【文章內(nèi)容簡介】 ,或者是當(dāng)使用RTOS時(shí)作為多線程應(yīng)用的一個(gè)線程,不需要?jiǎng)討B(tài)存儲(chǔ)分配。嵌入式WEB服務(wù)器通過CGI接口或其它方法,可以在HTML文件或表格中插入運(yùn)行代碼,供RAM讀取/寫入數(shù)據(jù)。HTML頁面內(nèi)容一般是通過存儲(chǔ)在ROM中的壓縮文件,由快速運(yùn)行的代碼動(dòng)態(tài)產(chǎn)生?？梢岳肑ava、JavaScripts等技術(shù)在客戶端生成應(yīng)用代碼,而在服務(wù)器端只是發(fā)布網(wǎng)頁,以減少在服務(wù)器端的代碼和容量,提高服務(wù)器端的性能。這些就是瘦WEB服務(wù)器的要求。嵌入式WEB服務(wù)器是瘦WEB服務(wù)器一個(gè)很好的體現(xiàn)。 Apache+SQLite+PHP系統(tǒng)嵌入式WEB服務(wù)器Apache與數(shù)據(jù)庫SQLite的連接由PHP引擎實(shí)現(xiàn)。其具體功用為：從WEB服務(wù)器接受查詢指令和查詢參數(shù)，并執(zhí)行對數(shù)據(jù)庫的查詢操作，然后，將查詢結(jié)果生成一新的WEB頁發(fā)送給瀏覽器。　　WEB服務(wù)器Apache用HTML語言中的文檔或表格方式向引擎?zhèn)鬟f從WEB頁接收到的查詢參數(shù)(如人名、地名、主題詞、分類號(hào)等)。根據(jù)查詢參數(shù)執(zhí)行對數(shù)據(jù)庫的查詢。當(dāng)查詢完成后，將結(jié)果加上HTML的格式命令輸出到服務(wù)器上，WEB服務(wù)器將該HTML文件發(fā)送給瀏覽器。　　SQLite數(shù)據(jù)庫對數(shù)據(jù)進(jìn)行安全存儲(chǔ)和快速檢索。WEB服務(wù)器Apache在前臺(tái)運(yùn)行，當(dāng)客戶機(jī)提出一個(gè)查詢請求的時(shí)候，WEB服務(wù)器運(yùn)行一個(gè)應(yīng)用程序?qū)?shù)據(jù)庫進(jìn)行操作，并把結(jié)果傳送給客戶機(jī)，客戶機(jī)的瀏覽器得到數(shù)據(jù)后將最終結(jié)果顯示給用戶?？蛻舳送ㄟ^IE等瀏覽器在表格中輸入查詢條件或其他要求并提交給WEB服務(wù)器；服務(wù)器將查詢條件等客戶信息置與標(biāo)準(zhǔn)輸入或環(huán)境變量中，并運(yùn)行相應(yīng)的PHP程序。PHP程序依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)輸入或環(huán)境變量向數(shù)據(jù)庫服務(wù)器提出查詢要求，執(zhí)行相應(yīng)的SQL語句。數(shù)據(jù)庫服務(wù)器返回查詢結(jié)果給WEB服務(wù)器，并通過HTML頁面返回至客戶端瀏覽器。從WEB服務(wù)器查詢嵌入式數(shù)據(jù)庫遵循以下基本步驟：4 簡單嵌入式WEB服務(wù)器設(shè)計(jì) 簡單嵌入式WEB服務(wù)器完成功能簡單，但是包含了WEB服務(wù)器必須有的所有部分。本課題中設(shè)計(jì)的嵌入式WEB服務(wù)器采用客戶端/服務(wù)器模式。嵌入式客戶端/服務(wù)器模式在操作過程中采取的是主動(dòng)請求方式,服務(wù)器必須首先啟動(dòng)，直到它執(zhí)行完accept()調(diào)用，進(jìn)入等待狀態(tài)后，方能接收客戶請求。假如客戶在此前啟動(dòng)，則connect()將返回出錯(cuò)代碼，連接不成功。 首先服務(wù)器方先啟動(dòng)，根據(jù)請求提供相應(yīng)服務(wù)：，它愿意在某一公認(rèn)地址上接收客戶請求；；，處理該請求并發(fā)送應(yīng)答信號(hào)。接收到并發(fā)服務(wù)請求，要激活一新進(jìn)程來處理這個(gè)客戶請求。新進(jìn)程處理此客戶請求，并不需要對其它請求作出應(yīng)答。服務(wù)完成后，關(guān)閉此新進(jìn)程與客戶的通信鏈路，并終止。4.返回第二步，等待另一客戶請求。5.關(guān)閉服務(wù)器在服務(wù)器主機(jī)上，應(yīng)用進(jìn)程執(zhí)行一個(gè)被動(dòng)的打開，即服務(wù)器表明它已準(zhǔn)備好接受連接，但并沒有真正建立連接。服務(wù)器通過調(diào)用以下三個(gè)操作來完成打開： int bind(int socket,struct sockaddr *address,int addr_len)int listen(int socket,int backlog)int accept(int socket,struct sockaddr *address,int *addr_len) 如前所述，TCP/IP協(xié)議的應(yīng)用一般采用客戶端/服務(wù)器模式，因此在實(shí)際應(yīng)用中，必須有客戶端和服務(wù)器兩個(gè)進(jìn)程，并且首先啟動(dòng)服務(wù)器，： 開發(fā)一個(gè)ServerClient模型的程序開發(fā)原理大致如下：服務(wù)器使用ServerSocket監(jiān)聽指定的端口，端口可以隨意指定。等待客戶連接請求，客戶連接后，會(huì)話產(chǎn)生；在完成會(huì)話后，關(guān)閉連接。在客戶端使用Socket對網(wǎng)絡(luò)上某一個(gè)服務(wù)器的某一個(gè)端口發(fā)出連接請求，一旦連接成功，打開會(huì)話；會(huì)話完成后，關(guān)閉Socket?？蛻舳瞬恍枰付ù蜷_的端口，通常臨時(shí)的、動(dòng)態(tài)的分配一個(gè)1024以上的端口。 Socket接口是TCP/IP網(wǎng)絡(luò)的API，可將其看作是本地應(yīng)用進(jìn)程與網(wǎng)絡(luò)的接入點(diǎn)。接口定義了各種操作，包括創(chuàng)建套接字、將套接字連到網(wǎng)上、通過套接字發(fā)送/接收消息，關(guān)閉套接字。Socket接口還定義了許多函數(shù)或例程，可以用它們來開發(fā)TCP/IP網(wǎng)絡(luò)上的應(yīng)用程序。網(wǎng)絡(luò)的Socket數(shù)據(jù)傳輸是一種特殊的I/O，Socket也是一種文件描述符。Socket也具有一個(gè)類似于打開文件的函數(shù)調(diào)用Socket()，該函數(shù)返回一個(gè)整型的Socket描述符，隨后的連接建立、數(shù)據(jù)傳輸?shù)炔僮鞫际峭ㄟ^該Socket實(shí)現(xiàn)的。服務(wù)器的實(shí)現(xiàn)實(shí)際上很簡單。首先，它填入自己的端口號(hào)（S E RV E R _ PORT）構(gòu)造地址數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。其次，它并不指明I P地址，從而使應(yīng)用程序可以接受來自本地任一I P 地址的連接。然后，服務(wù)器執(zhí)行與被動(dòng)打開有關(guān)的初始步驟：創(chuàng)建一個(gè)套接字，將它綁定到本地地址；然后設(shè)置允許同時(shí)連接的最大數(shù)；最后，主循環(huán)等待遠(yuǎn)端主機(jī)與它連接，當(dāng)遠(yuǎn)端有一臺(tái)主機(jī)試圖與它連接時(shí)，它就接收并輸出連接上送來的字符。 軟件分析服務(wù)器程序部分要完成的功能包括：建立瀏覽器和服務(wù)器之間的連接；獲取瀏覽器的請求；解析請求；發(fā)送請求數(shù)據(jù)給瀏覽器。： 主程序是系統(tǒng)的總?cè)肟?，也是系統(tǒng)的主要控制函數(shù)。它的功能是建立環(huán)境設(shè)置，設(shè)置信號(hào)處理方式，建立TCP類型。SOCKET在80端口進(jìn)行監(jiān)聽連接請求。接收到連接請求后，將請求傳遞給連接處理模塊，并繼續(xù)監(jiān)聽。： web服務(wù)器流程圖(程序及注釋見附錄)、編譯文件makefile及Google搜索頁面的HTML表單。 硬件實(shí)現(xiàn)程序編寫完成后即可在UPARM2410S實(shí)驗(yàn)箱驗(yàn)證所編寫的服務(wù)器程序。首先將實(shí)驗(yàn)箱通過串口線和網(wǎng)線掛載到PC機(jī)上，啟動(dòng)mini進(jìn)入ARM上的主目錄。，進(jìn)行編譯，生成在ARM上可執(zhí)行的二進(jìn)制文件。在共享目錄下將d通過nfs方式下載到開發(fā)板上，用Google搜索的網(wǎng)頁進(jìn)行測試。具體步驟如下:,運(yùn)行 make 產(chǎn)生可執(zhí)行文件 d[root@localhost] cd /arm2410s/exp/basic/09_d/ [root@localhost 09_d] make armv4lunknownlinuxgcc DHTTPD_DOCUMENT_ROOT=\/mnt/yaffs\ c o armv4lunknownlinuxgcc DHTTPD_DOCUMENT_ROOT=\/mnt/yaffs\ c o armv4lunknownlinuxgcc o ../bin/d lpthread armv4lunknownlinuxgcc o d lpthread [root@localhost 09_d] ls doc d Makefile Google ，啟動(dòng)mini,進(jìn)入后建立開發(fā)板與宿主機(jī)之間的通信[mnt/yaffs] mount –t nfs –o nolock :/arm2410s /host。下載調(diào)試 使用 NFS 服務(wù)方式將 HTTPD下載到開發(fā)板上 [/mnt/yaffs]cd /host/exp/basic/09_d/ [/host/exp/basic/09_d]./d starting d... press q to quit. wait for connection. 客戶端驗(yàn)證在PC機(jī)的瀏覽器中輸入開發(fā)板的IP地址： //，啟動(dòng)ARM中的WEB服務(wù)器，服務(wù)器向?yàn)g覽器發(fā)送編寫好的靜態(tài)網(wǎng)頁，測試網(wǎng)頁是經(jīng)過改動(dòng)的Google搜索頁面，上面顯示了本論文的題目—Embedded Web IE顯示結(jié)果 性能分析上述服務(wù)器能夠顯示預(yù)先存儲(chǔ)的靜態(tài)HTML網(wǎng)頁，如果有多張網(wǎng)頁，在服務(wù)器程序中加入鏈接程序即可，通過點(diǎn)擊主頁上的按鈕鏈接到所需要的頁面上。此種服務(wù)器功能簡單，體積小，實(shí)現(xiàn)容易，證明了嵌入式WEB服務(wù)器是可以實(shí)現(xiàn)的。在其基礎(chǔ)上進(jìn)行功能擴(kuò)展，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制功能。 5 SQLite+Apache+PHP系統(tǒng)設(shè)計(jì)從嵌入式WEB服務(wù)器已實(shí)現(xiàn)的功能來看，目前大多數(shù)的嵌入式WEB服務(wù)器只是一個(gè)實(shí)施遠(yuǎn)程監(jiān)控的平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了由Internet外網(wǎng)協(xié)議向被監(jiān)控對象內(nèi)部通信協(xié)議轉(zhuǎn)換的功能，即只是實(shí)現(xiàn)了一個(gè)網(wǎng)關(guān)的功能。而隨著市場上各種信息產(chǎn)品功能的不斷豐富，人們開始要求能通過嵌入式WEB服務(wù)器對這些產(chǎn)品的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行管理、共享、向設(shè)備發(fā)送命令等?；诖?，本論文提出在基于ARM的嵌入式WEB服務(wù)器中內(nèi)嵌一小型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，在服務(wù)器端應(yīng)用程序中調(diào)用數(shù)據(jù)庫提供的API函數(shù)完成服務(wù)器對數(shù)據(jù)庫的訪問與更新，進(jìn)一步擴(kuò)展嵌入式WEB服務(wù)器的功能，以適應(yīng)其在一些高端場合中的應(yīng)用需求。如上所述，為了進(jìn)一步擴(kuò)展嵌入式WEB服務(wù)器的功能，以提供對數(shù)據(jù)資源的處理能力，采用了以ARM9微處理器+嵌入式Linux操作系統(tǒng)做嵌入式WEB服務(wù)器平臺(tái)。其中，Apache是一個(gè)運(yùn)行在類UNIX系統(tǒng)中的小型WEB服務(wù)器開源軟件。它的基本功能包括：和客戶端建立連接，接收客戶提交的HTTP請求消息，將HTTP響應(yīng)消息返回給客戶，關(guān)閉連接等；PHP引擎解析來自服務(wù)器的腳本，啟動(dòng)數(shù)據(jù)庫連接并向數(shù)據(jù)庫發(fā)送適當(dāng)查詢，完成腳本運(yùn)行后將查詢結(jié)果以HTML格式返回給WEB服務(wù)器；SQLite是一個(gè)嵌入式數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，與PHP引擎處于同一個(gè)服務(wù)器平臺(tái)。將Apache、SQLite、PHP編譯安裝到ARM上進(jìn)行調(diào)試、配置，使其能夠正常工作，三者間能夠通信，重點(diǎn)是在ARM上安裝SQLite和Apache。下面分三部分介紹該系統(tǒng)： Apache服務(wù)器Apache音譯阿帕奇，是世界使用排名第一的WEB服務(wù)器，它可以運(yùn)行在幾乎所有廣泛使用的計(jì)算機(jī)平臺(tái)上。它源于NCSAd服務(wù)器，經(jīng)過多次修改，成為世界上最流行的WEB服務(wù)器軟件之一。Apache取自“a patchy server”的讀音，意思是充滿補(bǔ)丁的服務(wù)器，因?yàn)樗亲杂绍浖?，所以不斷有人來為它開發(fā)新的功能、新的特性、修改原來的缺陷。Apache的特點(diǎn)是簡單、速度快、性能穩(wěn)定，并可做代理服務(wù)器來使用。Apache服務(wù)器擁有以下特性： 支持最新的HTTP/；擁有簡單而強(qiáng)有力的基于文件的配置過程；支持通用網(wǎng)關(guān)接口；支持基于IP和基于域名的虛擬主機(jī)；支持多種方式的HTTP認(rèn)證；集成Perl處理模塊；集成代理服務(wù)器模塊；支持實(shí)時(shí)監(jiān)視服務(wù)器狀態(tài)和定制服務(wù)器日志；支持服務(wù)器端包含指令(SSI)；支持安全Socket層(SSL)；提供用戶會(huì)話過程的跟蹤；支持FastCGI 通過第三方模塊可以支持Java Servlets。準(zhǔn)備安裝WEB服務(wù)器時(shí)Apache無疑是最佳選擇。Apache服務(wù)器在安裝時(shí)首先需要在PC機(jī)上生成可在ARM上運(yùn)行的代碼。重點(diǎn)是利用交叉編譯器編譯源代碼，需要利用在本地編譯器編譯生成的工具生成后續(xù)編譯需要的頭文件。具體步驟為：在Apache源碼下運(yùn)行configure命令來得到Makefile文件，然后修改Makefile中的編譯工具，將其改為宿主機(jī)的交叉編譯工具，命令如下： CC=armlinuxgcc ./configure prefix=/home/lxz/apache假設(shè)源代碼放在目錄/home/lxz/，打開/home/lxz/，找到這兩段代碼: gen_uri_delims./gen_uri_delims : gen_test_char ./gen_test_char 修改為: gen_uri_delims/home/lxz/: gen_test_char/home/lxz/改動(dòng)的目的是借用剛才編譯生成的本機(jī)代碼里的工具，然后 make編譯后就生成了可在ARM上運(yùn)行的代碼。安裝下載后就可以在ARM上運(yùn)行Apache服務(wù)器了。 SQLite數(shù)據(jù)庫SQLite是一款輕型的數(shù)據(jù)庫，它的設(shè)計(jì)目標(biāo)是嵌入式，而且目前已經(jīng)在很多嵌入式產(chǎn)品中使用。它占用資源非常低，在嵌入式設(shè)備中，只需要幾百K的內(nèi)存就夠了。它能夠支持Windows/Linux/Unix等主流的操作系統(tǒng)，同時(shí)能夠跟很多程序語言相結(jié)合，比如Tcl、PHP、Java等，還有ODBC（Open Database Connectivity，開放數(shù)據(jù)庫互連）接口。和Mysql、PostgreSQL兩款世界著名的開源數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)相比，它的處理速度要快。SQLite雖然很小巧，但是支持的SQL語句不遜色于其他開源數(shù)據(jù)庫，同時(shí)它還支持事務(wù)處理功能等等。SQLite 支持跨平臺(tái)，操作簡單，能夠使用很多語言直接創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫。對于小型開發(fā)和嵌入式系統(tǒng)SQLite是理想選擇。SQLite在體積與功能之間做到了較好的平衡，是理想的嵌入式數(shù)據(jù)庫。它具有以下特征：*源代碼開放：作為產(chǎn)品的開發(fā)，開放的代碼不僅可以減少產(chǎn)品的生產(chǎn)成本，更重要的是為產(chǎn)品的維護(hù)完善和穩(wěn)定運(yùn)行都提供了最為徹底的解決手段。 *體積較小，速度快：全部源碼大約3萬行C代碼，250KB。比目前流行的大多數(shù)數(shù)據(jù)庫對數(shù)據(jù)的操作要快。 *功能完善：支持ACID事務(wù)，既保證了數(shù)據(jù)的完整性，也會(huì)提高運(yùn)行速度。它提供了對SQL92 的大多數(shù)支持: 支持多表和索引、事務(wù)、視圖、觸發(fā)器，支持嵌套SQL。SQL數(shù)據(jù)庫儲(chǔ)存在單一磁盤文件中，可以在不同字節(jié)順序的機(jī)器間自由共享，支持?jǐn)?shù)據(jù)庫大小至2TB。 *提供豐富API支持：目前SQLite支持包括C/C++、PHP、Perl等編程語言通過API來和數(shù)據(jù)庫文件進(jìn)行通信。主要由以下幾個(gè)主要的子系統(tǒng)組成：接口（Interface）是一個(gè)C語言庫，即使使用的是不同語言的API，在底層執(zhí)行的都是C語言庫。從接口接收到命令后傳到SQL命令處理器(SQL Command Processor)，SQL命令處理器是由三個(gè)獨(dú)立的步驟組成：標(biāo)志處理器(Toke