INDEX_FILE, &len, &pdata);
http_send(sock_client, pdata);
} else if (http_str_nmatch(buff, "GET /", 5) == 0) {
read_file(INDEX_FILE, &len, &pdata);
http_send(sock_client, pdata);
} else {
http_send(sock_client,"Hello World!");
}
// 关闭连接
close(sock_client);
}
fputs("Bye Cleey",stdout);
close(sockfd);
return 0;
}
编译与运行，使用make命令去编译该源码，然后运行生成的可执行文件即可，然后在你的电脑上打开浏览器，输入http://[你开发板的IP地址]:8888，即可看到实现现象，具体见：
http004¶
3.3. 网页控制LED灯¶
这个实验是基于上个实验的再次开发，我们的开发板作为服务器，电脑浏览器访问服务器，然后通过网页上的控制按钮来控制我们开发板上的 LED 灯，那是什么原理呢？首先我们从上一节知道，浏览器是通过“GET”命令来获取开发板上的数据（资源），同样的，浏览器也可以通过“POST”命令来设置开发板上的资源，当然，我们在服务器端（开发板）需要对“POST”命令产生应答并且处理才可以，因此我们需要对服务器进行改写，而且将开发板上 LED 等的状态实时显示在网页上。
实现创建两个html资源文件，名字分别为led_on.html，led_off.html，用于保存开灯与关灯时候返回给客户端的数据内容，这两个文件的内容是差不多的，具体见：
文件的位置在：https://github.com/Embedfire/embed_linux_tutorial/tree/master/base_code/linux_iot/http_control_led
led_on.html
</html>
<head><title>HTTP LED Control</title></head>
<center>
<p>
<font size="6">LED<font style = "color:red">已打开</font>
<form method=post action="off" name="ledform">
<input type="submit" value="关闭" style="width:80px;height:30px;"></form>
</center>
<head><title>Congrats!</title></head>
<body><h2 align="center">Welcome to Fire HTTP Server!</h2>
<p align="center">This is a small test page : http control led.</p>
<p align="center"><a href="https://www.firebbs.cn/forum.php/"> <font size="6"> 野火电子论 </font> </a></p>
<a href="https://www.firebbs.cn/forum.php/">
<img src="https://www.firebbs.cn/data/attachment/portal/201806/05/163015rhz7mbgbt0zfujzh.jpg"/></a>
</body>
</html>
led_off.html
</html>
<head><title>HTTP LED Control</title></head>
<center>
<p>
<font size="6">LED<font style = "color:red">已关闭</font>
<form method=post action="on" name="ledform">
<input type="submit" value="打开" style="width:80px;height:30px;"></form>
</center>
<head><title>Congrats!</title></head>
<body><h2 align="center">Welcome to Fire HTTP Server!</h2>
<p align="center">This is a small test page : http control led.</p>
<p align="center"><a href="https://www.firebbs.cn/forum.php/"> <font size="6"> 野火电子论 </font> </a></p>
<a href="https://www.firebbs.cn/forum.php/">
<img src="https://www.firebbs.cn/data/attachment/portal/201806/05/163015rhz7mbgbt0zfujzh.jpg"/></a>
</body>
</html>
接着编写代码，在上一个实验的代码之上修改，具体见：
#include <stdio.h>
#include <netinet/in.h>
#include <sys/socket.h> // socket
#include <sys/types.h> // 基本数据类型
#include <unistd.h> // read write
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
#include <fcntl.h> // open close
#include <sys/shm.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <signal.h>
#include <sys/stat.h>
#define PORT 8888
#define SERVER "0.0.0.0"
#define BACKLOG 20
#define BUFF_SIZE (1024 * 500)
#define LED_ON "./led_on.html"
#define LED_OFF "./led_off.html"
int sockfd;
char *http_res_tmpl = "HTTP/1.1 200 OK\r\n"
"Server: Cleey's Server V1.0\r\n"
"Accept-Ranges: bytes\r\n"
"Content-Length: %d\r\n"
"Connection: close\r\n"
"Content-Type: %s\r\n\r\n";
int http_str_nmatch(const char *str1, const char *str2, int n)
{
int i = 0;
int c1, c2;
do {
c1 = *str1++;
c2 = *str2++;
i++;
} while(((c1 == c2) && c1) && (i < n));
return c1 - c2;
}
void http_send(int sock_client, char *str)
{
char header[BUFF_SIZE], body[BUFF_SIZE];
int len = strlen(str);
sprintf(header, http_res_tmpl, len,"text/html");
len = sprintf(body,"%s%s", header, str);
send(sock_client, body, len, 0);
}
void handle_signal(int sign)
{
fputs("\nSIGNAL INTERRUPT \nBye Cleey! \nSAFE EXIT\n",stdout);
close(sockfd);
exit(0);
}
int read_file(char *filename, int *len, char **data)
{
int file = open(filename, O_RDONLY);
if ( file == -1 )
return -1;
int i = 0;
while ( 1 )
{
*data = realloc(*data, (BUFF_SIZE * (i + 1)));
if ( data == NULL )
{
close( file );
return -1;
}
int cur_len = read(file, *data+(BUFF_SIZE * i), BUFF_SIZE);
if ( cur_len == 0 )
break;
else
*len += cur_len;
i++;
}
close( file );
return 0;
}
int main(void)
{
signal(SIGINT,handle_signal);
int len = 0;
char *pdata = NULL;
int count = 0; // 计数
// 定义 socket
sockfd = socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);
// 定义 sockaddr_in
struct sockaddr_in skaddr;
skaddr.sin_family = AF_INET; // ipv4
skaddr.sin_port = htons(PORT);
skaddr.sin_addr.s_addr = inet_addr(SERVER);
// bind，绑定 socket 和 sockaddr_in
if (bind(sockfd,(struct sockaddr *)&skaddr,sizeof(skaddr)) == -1 ) {
perror("bind error");
exit(1);
}
// listen，开始添加端口
if (listen(sockfd, BACKLOG) == -1 ) {
perror("listen error");
exit(1);
}
// 客户端信息
char buff[BUFF_SIZE];
struct sockaddr_in claddr;
socklen_t length = sizeof(claddr);
while(1) {
int sock_client = accept(sockfd,(struct sockaddr *)&claddr, &length);
if (sock_client <0) {
perror("accept error");
exit(1);
}
memset(buff,0,sizeof(buff));
int len = recv(sock_client, buff, sizeof(buff), 0);
if (http_str_nmatch(buff, "GET /", 5) == 0) {
read_file(LED_ON, &len, &pdata);
http_send(sock_client, pdata);
} else if (http_str_nmatch(buff, "POST /on", 8) == 0) {
read_file(LED_ON, &len, &pdata);
http_send(sock_client, pdata);
// led 打开
printf("led on\n");
} else if (http_str_nmatch(buff, "POST /off", 8) == 0) {
read_file(LED_OFF, &len, &pdata);
http_send(sock_client, pdata);
// led 关闭
printf("led off\n");
} else {
http_send(sock_client,"Hello World!");
}
// fputs(buff,stdout);
close(sock_client);
}
fputs("Bye Cleey",stdout);
close(sockfd);
return 0;
}
编译与运行，使用make命令去编译该源码，然后运行生成的可执行文件即可，然后在你的电脑上打开浏览器，输入http://[你开发板的IP地址]:8888，即可看到实现现象，具体见：
http005¶
当你点击打开或者关闭按钮时，你的终端会打印以下数据，表示LED打开或者关闭：
➜ http_control_led git:(dev_jie) ✗ ./targets
led off
led on
led off
led on
led off
led on
led off
led on
3.4. 使用systemd-network设置静态ip¶
在之前的章节中我们介绍过Systemd的启动方式和传统的启动方式的区别。Systemd已成为了大多数发行版的标准配置， 使用了Systemd，就不需要再用init了。Systemd 取代了initd，成为系统的第一个进程（PID 等于 1），其他进程都是它的子进程。 这里简单介绍如何使用systemd-network来设置静态ip
3.4.1. 步骤一¶
在板子上执行下面两条命令
mv /etc/network/interfaces /etc/network/interfaces.save
systemctl enable systemd-networkd
第一条指令将之前/etc/network/interfaces文件重命名为interfaces.save
第二条指令使能systemd-networkd服务
3.4.2. 步骤二¶
在/etc/systemd/network目录下增加需要配置的网卡配置信息文件，文件以.network后缀作为结尾。如新建一个配置网卡eth1文件 eth1.network，文件内容如下：
[Match]
Name=eth1
[Network]
Address=192.168.1.20/24
Gateway=192.168.1.1
DNS=192.168.1.1
如需配置多个网卡信息，新建多个网卡的配置信息文件即可。