【導讀】個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的作品成果。對本文的研究做出重要。貢獻的個人和集體均已在文中以明確方式標明。本人完全意識到本。聲明的法律結(jié)果由本人承擔。實現(xiàn)局域網(wǎng)聊天功能。[3]Stevens[美].UNIX環(huán)境高級編程第二版[M].北京：人民郵電出版社，2020.[4]李勝利，龐麗萍.操作系統(tǒng)[M].武漢：華中科技大學出版社，2020.在對資料充分研究的基礎上，確定方案，進行硬件設計和編寫程序。對系統(tǒng)進行仿真調(diào)試，完成畢業(yè)論文的撰寫。完成論文修改并定稿，準備答辯。本任務書一式三份，由指導教師填寫，經(jīng)教研室審批后一份下達給學生，一份交指導教師，一份留系里存檔。于Windows操作系統(tǒng)的人來說Linux的操作不夠人性化、交互界面不夠美觀這給Linux操作系統(tǒng)的。運用，以達到檢驗學習成果的目的。完成這項設計所采取的主要措施有兩條：一是密切聯(lián)系。聯(lián)系本組設計成員及畢業(yè)設計指導導師，尋求有關(guān)畢業(yè)設計信息，確定設計課題方向與設計內(nèi)容；二是虛心學習。[9]嚴蔚敏，吳偉民.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)[M].北京：清華大學出版社，2020.

　　

【正文】 進程之間是一對一的聯(lián)系，即主機的一個進程與服務器的一個進程之間建立的連接。而每個進程進行通信的環(huán)節(jié)都包括了發(fā)送信息和接口信息兩個任務，這兩個任務通過一個端口地址發(fā)送和接收。 對于多個并發(fā)的任務需要創(chuàng)建多個線程或線程去實現(xiàn)。使用一個進程去完成發(fā)送信息是沒有問題的，因為發(fā)送總是主動的；而使用同一個進程再去完成接 10 受信息去不一定會成功 ， 因為接受信息是被動的 ， 所以當沒有信息可以接收時 ，該進程就 會被阻塞 ， 從而導致發(fā)送任務也一起被阻塞。同一個端口的發(fā)送和接收是兩個并發(fā)任務，應該由兩個不同的任務去分別完成信息的發(fā)送和接收。這樣，當接收信息任務因沒有信息而被阻塞時，不至于影響發(fā)送任務的執(zhí)行。 那么，發(fā)送和接收兩個任務是使用兩個進程還是兩個進程去完成呢？ 在網(wǎng)絡通信中，端口地址是以進程為單位進程分配的，而一個進程與外界的消息發(fā)送與接收必須通過分配給它的同一個端口進行。因此，不能通過創(chuàng)建進程方式來解決上訴問題，因為兩個進程會分別對應兩個不同的端口，而發(fā)送和接收必須使用同一端口。線程不是資源分配的單位，所以如 果使用兩個線程不會對線程分配新的端口。因此，本實驗需要使用兩個線程去分別完成發(fā)送和接收信息的任務，這兩個線程共享其進程擁有的統(tǒng)一個端口地址。由于創(chuàng)建進程的進程本身會作為一個線程來調(diào)度，所以只需要再創(chuàng)建一個線程專門負責接收信息就可以了。 因此，對于從每個客戶端發(fā)來的請求，服務器端都要創(chuàng)建相應的線程去接收并處理；同理，對于客戶端而言，也要創(chuàng)建一個線程去讀取服務器端發(fā)來的信息。 11 2 系統(tǒng)實現(xiàn) 界面實現(xiàn) 本程序是在 Linux 終端上運行，界面使用 vt 碼打印界面。 一、鎖 \開鍵盤代碼 代碼定義： 鎖鍵盤： ESC[2h 開鍵盤： ESC[2l 應用： （ 1） 直接在鍵盤上順序敲入 Esc＋ [＋ 2＋ h 四鍵，鍵盤即被鎖住。 （ 2） 在 C 語言程序顯示字符串中包含鎖代碼： printf(″％ c[2h 字串 ″,39。\03339。)。 （ 3） 在 shell 程序中用 echo 命令： echo″^[[2h字串 ″.注 Esc 鍵在 vim 編輯器中輸入方法為： Ctrl＋ v,然后按一下 Esc 鍵，在屏幕上顯示 ^[表示已輸入。同樣 ，顯示開鎖代碼則鍵盤被解鎖。 二、刪除字符代碼 代碼定義： ESC[nX： 清除光標右邊 n 個字符，光標不動 ； ESC[K 或 ESC[OK： 清除光標右邊全部字符，光標不動 ； ESC[1K： 清除光標左邊全部字符，光標不動 ； ESC[2K： 清除整行，光標不動 ； ESC[J 或 ESC[OJ： 清除光標右下屏所有字符，光標不動 ； ESC[1J： 清除光標左上屏所有字符，光標不動 ； ESC[2J 或 ESCc： 清屏，光標移到左上角 ； ESC[nM： 刪除光標之下 n 行，剩下行往上移，光標不動 ； ESC[nP： 刪除光標右邊 n 個字符，剩下部分左移，光標不動 。 應用： 一般用于自己開發(fā)的編輯器中或涉及行編輯的應用程序中。 三、插入字符代碼 代碼定義 ： ESC[n@： 在當前 光標處插入 n 個字符 ； ESC[nL： 在當前光標下插入 n 行。 應用： 一般用于自己開發(fā)的編輯器中或涉及行編輯的應用程序中。 12 四、移動光標 代碼定義： ESC[nA： 光標上移 n 行 ； ESC[nB： 光標下移 n 行 ； ESC[nC： 光標右移 n 個字符 ； ESC[nD： 光標左移 n 個字符 ； ESC[n。mH： 光標定位到第 n 行 m 列 (類似代碼 ESC[n。mf)。 應用： （ 1） 一般用于自己開發(fā)的編輯器中或涉及行編輯的應用程序中。 （ 2） 用 shell 編輯的菜單程序中定位光標，如： echo″^[[10。30H請選擇： [ ]^[[9C\c″， 則先把光標定位到 10 行 30 列，然后顯示 ″請選擇 [ ]″，最后光標右移 9 個符定位到中括號內(nèi)等待用戶響應。 五、定義字符顯示屬性代碼 代碼定義： ESC[p。p。p； ……m 其中屬性值 p 可以是一個或多個，具體定義如下： p 含義如表 所示： 表 p 的含義 應用： unix 系統(tǒng)提供的 setcolor 命令是以行為單位改變顏色，在實際運用中有它的局限性，上面提到的控制代碼在日常生活中用得最多，尤其適合于彩色彈出式立體菜單的設計。 0 清除所有屬性 1 高亮度顯示 4 下劃線 (如果硬件支持的話 ) 5 閃爍 (如果硬件支持的話 ) 7 反場 (前背景交換 ) 8 隱藏 (不顯示 ) 12 選擇第二替代字體；在作為 ROM 字符顯示之前先壓縮擴展高位 ASCII 碼 值 11 選擇第一替代字體；讓 ASCII 值小于 32的字符顯示時直接取自 ROM 芯片內(nèi) 10 選擇基本字體 30 前景黑色 25 無閃爍 27 無反場 31 前景紅色 32 前景綠色 33 前景褐色 34 前景藍色 35 前景紫色 36 前景藍綠色 37 前景白色 38 開啟下劃線標志；白色前景用白色下劃線 39 關(guān)閉下劃線標志 40 背景黑色 41 背景紅色 42 背景綠色 43 背景褐色 44 背景藍色 45 背景紫色 46 背景藍綠色 47 背景白色 13 六、其它代碼 代碼定義： ESC7：保存當前光標位置參數(shù)及字符屬性。 ESC8：恢復保存的光標位置參數(shù)及字符屬性。 \n ：插入換行符 \t ：插入一個 Tab 鍵。 \r ：插入回車符。 ^G ：插入響鈴符 (pc 嗽叭鳴叫一次 )，在 vim 中按 Ctrl＋ g 即可輸入。 \c ：用于 shell 程序中，不換行。 Linux 下的 有關(guān) Socket 系統(tǒng)調(diào)用 Socket() 作用： Socket 函數(shù)為客戶機或服務器創(chuàng)建一個 sokcet。 格式： int Socket(int family,int type,int protocol)； 參數(shù)說明： Family：表示地址族，可以去 AF_UNLX 和 AF_INT。 其中， AF_UNLX 只能夠用于單一的 UNIX 系統(tǒng)進程間通信 ； AF_INT 是針對 Inter 的，因而可以允許在遠程主機之間通信，實驗中使用 AF_INT[9]。 Type ： 網(wǎng) 絡 程 序所 采 用的 通信 協(xié) 議 ， 可 以取 SOCK_STREAM 或SOCK_DGRAM。其中， SOCK_STREAM 表明使用的是 TCP 協(xié)議，這樣提供按順序的、可靠的、雙向、面向連接的比特流； SOCKE_DGRAM 表明使用的是UDP 協(xié)議，這樣只會提供定長、不可靠、無連接的通信。 bind( ) 格式： int bind(int sockfd,struct sockaddr *addr,int addrlen)。 參數(shù)說明： Sockfd： Socket 的文件描述符號。 Sockaddr：表示名字所用的一個數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，用來保存地址 (包括 IP 地址和端口 )。 Addrlen:設置結(jié)構(gòu)大小長度。 listen( ) 格 式 ： int listen(int sockfd, int backlog)； 作用：監(jiān)聽連接信號，和 accepted 函數(shù)合同。 14 參數(shù)說明： Sockfd：表示 Socket 調(diào)用返回的文件描述符。 Backlog：表示接入隊列允許的連接數(shù)目，大多數(shù)系統(tǒng)允許 20 個，也可以子定義 5～ 10 個。 accept( ) 格式： Int accept (int sockfd, void *addr, int *addrlen)； 作用：與 listen 函數(shù)合用，監(jiān)聽信息、接收客戶端請求。 參數(shù)說明： Sockfd：表示 Socket 的文件描述符。 Addr：表示指向局部的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) struct sockaddrin 的指針。 Addrlen：表示地址的長度。 connect( ) 格式： int connect( int sockfd , struct sockaddr *serv_addr , int addrlen)。 作用：在面向連接的系統(tǒng)中客戶及連接服務器時使用， connect 必須在 bind后使用。 參數(shù)作用： Sockfd：表示 Socket 的文件描述符。 Servaddr：表示村訪目的端口和 ip 地址（套接字）的數(shù)據(jù) 結(jié)構(gòu)。 send( ) 和 recv( ) 格式 1： Int send (int sockfd, const vod *msg,int len, int flags)。 功能：發(fā)送信息。 格式 2： Int recv (int sockfd , void *buf,int len, usigned int flags)。 作用：用于流式 Socket、數(shù)據(jù)報 Socket 內(nèi)部之間的通信。 close( ) 和 shutdown ( ) 格式： Close( int sockfd)或 Int shutdown(int sockfd , int how)。 參數(shù)說明： How 的值為下面一種： 0不允許繼續(xù)接收； 1不允許繼續(xù)發(fā)送； 15 2不允許繼續(xù)發(fā)送和接收。 有關(guān)線程的系統(tǒng)調(diào)用函數(shù) pthread_create( )、 pthread_join( )。 TCP/IP 的使用 監(jiān)聽連接 ， 利用 Socket、 bind、 listen 建立連接，步驟是： 第一步， 用 Socket 函數(shù)初始化 Socket，創(chuàng)建新的 sockfd。 Sockfd = Socket(AF_INT， SOCK_STREAM,0)[10]； 此步驟涉及到 IP 地址及其處理過程。 參數(shù)說明： i_addr 函數(shù) INADDR_ANY，該函數(shù)把由小數(shù)點分開的十進制 IP 地址轉(zhuǎn)為 unsinged long 類型，而在實驗中所使用的為 INADDR_ANY，使用利用自已的 IP 地址自動填充。 第二步，利用 bind 函數(shù)綁定端口和 IP 地址。 =AF_INET； /*將地址族類型設定好 */ =htons(MYPORT； /* 將端口給其賦值 */ =INADDR_ANY； /*用連接地址自動填充 ip*/ Bind(sockfd,(stuct sockaddr*)amp。my_addr,sizeof(stuct sockaddr))； /*sockfd 是分配的 Socket 名字， myaddr 則便是分配好的端口與 IP，用 bind綁定 */ 第三步，利用 listen 監(jiān)聽請求。 首先，發(fā)送請求： （ 1）利用 gethostbyname 獲取主機信息。 （ 2）初始化 Socket 端口。 （ 3）利用 connect 函數(shù)將自己的 IP 地址等信息發(fā)送到主機， 等待主機調(diào)用accept 函數(shù)來接受請求。 然后，主機接收請求，進行數(shù)據(jù)通信。 （ 1）主機利用 accept 接收請求； （ 2）創(chuàng)建子進程，顯示歡迎信息； （ 3）接收返回信息，顯示連接成功，并推出連接； （ 4）關(guān)閉客戶端口 Socket； （ 5）關(guān)閉服務端 Socket，結(jié)束子線程。 TCP 通信實現(xiàn) 服務端 服務端主程序流程圖如圖 ： 16 圖 服務端流程圖 程序運行建立 Socket 連接，綁定端口 bind，然后等待接收信息。判斷有無信息，然后判斷信息是登陸或者聊天信息。登陸信息進入登陸子程序，聊天信息進入聊天子程序，都不是釋放接收信息，然后回到等待是否有信息接收。按組合鍵 ctrl + c 退出程序。 服務端主程序： int main(int argc, char **argv) { int sock_fd。 int ret。 char *precv_buf。 client_t *pclient。 17 struct sockaddr_in cli_addr。 struct sockaddr_in serv_addr。 sock_fd = socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0)。//建立套接字 ERROR(sock_fd 0,socket())。 bzero(amp。serv_addr,sizeof(struct sockaddr_in))。//將 serv_addr 清零 = AF_INET。//協(xié)議族 = htons(SERV_PORT)。//端口 = htonl(INADDR_ANY)。//本機 IP ret = bind(sock_fd,(void *)amp。serv_addr, sizeof(struct sockaddr_in))。//綁定端口、 IP、協(xié)議族 ERROR(ret 0,bind)。 pclient = client_create