Linux聊天程序论文.docx

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Linux聊天程序论文

基于Linux网络聊天室的设计与实现

摘要

基于资源共享和软件自由的思想，linux成为越来越多技术人员的理想之国。

作为一个稳定的多用户类unix网络操作系统，linux能提供完美的网络解决方案，出色的胜任网络构建和维护。

出于对unix技术优势的出色继承和延续，linux对多种网络协议的支持使得网络解决方案极大的丰富。

在Linux中的网络编程是通过socket接口来进行的，Socket是TCP/IP网络的API。

不但是一种特殊的I/O，它也是一种文件描述符。

socket有TCP和UDP两个协议，TCP协议有数据的可靠性、应用的实时性、网络的可靠性三个优点。

因此选择TCP协议更为可靠。

数据这里NGE听。

;

编程人员共同开发的。

本系统实现了在Linux网络聊天室的基本功能。

在Linux下编写并调试服务器端程序和客户端程序，实现了客户、服务器之间的连接接和通信。

可以在单机上开辟两个窗口分别运行客户、服务器端的程序，或者两台主机链接分别作为客户和服务器的方式。

总体来说，此设计以嵌入式C语言为开发语言，使用网络套接字socket建立连接，并运用多线程实现数据的交换，程序经gcc调试成功，可以在单机网络聊天中使用。

关键字：

网络聊天室；Linux；socket；TCP；C语言

Networkchatroomofdesignandimplementationunderlinux

Abstract

Onthebasisofthethoughtwithfreeresource-sharingandsoftware,linuxbecomesmoreandmoretechnicalstaff'sidealcountry.andisattractingmorepersonstojoininthisidealconstantly.Asasteadymulti-userunixnetworkoperatingsystem,linuxcanoffertheperfectnetworksolutionandiscompetentofconstructingandmaintainingthenetworkexcellent.Fortheinherittingandextendingsplendidlyoftechnologicaladvantagetounix,theabundancethatlinuxsupporttomanykindsofprocotolsmakesthenetworkwithgreatsolution.

InLinux,networkprogrammingiscarriedoutthroughthesocketinterface,SocketistheAPIofTCP/IPnetwork.NotonlyIsaspecialI/Obutalsoisafiledescriptor.SockethastwoprotocolswhichareTCPandUDP,TCPprotocolhasthreeadvantagesoftheeliabilityofdata,theapplicationofreal-timeandthenetworkreliability.SoitismorereliabletochooseTCPprotocol.

ThesystemImplementatethebasicfunctionofthenetworkchatroomunderlinux.PreparedanddebuggingserverandclientprogramintheLinux,achievedtheLinksandcommunicationbetweentneserverandclient.CanopenuptwowindowsInasinglemachinetoruntheserverandclientprogramrespectively,ortoconnecttwohosts,respectively,asthewayoftheclientandserver.Overall,thedesignuseClanguageforthedevelopmentlanguage,creatlinkusingthenetworksocket,andusemultipletotheexchangeofdata.Theprogrambythesuccessofgccdebugdebugger,youcanuseitinthechatofstand-alonenetwork.

Keyword:

NetworkChatRooms;Linux;Socket;clanguage

第一章绪论

1.1研究背景

Linux是一种针对PC计算机和工作站的操作系统，Linux是为普通个人电脑设计,可免费分发的、兼容Unix的操作系统。

它支持各种各样的软件（包括大量免费软件）。

它是在386电脑上开发出来的,它现在支持486、586、Pentium、PowerPC、SunSparc和DECAlpha的硬件。

LinusTorvald和其它的遍布世界各地的编程人员共同开发的，作为一种操作系统，它具有与Unix、Mac、Windows和WindowsNT同样的功能[1]。

提到Linux就不能不提GNU和Unix。

RichardM.Stallman建立的自由软件联盟出版了两种许可证，GNU通用公共许可证（GNUGneralPublicLicense，GPL）和GNU函数库通用公共许可证（GNULibraryGneralPublicLicense，LGPL）。

大部分GNU工程的软件和文档是以GNU通用公共许可证发行的，但是有一些库是以GNU函数库通用公共许可证发行的。

按照GNU通用公共许可证的规定，Linux的源代码可以自由获取，这满足了我们学习该系统的强烈愿望。

GPL充分体现了Stallman的思想：

只要用户所做的修改是同等自由的，用户可以自由地使用、拷贝、查询、重用、修改甚至发布这个软件。

通过这种方式，GPL保证了Linux（以及同一许可证下的大量其他软件）不仅现在自由可用，而且以后经过任何修改这后都仍然可以自由使用[2]。

Unix是由AT—T贝尔实验室的KenThompson和DennisRitchie于1969年在一台已经废弃了的PDP-7上开发的；最初它是一个用汇编语言写成的单用户操作系统。

后来,他们又在PDP-11上用C语言重新编写（发明C语言的部分目的就在于此），把Unix做成为了一个文本处理系统，这使Unix在贝尔实验室得到广泛的应用。

Unix的最初版本免费提供给许多知名的大学的计算机系使用。

加州大学伯克利分校的计算机系就是其中的一名，并地Unix进行了修改增加了许多新的特点，这就是广为人知的BSC版本的Unix。

与此同时，其它独立开发的Unix版本也开始萌生[3]。

Unix不断发展了，各种版本被应用到不同的计算机使用。

而Linux最初是专门为基于Intel的个人计算机设计的。

1、Linux的早期

1991年，一名叫LinusTorvalds的芬兰大学生对Unix各种版本对于80386类的机器的脆弱支持十分不满，他决定要开发出一个全功能的、支持POSIX标准的、类Unix的操作系统内核，该系统吸收了BSD和SystemV的优点，同进摒弃了它们的缺点。

他独立把这个内核开发到0.02版，这个版本已经可以运行gcc、bash和很少的一些应用程序。

1994年，Linux已经升级到1.0版本。

它的源代码量也呈指数形式增长，实现了基本的TCP/IP功能，此时Linux已经拥有大约10万的用户。

2、Linux的现状

作为一各服务器级的操作系统，Linux已经成熟了。

现在的Linux内核由150多行代码组成，能作为Web服务器平台，也为越来越多的商业用户提供文件和打印服务。

它既被当作邮件服务器的一种候选平台，也被当作一种强壮而安全的防火墙。

Linux的企业级特性，比如支持多处理器、支持大型文件系统、日志文件系统以及密集型计算和高可用性集群技术，也逐步成熟，桌面上的Linux也在继续完善。

3、Linux的未来

Linux最强大的生命力在于其公开的开发过程。

每个人都有可以自由获取内核源程序，每个人都有要不得以运载源程序加以修改，而后他人也可以自由获取你修改后的源程序。

Linux这种独特的自由流畅的开发模型已被命名为bazaar（集市模型）。

Bazaar开发模型通过重视实验，征集并充分利用早期的反馈，对巨大数量的脑力资源进行平衡配置，可以开发出更优秀的软件。

1.2应用概述

嵌入式系统是指操作系统和功能软件集成于计算机硬件系统之中。

简单的说就是系统的应用软件与系统的硬件一体化，类似与BIOS的工作方式[4]。

具有软件代码小、高度自动化、响应速度快等特点，特别适合于要求实时的和多任务的体系。

随着Intenet的日益发展和普及，网络在嵌入式系统中应用非常广泛，越来越多的嵌入式设备采用Linux操作系统[5]。

Linux在近十年的时间里发展迅速，不仅奠定了坚实的网络基础，成为众多服务器强有力的支持，更是发展了嵌入式领域乃至桌面领域。

Linux作为一种自由免费的操作系统，相对于windows具有良好的稳定性和出色的网络性能，此被广泛应用于各种网络服务器。

尽管在短期内还不能形成规模与windows系统相抗衡，但是他的发展势头已不可阻挡。

在服务器领域，Linux已经是后来居上，占领了微软windows服务器的一些市场，甚至有取代unix的迹象。

Linux是一个源代码公开的免费操作系统，具有强移植性，所以对基于Linux的Socket网络编程的研究越来越重要，其c/s模式如图1.1所示。

图1.1客户端/服务器模式

Socket实际是网络传输层供给应用层的编程接口。

传输层则在网络层的基础上提供进程到进程访问的逻辑通道，而应用层的进程则利用传输层向另一台主机的某一进程通信[6]。

Socket就是应用层与传输层之间的桥梁，如图1.2所示。

图1.2socket是传输层与应用层间的桥梁

使用Socket编程时可以开发客户机和服务器应用程序，它们可以在本地网络上进行通信，也可以通过Internet在全球范围内进行通信。

编写并运行Socket的客户端和服务器端程序，双方通过套接字建立了服务连接请求，并且通过一些方法提高Socket的性能。

1.3优点

近年嵌入式系统发展成为热点，Linux环境下利用socket设计网络聊天室系统，是嵌入式发展的一个趋势之一，主要因为它有以下三个优点：

1、Linux作为一个开源的操作系统，利于使用人员交流学习，而且Linux的许多特性有利于网络编程。

首先，Linux系统拥有许多网络编程的库函数，可以方便地实现客户机/服务器模型。

其次，Linux秉承了UNIX的设备无关性这一优秀特征，即它通过文件的描述符实现了统一的设备接口，网络的Socket数据传输是一种特殊的I/0，Scoket也是一种文件描述符。

再有，且其内核小、效率高、兼容性好和稳定性强等优点。

2、Socket接口是一个通用的接口，它不