网站首页  词典首页

标题	基于ARM平台的嵌入式Web服务器设计
范文	赵联政　王桂海 摘 要：由于嵌入式设备硬件资源有限，传统的Web服务搭建已不适用于现实需求。提出了基于Boa和CGI建立Web服务的理念，以解决远程控制、访问、监控嵌入式设备的问题。重点分析了嵌入式服务器的设计理念和Boa服务器的移植以及CGI的实现。将该设计应用于智能监控系统，使用结果表明：该嵌入式服务器运行稳定、速度相对较快、简单安全，达到了预期目标。 关键词：嵌入式；Web服务；智能监控；Boa；CGI DOIDOI：10.11907/rjdk.151283 中图分类号：TP303 文献标识码：A 文章编号文章编号：1672-7800（2015）007-0010-03 0 引言 随着互联网技术的发展，越来越多的电子设备和个人电脑通过网络进行互联。嵌入式系统和设备近几年进入了高速发展时期，在工业控制和智能家居等领域得到了广泛应用。将嵌入式设备通过网络接入因特网或局域网以实现远程管理和监控，需要用到专门针对于嵌入式的Web服务器。用户可以使用浏览器作为接口来访问嵌入式设备，这样不仅能使嵌入式设备易用性大大提高，而且方便统一管理[1]。 1 嵌入式Web服务器设计 1.1 设计原理 嵌入式系统的特点就是软硬件可裁剪，以及功能的专用性[2]，在处理器以及RAM和ROM受限的情况下，传统的Web服务器搭建在嵌入式设备上已不再适用。有的嵌入式系统没有文件系统或TCP/IP协议栈，在嵌入式设备资源受限的情况下，保证嵌入式Web服务器正常运行十分困难。为解决以上问题，结合当前嵌入式Web服务器的设计需求提出如下方案：将Boa服务器移植到嵌入式设备中，使其具备嵌入式Web服务器功能，并借助通用网关接口（Common Gateway Interface，CGI）技术连入到互联网，实现现场数据与嵌入式Web服务器之间的实时动态交互。 1.2 Boa与CGI组合实现原理 Boa是一款非常小巧的Web服务器，源代码开放、性能优秀，支持CGI通用网关接口技术，特别适合应用在嵌入式系统中。Boa服务器主要功能是在互联嵌入式设备之间进行信息交互，达到通过网络对嵌入式设备进行监控、并将反馈信息自动上传给主控设备的目的。它基于HTTP超文本传输协议，Web网页是Web服务最基本的传输单元。嵌入式Web服务的工作基于客户机/服务器计算模型，由Web浏览器（客户机）和Web服务器（服务器）构成，也即著名的B/S结构。 运行于客户端的浏览器首先要与嵌入式Web服务器Boa端建立连接：打开一个套接字虚拟文件，此文件建立标志着SOCKET连接建立成功。然后客户端浏览器通过套接字SOCKET以GET或者POST参数传递方式向Web服务器提交请求，Web浏览器提交请求后，通过HTTP协议传送给Web服务器。Web服务器接到请求后，根据请求的不同进行事务处理，返回HTML文件或者通过CGI调用外部应用程序，返回处理结果。服务器通过CGI与外部应用程序和脚本之间进行交互，根据客户端浏览器在请求时所采用的方法，服务器会搜集客户提供的信息，并将该部分信息发送给指定的CGI扩展程序，CGI扩展程序进行信息处理并将结果返回给服务器。然后服务器对信息进行分析，并将结果发送回客户端在浏览器上显示出来，其工作原理如图1所示。 2 嵌入式系统功能实现 2.1 Boa配置及在ARM上的移植流程 Boa的源程序从boa.c中的main（ ）主函数开始执行。在该源程序中对Web服务器进行配置：为了在用户访问Web服务器时能确定根目录的位置，首先需要指定服务器的根目录路径服务器，fixup_server root（ ）函数用来设置该服务器的根目录；接着read_config_files（ ）函数对其它服务器所需的参数进行配置，比如服务器端口server_port、服务器名server_name、根文件目录document_root等，其余大部分参数要专门从boa.conf文件中读取，然后为CGI脚本设置环境变量。 这些配置都正确完成后，就为Boa创建套接字，使用TCP/IP协议，创建一个特别适合嵌入式系统的Web服务器。Boa移植流程如图2所示。 2.2 Html页面设计 一般来说，浏览器只能通过HTTP请求，从服务器端获取静态页面，若用户想要通过浏览器提交一些数据或者参数给服务器处理，并要得到处理结果，达到用户和服务器的双向交互，就需要HTML表单，即form[3]。 HTML表单是专门用于用户从浏览器提交数据到服务器的一种常用方式，它由普通的HTML元素组成。用户通过填写或操作页面空间，通过提交表单的方式发送到服务器端进行处理。以下是一个表单示例： 从上述HTML设计中可以看出，该表单的功能是：通过“POST”方式，将表单中的内容上传到服务器，由于表单里的数据需要服务器进行验证，就指定调用cgi-bin目录下的set_msg.cgi脚本进行处理。本文以验证填写的报警电话号码格式是否正确为例，介绍服务器端CGI程序如何对浏览器提交的电话号码进行验证。 2.3 CGI程序编写 用CGIC对CGI程序进行C语言开发时，可以用模块替换CGIC，或者直接将编写的CGI程序和cgic.c以及cgic.h共同编译。cgic.c是整个CGIC函数库的本质。从cgic.c可以了解到，其已经对main函数进行了定义，对于CGI程序要使用CGIC进行编写，都是从cgic.c中的代码入口，在库函数进行了一系列初始化操作之后（获取系统环境变量、解析参数等等），才能够调用用户编写的代码。所以在开发CGI程序时，要调用CGIC库，不能继续使用main（），而是要使用CGIC提供的cgiMain（）来开始程序[4]。 CGI程序可以采用任何读写标准输入/输出语言，比如C、C++或者Java等，由于嵌入式系统的特殊性，一般选用C语言进行编程。下面是一个CGI程序部分示例： 该程序是响应上一节浏览器验证电话号码的程序，返回的结果是弹出新页面提示验证成功。 3 嵌入式Web服务器在智能监控系统中的应用 嵌入式Web服务器在智能家居与智能监控领域应用 广泛。在远程PC机打开网页，输入正确的地址，就可以随时查看服务器端信息采集的结果，其界面如图3所示。 图3 智能监控系统 4 结语 嵌入式Web服务器是实现嵌入式系统通过Web方式与因特网互联的关键，对其进行研究对嵌入式互联网技术的发展有重要意义。本文介绍了嵌入式Web服务器设计的理念和流程，重点阐述了Boa与CGI的实现原理，通过一个智能监控项目的部分模块成功实现了该设计。随着物联网和嵌入式技术的发展，该嵌入式网络技术将会得到更加广泛的应用和发展。 参考文献： [1] 谢仕义，徐兵.嵌入式 Web服务器的设计及其CGI 实现[J].计算机工程与设计，2007（7）：1598-1599. [2] 范延滨，于忠清，郑立爱. 嵌入式系统原理与开发[M].北京：机械工业出版社，2010. [3] 任作为.嵌入式Web服务器的设计与实现[D]. 荆州：长江大学，2013. [4] 雷娟娟，赵诣. 嵌入式Web服务器的设计及其CGI实现[J].电子技术与软件工程，2014（7）：235-236. 责任编辑（责任编辑：杜能钢）
随便看	论新时期电网企业成本控制 市政工程EPC项目成本管理问题分析 我国国际板推出面临的难题及应对策略 浅谈广西县域旅游经济的发展 后危机时代下中国产业结构调整的主要影响因素分析 分析基于后金融危机背景下贸易金融的发展及创新 金融危机时期纺织品进出口企业发展 中国发展实体经济的策略研究 基于统一授信担保模式物流金融风险机理研究 南通市中小企业转型升级与政策支持研究 小企业如何改善自身融资环境 实施民营企业家素质提升工程探析 企业业务流程梳理的工作模式浅析 小微企业融资困境破解探析 我国小型物流企业发展对策研究 功效系数法在道路客运企业质量信誉考核评价中的应用 远洋运输业在天津的发展趋势分析 突出法务会计专业特色探索“理实一体化”教学模式 浅议学校会计监督主要问题及应对措施 内部审计外部化及其论争 高校专项资金管理的问题与对策 法律法规对审计质量的影响 浅析新形势下我国会计目标的确定 企业经济责任审计的风险及对策研究 不变因素的固定方法探析 north western northwest,northwest north-westward(s) northwest²,northwest northwest¹,northwest north²,north north³ north¹,north nos no's relinking relinks relinquish relinquished relinquisher relinquishers relinquishes relinquishing relinquishment relinquishments reliquefied reliquefies reliquefy reliquefying reliquidated 组合性扩展 组合拳 组合数学 组合文词 组合方式 组合机床 组合柜 组合的可能性 组合的层级性 组合能力 组合词 组合钱包 组合音响 组员 组团 组团游 组委会 组字 组帐 组带 组建 组成 组成关系 组成团体 组成家庭

科学优质学术资源、百科知识分享平台，免费提供知识科普、生活经验分享、中外学术论文、各类范文、学术文献、教学资料、学术期刊、会议、报纸、杂志、工具书等各类资源检索、在线阅读和软件app下载服务。