基于S3C44B0X的嵌入式Socket通信實現

　　3 基于uCliunx的Socket通信

　　uclinux表示micro-control linux.即"微控制器領域中的Linux系統",是Lineo公司的主打產品，同時也是開放源碼的嵌入式Linux的典范之作。uCLinux主要是針對目標處理器沒有存儲管理單元MMU（Memory Management Unit）的嵌入式系統而設計的。它已經被成功地移植到了很多平臺上。由于沒有MMU,其多任務的實現需要一定技巧。

　　uCLinux是一種優秀的嵌入式Linux版本，是micro-Conrol-Linux的縮寫。它秉承了標準Linux的優良特性， 經過各方面的小型化改造，形成了一個高度優化的、代碼緊湊的嵌入式Linux.雖然它的體積很小，卻仍然保留了Linux的大多數的優點：穩定、良好的移植性、優秀的網絡功能、對各種文件系統完備的支持和標準豐富的API.它專為嵌入式系統做了許多小型化的工作，目前已支持多款CPU. 其編譯后目標文件可控制在幾百KB數量級，并已經被成功地移植到很多平臺上。

　　本系統的軟件是基于嵌入式操作系統uClinux而設計的。uClinux是專門面向沒有存儲器管理單元（MMU）的處理器的嵌入式操作系統，并且專為嵌入式系統做了許多小型化工作，它可以直接在Flash上運行，也可以加載到內存中運行。u-Cliunx帶有一個完整的TCP/IP協議，同時也支持其他許多網絡協議，對于嵌入式系統來說，它是一個網絡完備的操作系統，因此得到了廣泛的應用。

　　為了實現基于uClinux的應用系統的開發，建立或擁有一個完備的uCliunx開發環境是十分必要的。基于uClinux操作系統的應用開發環境一般由目標系統硬件開發板和宿主PC機構成3。通常需在安裝有Linux的宿主PC機上安裝交叉編譯器，以把用戶應用程序編譯成目前uClinux只支持的flat格式的可執行文件和編譯操作系統內核。目標硬件開發板用于運行操作系統和系統應用軟件。目標硬件開發板和PC宿主機之間一般通過串口。并口或以太網接口來建立連接。本文Socket通信使用的軟件開發及仿真環境如圖3所示。

　　Socket即"套接字",表示網絡通信進程的ID?最常用的有流式套接字和數據報套接字兩種。在Linux中，分別稱為"SOCK STREAM"和"SOCKDGRAM"?經裁剪的uClinux保留了Linux中的大部分Socket庫函數。基于S3C44B0X處理器的嵌入式Socket通信所要調用的主要庫函數如下：

　　（1）socketint socket（int domain int type int proto-col）

　　此函數用來建立一個新的socket,以通知系統建立一個通信端口。函數中的domain參數用于指定使用何種地址類型；type參數用于指定套接字類型；protocol參數通常為0,表示使用默認協議。

　　（2）bind intbind（int sockfd,struct sockaddr*myaddr,int addrlen）

　　bind函數可把socket返回的套接字端口與網絡上的物理位置相關聯。其中sockfd參數是函數socket返回的套接字描述符；myaddr參數是本地地址；ad-drlen參數是套接字地址結構的長度。服務器和客戶機都可以調用函數bind來綁定套接字地址，但一般是由服務器調用函數bind來綁定自己的公認端口號。

　　（3）listenint listen（int sockfd,int backlog）

　　利用該函數可以使socket端口接受從客戶機發送來的連接請求。backlog參數是所能接受的客戶機的最大數目。對socket?bind?listen三個函數的綜合調用最終可在服務器上產生一個能接受客戶機請求的監聽文件描述符sockfd?

　　（4）acceptint accept（int sockfd,struct sockaddr*address,int*address_len）

　　當有客戶機發出連接請求時，此函數初始化這個連接。其中參數address用來存儲客戶機的信息，此信息由accept填入。當與客戶機連接時，客戶機的地址與端口將填到此處；addresslen是客戶機地址長度的字節數，也由accept填入。

　　（5）connectint connect（int sockfd,struct sockaddr*address,size_t address_len）

　　客戶機調用socket建立傳輸端口后，接著將調用connect函數來建立與遠程服務器相連的連接線路。此函數的參數調用同bind。

　　本文設計的Socket通信采用server/client模式，即服務器端的應用程序用于接受客戶端的連接請求。接收客戶端的信息。處理客戶端的計算請求。向客戶端發送計算結果以及應答信息等。客戶端的應用程序用于申請與服務器的連接。向服務器發送計算請求。處理服務器發回的計算結果和其它信息。

　　服務器在創建一個socket后，接著會將該socket與本地地址/端口號進行捆綁，成功之后就在相應的socket上監聽，當accpet捕捉到一個連接服務請求時，即完成一個新的連接，稍后可向客戶端發送數據。

　　客戶端代碼相對來說要簡單一些，首先通過服務器域名獲得其IP地址，然后創建一個socket,接著調用connect函數來與服務器建立連接，連接成功之后再接收從服務器發送過來的數據，最后在通信結束后關閉socket?

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　　'">綜上所述，網絡程序客戶端和服務器端進行Socket通信的建立步驟如下

　　服務器端：socket →bind →listen→accept

　　客戶端：socket →bind →connect