基于44B0平臺的uC-Linux Web服務器實現方法研究
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1. uCLinux簡介Linux是一種很受歡迎的操作系統(tǒng)，它與UNIX系統(tǒng)兼容，開放源代碼。它原本被設計為桌面系統(tǒng)，現在廣泛應用于服務器領域。而更大的影響在于它正逐漸的應用于嵌入式設備，uCLinux就是針對微控制領域而設計的Linux系統(tǒng)。
uCLinux內核的功能結構與Linux基本相同，只是在對內存管理和進程管理方面進行了改寫，以滿足無MMU處理器的要求。uClinux由Linux2.0內核發(fā)展而來，是專為沒有MMU的微處理器設計的嵌入式Linux操作系統(tǒng)。uClinux的內核比Linux 2.0內核小的多，但保留了Linux 操作系統(tǒng)的主要優(yōu)點：穩(wěn)定性，優(yōu)異的網絡能力以及優(yōu)秀的文件系統(tǒng)支持。
因此，采用ARM+uCLinux平臺在獲得比單片機系統(tǒng)更強的處理能力和相對較低功耗的同時，也為嵌入式系統(tǒng)接入網絡提供了更為便利的途徑，這一點正是得益于Linux。
2. uCLinux下Web 服務器的選擇將嵌入式系統(tǒng)接入網絡，一般是為了提供一種系統(tǒng)與外界交互的途徑，由于網絡的可擴展性，嵌入式系統(tǒng)一旦連接到網絡中，其所能提供的信息和獲得的信息都將成倍增加。為了更方便地通過網絡向外提供信息，必須為系統(tǒng)構建Web 服務器。
uCLinux 環(huán)境下，主要有三個Web 服務器：httpd、thttpd和Boa。httpd是最簡單的一個Web 服務器，它的功能最弱，不支持認證，不支持CGI。如果Web 服務器僅需提供一些靜態(tài)頁面，例如簡單的在線幫助、系統(tǒng)介紹等，完全可以用靜態(tài)服務器httpd來實現。thttpd和Boa都支持認證、CGI等，功能都比較全。若需提高系統(tǒng)的安全性，或需要與用戶進行交互，例如數據查詢、實時狀態(tài)查詢等，則必須使用動態(tài)Web技術，可以選擇這兩種服務器之一來實現。
3. uCLinux下靜態(tài)Web 服務器的實現httpd 是最簡單的一個web 服務器，只有幾百行代碼，功能較弱。它的一些簡單配置需要在Makefile和httpd.c的內部進行，文件位于/bb40/uCLinux- dist/user/httpd/目錄下。Makefile中定義了缺省的documentDir為/home/httpd，缺省主頁面文件為 index.html。uCLinux20031103版本的httpd.c中的main函數有如下兩行程序：
chroot(HTTPD_DOCUMENT_ROOT);
其中第二行程序將影響到實際運行結果，建議將該行程序直接指向index.html文件所在目錄。將頁面文件復制到bb40uCLinux-distromfshomehttpd下即可。
對uCLinux 進行重新配置，并在用戶程序中選中httpd，編譯uCLinux內核并下載到開發(fā)板，在uclinx啟動后通過httpd &命令即可啟動服務器，如需自動啟動，在uCLinux-distvendorsSamsungS3C44B0目錄下的rc文件中加入同樣的命令即可。
4.動態(tài)服務器與CGI目前實現動態(tài)Web頁面有多種技術可供選擇，CGI、ASP、PHP等技術在高端平臺上都能很好地實現用戶所需的功能。但在uCLinux下實現動態(tài)網頁，目前只能采用CGI。
CGI，Common Gate Interface，即通用網關接口，是一個連接外部應用程序到服務器的標準。一個簡單的靜態(tài)HTML文檔是沒有交互后臺程序，而CGI程序則可以實時執(zhí)行并輸出動態(tài)信息。
使用CGI 需要一個輸入界面，一般就是一個包含了表單（FORM）的頁面。FORM在CGI中是最常被使用的輸入界面，它由一組標簽所組成，目前的標準中，FORM 的標簽可分為三大類：INPUT、SELECT以及TEXTAREA。在設置了一系列有關的標簽后，每個FORM通常需要一個SUBMIT按鈕用來發(fā)送表單內容。
當用戶在客戶端按下FORM上的SUBMIT按鈕，瀏覽器(Browser)將客戶端輸入的參數傳回服務器，服務器啟動指定的程序并將封裝的參數傳入，后臺程序依照傳入的參數完成指定的工作。如果此時有需要傳回結果的話，則程序會把結果傳回給服務器并發(fā)送到瀏覽器。
5.用boa實現uCLinux下的動態(tài)Web 服務器用Boa來實現動態(tài)Web 服務器的方法較為復雜，主要通過boa.conf和mime.types進行，具體過程如下：
Boa 的關鍵配置由boa.conf文件決定，該文件是一個文本文件，內部除了各項設置還包含了詳細的注釋和說明。Boa.conf文件的注釋中首先指出，為了在用戶訪問Web時服務器能確定根目錄的位置，需要指定服務器的根目錄路徑服務器_ROOT。uCLinux-distuserboasrc目錄下的define.h定義了服務器的根目錄路徑，通過修改define.h文件中#define ERVER_ROOT /home語句來指定服務器_ROOT。在uCLinux啟動后通過命令行也可以指定該路徑，且命令行所指定的路徑具有更高的優(yōu)先級，命令參數為-c加上欲指向的根目錄路徑，例如該文件中提供的例子：boa -c /usr/local/boa。
下面來配置一個簡單的boa服務器。在uCLinux-distuserboasrcboa.conf里進行如下修改：
l
將user root改為User 0；
l
將Group root改為Group 0；
l
將DocumentRoot/etc改為DocumentRoot/home；
l
將MimeTypes/etc/mime.types改為MimeTypes/home/mime.types；
l
將#AddType application/x-httpd-cgi cgi前面的#去掉使系統(tǒng)可以支持cgi方式；
l
定義CGI程序所在目錄：ScriptAlias/cgi-bin/ /home/cgi-bin/；
這樣配置后的boa服務器將/home目錄作為服務器的根目錄，cgi程序位于honecgi-bin目錄下，默認頁面文件為homeindex.html。
Boa.conf文件的注釋中指出，boa.conf文件和mime.types文件必須放到Web服務器根目錄下，本例中把mime.types和修改后的bao.conf復制到uCLinux-distromfshome目錄下。
在編譯uCLinux 內核前還要通過修改uCLinux-distvendorsSamsungS3C44B0目錄下的makefile文件來建立cgi二進制文件將要被存放到的目錄。在ROMFS_DIRS=bin dev etc home lib mnt proc usr var的后邊增加home/cgi-bin，這樣修改后編譯內核，編譯后生成的根文件系統(tǒng)bb40uCLinux-distromfs中將增加一個 homecgi-bin目錄。
對uCLinux 進行重新配置，并在用戶程序中選中boa項，編譯uCLinux內核并下載到開發(fā)板，在uclinx啟動后，通過boa
6.一個通過動態(tài)Web頁面訪問遠程溫度傳感器的例子下面通過一個例子來說明如何實現uCLinux下的動態(tài)Web頁面技術。
首先建立一個簡單的表單頁面：
CGI 規(guī)定，GET方式下的表單被發(fā)送到服務器后，表單中的數據被保存在QUERY_STRING環(huán)境變量中。這種表單的處理相對簡單，只要讀取環(huán)境變量就可以了。在CGI程序中使用庫函數getenv來把環(huán)境變量的值作為一個字符串來讀取，在取得了字符串中的數據后，就可以對數據進行需要的處理。CGI程序完成處理后的輸出被重定向到客戶瀏覽器，用戶通過瀏覽器就可以看到相關結果。請注意，在ACTION后面所指向的CGI文件并沒有擴展名。
下面就是處理這個表單的CGI程序mycgi.c：
＃i nclude
＃i nclude
int main(void){
char *data;
long m;
printf("Content-Type:text/html%c%c",10,10);
printf("
printf("
房間溫度
");data = getenv("QUERY_STRING");
if(sscanf(data,"m=%ld",&m)!=1)
printf("
錯誤！輸入數據非法。表單中必須輸入1～10的數字。");
else
printf("
%ld號房間的溫度是：%ld度。",m,readtempr(m));
return 0;
}
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