Linux课程设计.doc

滨江学院

课程设计报告

题 目 Linux 课程设计
院 系 计 算 机 系
专 业 软 件 工 程
学生姓名
学 号 20112344

2014年6月11日

一、 Shell编程题
(1) 编写一个shell脚本，求费波纳奇数列的前20项及总和。
程序源码如下：

运行结果如图：

(2) 在根目录下有四个文件 m1.txt，m2.txt，m3.txt，m4.txt，用 Shell 编程，实现自动 创建 m1,m2,m3,m4 四个目录，并将 m1.txt,m2.txt,m3.txt,m4.txt 四个文件分别拷贝到各自相应的目录下。
程序运行之前目录结果如下：

程序源码如下：

运行之后目录结构如下：

(3) 编写shell程序，使得使用者输入一个文档名，做出以下判断：
a) 这个文件是否存在，若不存在则给予一个“Filename does not exist”的信息，并中断程序；
b) 若这个文件存在，则判断他是个文件或目录，结果输出“Filename is regular file”或“Filename is directory”；
c) 判断一下，运行者的身份对这个文件或目录所拥有的权限，并输出权限数据！
输入一个不存在的目录结果如下：

程序源码如下：

输入一个已存在的目录，得到权限信息如下：

(4) 设计一个shell程序cuts，它由标准输入读取数据，获取由第一个参数n和第二个参数m所限定范围的数据，n和m都是整数。即从输入的字符串中抽取第n个字符至第m个字符之间的所有字符（包括这两个字符）。例如：
$cuts 11 14
This is a test of cuts program (键盘输入)
test (显示结果)

程序源码如下：

程序运行结果如下：

二、 Linux下C语言程序设计—课程设计
1.课题简介
基于Socket和多线程编程的聊天程序实现,网络聊天程序设计非常复杂，允许多个人同时聊天更加需要多线程技术的支持，请实现一个简单的多线程网络聊天程序模拟。
2设计概要
2.1 设计思路分析
1.在网络越来越发达的今天，人们对网络的依赖越来越强，网络聊天已经成了许多人生活中必不可少的一部分，基于这样的需求，出现了许多网络聊天通信工具，像QQ，MSN等等，但是人们已经不再满足于单一的两个人之间的聊天，而是对多人同时聊天产生了兴趣，于是出现了网络聊天室，不同地方的人可以在那个虚拟的聊天室里面热烈聊天。基于这样的想法，我们用shell编程设计一个多人同时聊天的小程序，用Socket编程实现网络通讯，面向连接的，采用多线程的实现技术。
2.    在程序中，可以设置加入连接的最大数目，通过更改IP地址和端口号，成为不同的客户端，与服务器端连接，进行多用户聊天。

2,2 概要设计
该网络聊天程序大致分为三个主要部分：客户端、服务器端和用户图形界面。各个部分的初步设计思想、流程及存储结构如下：
1. 程序整体框架：主程序监听一端口，等待客户接入；同时构造一个线程类，准备接管会话。当一个Socket会话产生后，将这个会话交给线程处理，然后主程序继续监听。
1.打开Socket 2,命名 3.监听端口 4.建立连接 5.接收消息 6.关闭连接 7.打开Socket 8.打开Socket 8.连接服务器 9.收发消息 10。关闭连接

2.    客户端功能模块
客户端，使用Socket对网络上某一个服务器的某一个端口发出连接请求，一旦连接成功，打开会话；会话完成后，关闭Socket。客户端不需要指定打开的端口，通常临时的、动态的分配一个端口。
（1）连接服务器
连接服务器之前需要解析服务器地址，创建套接字，设置相关参数。

（2）发送功能

3.    服务器端功能模块（Server）
服务器端，使用ServerSocket监听指定的端口，端口可以随意指定（由于1024以下的端口通常属于保留端口，在一些操作系统中不可以随意使用，所以建议使用大于1024的端口），等待客户连接请求，客户连接后，会话产生；在完成会话后，关闭连接。

3.代码实现
（1）客户端代码

#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>
#include <netdb.h>
#include <sys/types.h>
#include <netinet/in.h>
#include <sys/socket.h>

#define TRUE 1
#define PORT 1000

static int sockfd;
void recvfromserver() //接受服务器消息线程入口函数
{
char mes[1024];
int nbytes=0;

while(1)
{
memset(mes,0,sizeof(mes));
nbytes=read(sockfd,mes,sizeof(mes));
if(nbytes>0)
{
mes[nbytes]='\0';
printf("%s\n",mes);
}
}
pthread_exit(NULL);
}

int main(int argc, char *argv[])
{
// int sockfd;
char buffer[1024];
struct sockaddr_in server_addr;
struct hostent *host;
int portnumber,nbytes;
char *strhost="127.0.0.1";

char clientname[20];
char password[20];
char mes[1024];
int thr_id; /* thread ID for the newly created thread */
pthread_t p_thread; /* thread's structure */
if(argc!=1)
{
fprintf(stderr,"Usage:%s \a\n",argv[0]);
exit(1);
}
if((host=gethostbyname(strhost))==NULL)
{
fprintf(stderr,"Gethostname error\n");
exit(1);
}
/* 客户程序开始建立 sockfd 描述符 */
printf("正在建立套接口...\n");
if((sockfd=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0))==-1)
{
fprintf(stderr,"Socket Error:%s\a\n",strerror(errno));
exit(1);
}
/* 客户程序填充服务端的资料 */
bzero(&server_addr,sizeof(server_addr));
server_addr.sin_family=AF_INET;
server_addr.sin_port=htons(PORT);
server_addr.sin_addr=*((struct in_addr *)host->h_addr);
printf("套接口创建成功，正在链接服务器...\n");
/* 客户程序发起连接请求 */

if(connect(sockfd,(struct sockaddr *)(&server_addr),sizeof(struct sockaddr))==-1)
{
fprintf(stderr,"Connect Error:%s\a\n",strerror(errno));
exit(1);
}
/* 连接成功了 */
printf("链接服务器成功\n欢迎来到聊天室!\n");
printf("请输入你的用户昵称:\n");
scanf("%s",clientname);
printf("请输入登录密码:\n");
scanf("%s",password);
printf("\n登陆成功");
// write(sockfd,clientname,sizeof(clientname));

printf("\n开始聊天@（\"Quit\"断开连接）\n\n");

thr_id = pthread_create(&p_thread, NULL, recvfromserver, NULL);
while(1)
{
memset(buffer,0,sizeof(buffer));
memset(mes,0,sizeof(mes));
scanf("%s",buffer);
strcat(mes,clientname);
strcat(mes,":");
strcat(mes,buffer);
// printf("main thread %s\n",mes);
if((write(sockfd,mes,sizeof(mes)))==-1)
{
fprintf(stderr,"Write Error:%s\n",strerror(errno));
exit(1);
}
if(strcmp(buffer,"Quit")==0)
{
break;
}
}
/* 结束通讯 */
close(sockfd);
exit(0);
}
（2）服务器代码
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>
#include <netdb.h>
#include <sys/types.h>
#include <netinet/in.h>
#include <sys/socket.h>

#define MAXLINE 1000 //在一条消息中最大的输出字符数
#define LISTENQ 20 //最大监听队列
#define PORT 1000 //监听端口
#define MAXFD 20 //最大的在线用户数量
void *get_client(void *);
int sockfd,i;
static int maxi=0;//maxi表示当前client数组中最大的用户的i值
static int client[MAXFD];

void recvandsend(void) //监听转发线程入口函数
{
int index=0;
int nbytes=0;
char buffer[1024];
int len;
int outindex=0;
while(1)
{
if(maxi>0)
{
memset(buffer,0,sizeof(buffer));
nbytes=0;
//index++;
nbytes=read(client[index++],buffer,sizeof(buffer));
// printf("%d,%d\n",index,client[index]);
if(nbytes>0)
{
buffer[nbytes]='\0';
printf(" %s\n",buffer);
outindex=0;
while(outindex<maxi)
if(write(client[outindex++],buffer,sizeof(buffer))==-1)
{
fprintf(stderr,"Write Error:%s\n",strerror(errno));
exit(1);
}
}
}
if(index>=maxi)
index=0;
}
pthread_exit(NULL);
}

int main(int argc, char *argv[])
{
// int client_fd[LISTENQ],clientnum=0;;
struct sockaddr_in server_addr;
struct sockaddr_in client_addr;
int sin_size,portnumber;
char hello[]="Hello! Are You Fine?\n";
int thr_id; /* thread ID for the newly created thread */
pthread_t p_thread; /* thread's structure */
int new_fd=0;
memset(client,0,sizeof(client));
if(argc!=1)
{
fprintf(stderr,"Usage:%s portnumber\a\n",argv[0]);
exit(1);
}

/* 服务器端开始建立 socket 描述符 */
if((sockfd=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0))==-1)
{
fprintf(stderr,"Socket error:%s\n\a",strerror(errno));
exit(1);
}
/* 服务器端填充 sockaddr 结构 */
bzero(&server_addr,sizeof(struct sockaddr_in));
server_addr.sin_family=AF_INET;
server_addr.sin_addr.s_addr=htonl(INADDR_ANY);
server_addr.sin_port=htons(PORT);
/* 捆绑 sockfd 描述符 */
if(bind(sockfd,(struct sockaddr *)(&server_addr),sizeof(struct sockaddr))==-1)
{
fprintf(stderr,"Bind error:%s\n\a",strerror(errno));
exit(1);
}
printf("服务器监听端口%d...\n",PORT);
/* 监听 sockfd 描述符 */
if(listen(sockfd,LISTENQ)==-1)
{
fprintf(stderr,"Listen error:%s\n\a",strerror(errno));
exit(1);
}
thr_id = pthread_create(&p_thread, NULL, recvandsend, NULL);
printf("欢迎来到聊天室!!!\n");
while(1)
{
/* 服务器阻塞,直到客户程序建立连接 */
if(maxi>=20)
{
printf("以达到人数上线\n");
continue;
}
sin_size=sizeof(struct sockaddr_in);
if((new_fd=accept(sockfd,(struct sockaddr *)(&client_addr),&sin_size))==-1)
{
fprintf(stderr,"Accept error:%s\n\a",strerror(errno));
exit(1);
}
/*fprintf(stderr,"Server get connection from %s\n",inet_ntoa(client_addr.sin_addr));*/
client[maxi++]=new_fd;
printf("\n新用户进入聊天室%d\n",new_fd-3);
}
close(sockfd);
exit(0);
}

4调试分析与测试结果
1.Server端
打开server端

2.客户端打开，新用户登录并输入了地址，昵称

3. 服务端显示

4. 客户端显示

第二个用户登录

四 课程设计总结

通过本次试验，我了解了网络通信的基本知识，同时对于Linux中网络通信编程也有了初步的了解，实验过程中基本理解了网络通信中服务器端、客户端的工作过程。这次试验主要是在Linux环境下完成的，所以操作的并不是非常的顺利，平时还需要多做此方面的练习。