内容发布更新时间 : 2024/12/25 9:24:56星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
嵌入式操作系统实验指导书
实验九 无线网络通信实验
[实验目的]
1、掌握Socket编程方法;
2、掌握WinCE无线网络的配置过程; 3、了解TCP/IP协议
4、熟悉EVC和VS.Net的开发环境;
[实验仪器]
1、装有Platform Builder、EVC和VS.Net开发平台的PC机一台 2、XSBase270实验开发平台一套 3、SL-2511 CF 无线网卡一块 4、无线AP一套
[实验原理]
1、软件原理
1.1 服务器端操作 socket(套接字) (1)在初始化阶段调用WSAStartup()
此函数在应用程序中初始化Windows Sockets DLL ,只有此函数调用成功后,应用程序才可以再调用其他Windows Sockets DLL中的API函数。
(2)建立Socket
初始化WinSock的动态连接库后,需要在服务器端建立一个监听的Socket,为此可以调用Socket()函数用来建立这个监听的Socket,并定义此Socket所使用的通信协议。此函数调用成功返回Socket对象,失败则返回INVALID_SOCKET(调用WSAGetLastError()可得知原因,所有WinSocket 的函数都可以使用这个函数来获取失败的原因)。 SOCKET PASCAL FAR socket( int af, int type, int protocol ) 参数: af:目前只提供 PF_INET(AF_INET);
type:Socket 的类型 (SOCK_STREAM、SOCK_DGRAM); protocol:通讯协定(如果使用者不指定则设为0);
如果要建立的是遵从TCP/IP协议的socket,第二个参数type应为SOCK_STREAM,如为UDP(数据报)的socket,应为SOCK_DGRAM。
(3)绑定端口
接下来要为服务器端定义的这个监听的Socket指定一个地址及端口(Port),这样客
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户端才知道待会要连接哪一个地址的哪个端口,为此我们要调用bind()函数,该函数调用成功返回0,否则返回SOCKET_ERROR。
int PASCAL FAR bind( SOCKET s, const struct sockaddr FAR *name,int namelen ); 参 数: s:Socket对象名;
name:Socket的地址值,这个地址必须是执行这个程式所在机器的IP地址; namelen:name的长度;
如果使用者不在意地址或端口的值,那么可以设定地址为INADDR_ANY,及Port为0,Windows Sockets 会自动将其设定适当之地址及Port (1024 到 5000之间的值)。此后可以调用getsockname()函数来获知其被设定的值。
(4)监听
当服务器端的Socket对象绑定完成之后,服务器端必须建立一个监听的队列来接收客户端的连接请求。listen()函数使服务器端的Socket 进入监听状态,并设定可以建立的最大连接数(目前最大值限制为 5, 最小值为1)。该函数调用成功返回0,否则返回SOCKET_ERROR。
int PASCAL FAR listen( SOCKET s, int backlog ); 参 数: s:需要建立监听的Socket; backlog:最大连接个数;
服务器端的Socket调用完listen()后,如果此时客户端调用connect()函数提出连接申请的话,Server 端必须再调用accept() 函数,这样服务器端和客户端才算正式完成通信程序的连接动作。
(5)服务器端接受客户端的连接请求
当Client提出连接请求时,Server 端hwnd视窗会收到Winsock Stack送来我们自定义的一个消息,这时,我们可以分析lParam,然后调用相关的函数来处理此事件。为了使服务器端接受客户端的连接请求,就要使用accept() 函数,该函数新建一Socket与客户端的Socket相通,原先监听之Socket继续进入监听状态,等待他人的连接要求。该函数调用成功返回一个新产生的Socket对象,否则返回INVALID_SOCKET。
SOCKET PASCAL FAR accept( SCOKET s, struct sockaddr FAR *addr,int FAR *addrlen ); 参数:s:Socket的识别码;
addr:存放来连接的客户端的地址; addrlen:addr的长度
(6)结束 socket 连接
结束服务器和客户端的通信连接是很简单的,这一过程可以由服务器或客户机的任一端启动,只要调用closesocket()就可以了,而要关闭Server端监听状态的socket,同样也是利用此函数。另外,与程序启动时调用WSAStartup()憨数相对应,程式结束前,需要调用 WSACleanup() 来通知Winsock Stack释放Socket所占用的资源。这两个函数都是调用成功返回0,否则返回SOCKET_ERROR。
int PASCAL FAR closesocket( SOCKET s ); 参 数:s:Socket 的识别码;
int PASCAL FAR WSACleanup( void ); 参 数: 无
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1.2 客户端Socket的操作 (1)建立客户端的Socket
客户端应用程序首先也是调用WSAStartup() 函数来与Winsock的动态连接库建立关系,然后同样调用socket() 来建立一个TCP或UDP socket(相同协定的 sockets 才能相通,TCP 对 TCP,UDP 对 UDP)。与服务器端的socket 不同的是,客户端的socket 可以调用 bind() 函数,由自己来指定IP地址及port号码;但是也可以不调用 bind(),而由 Winsock来自动设定IP地址及port号码。
(2)提出连接申请
客户端的Socket使用connect()函数来提出与服务器端的Socket建立连接的申请,函数调用成功返回0,否则返回SOCKET_ERROR。
int PASCAL FAR connect( SOCKET s, const struct sockaddr FAR *name, int namelen ); 参 数:s:Socket 的识别码;
name:Socket想要连接的对方地址; namelen:name的长度
1.3 数据的传送
虽然基于TCP/IP连接协议(流套接字)的服务是设计客户机/服务器应用程序时的主流标准,但有些服务也是可以通过无连接协议(数据报套接字)提供的。先介绍一下TCP socket 与UDP socket 在传送数据时的特性:Stream (TCP) Socket 提供双向、可靠、有次序、不重复的资料传送。Datagram (UDP) Socket 虽然提供双向的通信,但没有可靠、有次序、不重复的保证,所以UDP传送数据可能会收到无次序、重复的资料,甚至资料在传输过程中出现遗漏。由于UDP Socket 在传送资料时,并不保证资料能完整地送达对方,所以绝大多数应用程序都是采用TCP处理Socket,以保证资料的正确性。一般情况下TCP Socket 的数据发送和接收是调用send() 及recv() 这两个函数来达成,而 UDP Socket则是用sendto() 及recvfrom() 这两个函数,这两个函数调用成功发挥发送或接收的资料的长度,否则返回SOCKET_ERROR。
int PASCAL FAR send( SOCKET s, const char FAR *buf,int len, int flags ); 参数:s:Socket 的识别码
buf:存放要传送的资料的暂存区 len buf:的长度
flags:此函数被调用的方式
对于Datagram Socket而言,若是 datagram 的大小超过限制,则将不会送出任何资料,并会传回错误值。对Stream Socket 言,Blocking 模式下,若是传送系统内的储存空间不够存放这些要传送的资料,send()将会被block住,直到资料送完为止;如果该Socket被设定为 Non-Blocking 模式,那么将视目前的output buffer空间有多少,就送出多少资料,并不会被 block 住。flags 的值可设为 0 或 MSG_DONTROUTE及 MSG_OOB 的组合。 int PASCAL FAR recv( SOCKET s, char FAR *buf, int len, int flags ); 参数:s:Socket 的识别码
buf:存放接收到的资料的暂存区 len buf:的长度
flags:此函数被调用的方式