【正文】 用軟件。 正如大家知道的那樣， 80 年代后期美國 Novell 公司先是以“一花獨秀，壓倒群芳”之勢占據(jù)了國際 LAN 市場 60%以上，一路領先，扶搖直上，尤其是 NetWare 386 版 推出后，受到普遍的注目；隨后，國際上的軟件公司龍頭老大 Microsoft 公司先后推出了 LAN Manager （即 LAN 3+ Open）、 LAN Manager 和 ，后來居上，成為世界 LAN 的兩大支柱之一。據(jù)稱，約有 65%的計算機要聯(lián)網(wǎng)或已經(jīng)聯(lián)網(wǎng)，以求彼此通信，達到資源共享的目標。具稱 1978 年全世界約有 700 萬人每天使用計算機，而到 1998 年上升到 5000 萬人，目前全世界已經(jīng)擁有超過一億臺的計算機，預計每天上機人數(shù)可達 2 億以上。 3）通訊介質多樣。 在網(wǎng)絡發(fā)展上，最早出現(xiàn)的是分布在很大的地理范圍內的遠程網(wǎng)絡（ WideAreaNetwork，WAN），例如美國國防部高級研究計劃局首先研制的 ARPA 網(wǎng)，它從 1969 年建立 ，至今已經(jīng)發(fā)展成為跨越幾大洲的巨型網(wǎng)絡。所以，各種聊天軟件應運而生了。 本次設計的聊天 通信使用全雙工 ,主要實現(xiàn)了功能如 ：用戶的 帳號與密碼的 注冊與登錄 ,客戶點對點 聊天 ,客戶 之間 的 群聊 ,以及文件的發(fā)送與接收。 2021屆畢業(yè)設計說明書 基于 Linux 操作系統(tǒng)的聊天軟件的設計 學 院： 電氣與信息工程學院 學生姓名： 指導教師： 職稱 講師 專 業(yè)： 電子信息工程 班 級： 電子 1002 班 完成時間： 2021 年 5 月 摘 要 這 篇 論文整體 是 在 linux下 并通過 網(wǎng) 絡 實現(xiàn) 類似于 qq的的一篇操作報告。測試運行后的可靠性滿足 Linux網(wǎng)絡聊天的基本要求。如國外 的 MSN 等，國內主要的有騰訊的 qq,還有 Ticq 和一些在網(wǎng)頁上的即時通訊工具，像 Chinaren 網(wǎng)站上的 WebMaster 等等，都做得即美觀又強大，騰訊的 qq 有非常大的用戶群。 70 年代中期由于微型計算機的出現(xiàn)和微處理器的出現(xiàn)，以及短程通訊技術的迅猛發(fā)展，兩者相輔相成，又促進以微機為基礎的各種局域網(wǎng)絡（ Local Area Network， LAN）的飛快發(fā)展， 1975 年美國 Xerox 公司首先推出了 Ether，與此時英國劍橋大學研制成劍橋環(huán)網(wǎng)，他們是 LAN 的代表。 4）通常為一個部門所擁有。計算機的性能價格比以每年 25%的速度在提高。 90 年代計算機網(wǎng)絡化更加向深度和廣度方向發(fā)展。 1992 年 10 月 Microsoft 又搶先發(fā)布了 LAN ，以更 加領先于 Novell 的 NetWare 386 ，但后者立即隨后推出了 NetWare 。反過來又推 動其發(fā)展，同時 Novell LAN 采取了開放協(xié)議技術（ OPT），允許各種網(wǎng)絡協(xié)議緊密結合，進而在 NetWare 386 版中采用了 NLM 模塊的組合技術，可以實現(xiàn)異機種聯(lián)網(wǎng)的難題。由于 LAN Manager 與 Windows 的聯(lián)系；使它有更高的的性格比。 題 TCP/IP 介紹 Transmission Control Protocol/Inter Protocol 的簡寫，中譯名為傳輸控制協(xié)議 /因特網(wǎng) 互聯(lián)協(xié)議，又名網(wǎng)絡 通訊協(xié)議 ，是 Inter 最基本的協(xié)議， Inter 國際 互聯(lián)網(wǎng) 絡的基礎，由 網(wǎng)絡層 的 IP協(xié)議和 傳輸層 的 TCP 協(xié)議組成。而 IP 是給 因特網(wǎng) 的每一臺電腦規(guī)定一個地址。數(shù)據(jù)能夠用于任何目的，并且能夠很輕易地取代以前由專有數(shù)據(jù)網(wǎng)絡傳輸?shù)臄?shù)據(jù)。 linux 介紹 Linux 是一種 開 源的 操作系統(tǒng) ,它 擁有 像 Windows 和 Mac 那樣的功能齊全的 UI 界面（ GUI,Graphical User Interface)。 Richard 創(chuàng)建 的自由軟件聯(lián)盟 推出 了兩種許可證 ,GNU是 通用公共許可證 (GNU Gneral Public License,GPL)和 GNU函數(shù)庫通用 公共許可證 (GNU Library Gneral Public License,LGPL)。 就這樣 GPL 保證了 Linux 的優(yōu)點 不僅現(xiàn)在自由可用 ,而且經(jīng)過修改后的系統(tǒng) 都仍然可以自由使用。加州大學伯克利分校的計算機系就是 在這眾多的大學中 ,并 對 Unix進行了 完善并且 增加了許多新的特點 ,這就是 被廣大的開發(fā)者所熟知的 的 BSC 版本的Unix。 （ 1） Linux 的昨天 1991 年 ,一名叫 Linus Torvalds 的芬蘭大學生 覺得 Unix 各種版本對于 一個類型的機器的兼容性比較差（ 80386 類的機器 ） ,于是 他決定要開發(fā)出一個全功能的、 并且 支持 POSIX標準的、類 似于 Unix 的操作系統(tǒng) 的系統(tǒng) 內核 ,該系統(tǒng) 取得 了 BSD 和 System V 的 精華 ,同進去除 了它們的 糟粕 。 （ 2） Linux 的今天 作為服務器級的操作系統(tǒng) ,在廣大的開發(fā)者的共同努力下 Linux操作系統(tǒng) 已經(jīng) 非常 成熟了。 現(xiàn)在 的 Linux 的 UI 界面 也在繼續(xù)完善。集市模型 就是為 Linux 這種獨特的自由流暢的開發(fā)模型已被命名。每連接一個客戶端就簡歷一個線程去監(jiān)聽客戶端請求。 當有多個客戶端登陸時，客戶端界面會顯示其他用戶的用戶名。另外，如果其他人下線時。 UDP 在傳送數(shù)據(jù)之前不需要先建立連接，遠地主機的傳輸層在收到 udp 數(shù)據(jù)后，不 能 給出任何確認 信息 ，所以不能保證其交付時 信息的 可靠 性 。 但是 TCP 不 能 提供 廣播和多播 這些信息 服務。 圖 12 TCP連接的釋放過程 通過以上兩種方案的比較，考慮適用性，本次課題我選擇了選擇 TCP 通信協(xié)議。 Server端馬上會根據(jù) client 端發(fā)送的請求從而執(zhí)行對應操作以至于達到 Server 端的要求。所以采用 C/S模型 進行網(wǎng)絡聊天 系統(tǒng)的設計 需要分別編寫 client 端 和 Server 端 的 源代碼 ， client 端 和 Server 端 之間相互通信的程序流程如實驗圖 13 所示。 (4) 完成通信以后我們需要 關閉此 Socket 套接字并且釋放相應的其他銷耗系統(tǒng)的操作 。 方案二： Caldera OpenLinux 系統(tǒng)， Caldera 將 OpenLinux 這套系統(tǒng)定位為容易使用與設置的發(fā)行版，以集成使用環(huán)境與最終用戶辦公環(huán)境，容易安裝使用與簡便管理為系統(tǒng)目標，有望成為最流行的公司團體臺式 Linux 操作系統(tǒng)，適合初學者使用，全部安裝需要 1GB 的硬盤空間。 開發(fā)工具的選擇 方案一： vi 編輯器， vi 編輯器 是 Linux 上最基本的 文本編輯器 ， 它是以 字符 模式 為核心的 。 Vi 編輯器 可以執(zhí)行 文字 輸出、 文字 刪除、 文字 查找、 文字 替換、 文件 塊操作等眾多文本操作，用戶 也 可以根據(jù)自 身的 需要對其進行 相應的 定制 和二次開發(fā) ，這是其他 編輯程序 所 不能達到的效果 。 用eclipse+CDT 可以 自動生成 makefile 文件，比較適合偏愛圖形界面的開發(fā)人員。 對于線程的并發(fā)情況我們就要建立多個線程去出來 。 關于多進程和多線程， 我覺得 最 核心 的一句話是 “進程是資源分配的最小單位，線程是CPU調度的最小單位 ”。 I/O 多路復用 除了可以采用多進程和多線程方法去實現(xiàn)并發(fā)情況之外，還可以采用 I/O 多路復用這門技術來實現(xiàn)。 方案一：當我們使用的 poll 函數(shù) 返回時，會 返回 一個文件是讀寫標志，應用程序根據(jù)不同的 返回 標志 去 讀寫相應的文件，實現(xiàn) 不用阻塞就可以完成 讀寫。 2. 返回一個位掩碼： 我們在處 理某一些功能時 不必 要 阻塞 ，需要 立刻進行的操作， 那么我們就需要下面的 幾個標志 (通過 linux/ 定義 )用來指示可能的操作 ，如表 21 所示： 標志 含義 POLLIN 如果設備無阻塞的讀，就返回該值 POLLRDNORM 通常的數(shù)據(jù)已經(jīng)準備好，可以讀了，就返回該值。通常地做法是（ POLLOUT|POLLNORM） POLLWRBAND 于 POLLRDBAND 類似 表 21 poll函數(shù)返回的位掩碼及其含義 方案二： select 函數(shù)： select()函數(shù)的接口主要 以 39。fd_set)是一組文件描述符 (fd)的 大 集合。 FD_SET(fd, amp。 FD_ISSET(fd, amp。這個值是 與 系統(tǒng)相關的，同時 我們也要 檢查 Linux 系統(tǒng)中的 自帶的 select() 的 man 手冊。 其中： nfds 需要檢查的文件描述符個數(shù)，數(shù)值應該比是三組 fd_set 中最大數(shù) 更大，而不是實際文件描述符的總數(shù)。 (注：錯誤并不是意外狀態(tài) ) timeout NULL 指針代表 一直 等待，否則是指向 timeval 結構的指針，代表最 長等待時間。 3 系統(tǒng)實現(xiàn) Linux 提供的有關 Socket 的系統(tǒng)調用 (1) Socket() 作用： socket 函數(shù)為 client 端 或 server 端 創(chuàng)建一個 sokcet 套接字 格式： int socket(int family,int type,int protocol)。 Type：網(wǎng)絡程序所采用的通信協(xié)議，可以取 SOCK_STREAM 或 SOCK_DGRAM。 Sockaddr： IP 地址和端口 Addrlen：設置結構大小長度。 backlog：表示接入隊列允許的連接數(shù)目。 addr：表示指向局部的數(shù)據(jù)結構 struct sockaddrin的指針。 參數(shù)作用： sockfd：表示 socket 的文件描述符。 格式 2： int recv (int sockfd , void *buf,int len, usigned int flags)。 (7) 有關線程的系統(tǒng)調用函數(shù) pthread_create()、 pthread_detach() 實驗過程說明（使用 TCP/IP） (1) 監(jiān)聽連接 利用 socket、 bind、 listen 建立連接，步驟是： 1) 先用 socket 函數(shù)初始化 socket，創(chuàng)建新的 sockfd。 =AF_INET。my_addr,sizeof(stuct sockaddr))。 (3) 主機接收請求，進行數(shù)據(jù)通信 1）主機利用 accept 接收請求。 圖 32 server端結構流程圖 客戶端結構流程圖 客戶通過 Socket 套接字建立與 server 端的連接。用戶登錄的表單應該嵌入整體的結構當中。同時對密碼也要求保密，將密碼加密后再存入數(shù)據(jù)文件。 (4) 再打開另一個窗口，運行 client 1001。 (10) 客戶端登錄時若有其他人在線，則可用↑↓調整，并按回車選擇與其私聊。 6) 進入群聊 7) 輸入 quit!結束群聊。 5） 注銷 運行結果如下。 圖 43 1001注冊成功 然后退到歡迎界面，回車選擇登陸，如圖 44。 圖 47 客戶端 1002 與 1001 私聊窗口 客戶端 100 1002 和 1003 分別選中群聊后，進入群聊窗口，如圖 48。 圖 410 客戶端 1001 注銷成功 上述運行結果表明， client 端間的消息收取以及文件傳送可以通過 server 端被對方成功接收，并且成功實現(xiàn)了系統(tǒng)的基本功能，如私聊給功能、群聊功能。 經(jīng)過近了兩周的設計和開發(fā)，聊天 軟件 的設計完畢。 這次畢業(yè)設計 使我明白，在以后的學習工作 中，要不斷的完善自己的知識體系結構，注意理論 和 實踐 的 結合，學知識關鍵 在于 要學活，而不能死記死搬書本上的知識，關鍵 在于活學活用 ，這樣所學到的東西才 是我們自己的東西 ，才 會 達到了學習的真正目的！ 致謝 短短的設計時間已經(jīng)結束了，非常感謝指導老師 —凌云老師的幫助，老師對我們的課程設計特別熱心，給予了我們無微不至的幫助。最后要感謝母校給我提供這么好的學習環(huán)境。 我要感謝我的指導教師 凌云老師 雖身負教學、科研重任，仍抽出時間，不時召集我和同門以督責課業(yè)，耳提面命，殷殷之情盡在諄諄教誨中。我還要感謝學院的各位工作人員，他們細致的工作使我和同學們的學習和生活井然有序。沒有他們就沒有我，我的點滴成就都來自他們。 本論文的完