嵌入式课设报告web远程控制系统设计

1、课设报告课程名称嵌入式系统课程设计实验项目web远程控制系统设计指导教师周金和、王勇学院信息与通信工程专业电子信息工程班级/学号电信1101/学生姓名实验日期成 绩实验步骤一、搭建及移植web服务器搭建及移植boa服务器是本次课题的要点所在，为了能够顺利搭建服务器，前期做了大量工作 对其进行学习以及研究，在基本掌握boa服务器的搭建和移植的具体操作方法还有该服务器的工作方式、流程之后，才着手进行搭建和移植，即便如此，在搭建和移植的过程中还是遇到了不少问题， 下文也进行了分析和解决。1.1下载及配置BOA服务器1.1.1 下载安装boa服务器对其进行解压：还要安装必要的工具 bison, fle

2、x。否则会出现：make: yacc :命令未找到$ sudo apt-get in stall bis on flex在输入上一条命令之前需要保证虚拟机联网，虚拟机联网方式如下 首先把主机联上网，虚拟机网络设置桥接改成nat$ sudo vim /etc/network/interfacesstatic 改成 dhcp ，在 address netmask, gateway 力口#注释 用:wq保存并退出重启网路配置$sudo /etc/init.d/networking restart1.1.2修改相关配置文件修改 src/compat.h 文件：打开compat.h找到这一条语句：#de

3、fine TIMEZONE OFFSET(foo) foo#-tm gmtoff将其修改为：#define TIMEZONE OFFSET(foo) (foo)-tm gmtoff这是由于本机所使用的交叉编译版本对语句用法的不同。修改src/log.c文件。打开log.c注释掉下列语句：/*if (dup2(error_log, STDERR_FILENO) = -1) DIE(u nable to dup2 the error log);*/否则会出现错误：log.c:73 unable to dup2 the error log:bad file descriptor 。修改src/boa

4、.c文件。打开src/boa.c注释掉下面两句话：#if 0if (passwdbuf = NULL) DIE(” getpwuid ” );if (in itgroups(passwdbuf-pw_ name, passwdbuf-pw_gid) = -1) DIE(” initgroups ” );#en dif否则会出现错误：boa.c:211 - getpwuid: No such file or directory 。#if 0if (setuid(0) != -1) DIE( ” icky Linux kernel bug!”)；#en dif否则会出现问题：boa.c:228 -

5、 icky Li nux kernel bug!: No such file or directory 。1.1.3 生成boa可执行文件进入相关目录生成makefile文件：$ ./con figure修改makefile文件。$sudo vim Makefile修改 CC = gcc 为 CC = arm-linux-gnueabihf-gcc修改 CPP = gcc -E 为 CPP = arm-linux-gnueabihf-gcc-E接下来进行编译。$ make然后为刚刚生成的二进制文件boa瘦身删除其调试信息。$ arm-li nux-gnu eabihf-stripboa1.1.

6、4修改配置找到配置文件boa.co nf并进行如下修改：$ sudo gedit boa-c onf以下步骤需要在计算机上完成：(1) 对Group的修改将Group nogroup (这是修改程序所属的组)。修改为Group 0(2) 对user的修改将User nobody (这里是修改程序所属的用户)。修改为User 0(3) 对 ScriptAlias 的修改将ScriptAlias /cgi-bin/ /usr/lib/cgi-bin/(这里是配置服务器读取cgi程序的目录，需要在 SD卡中同样 的位置建立同样的目录）。修改为 ScriptAlias /cgi-bin/ /www/c

7、gi-bin/（5）对 DoucmentRoot 的修改将DoucmentRoot /var/www（这里是服务器初始网页放置的位置同样需要在SD卡同样的位置建立同样的文件夹并将名为index.html的网页放置在其中）。修改为 DoucmentRoot /www（6）对 ServerName 的修改将#ServerName （取消掉注释否则提示没有服务器名）。否则会出现错误 gethostbyname:No such file or directory ”（7）对 AccessLog 修改将AccessLog /var/log/boa/access_log （在SD卡相应位置建立同名文件夹以

8、存放日志文件，否则提示 找不到文件夹）。修改为 #AccessLog /var/log/boa/access_log否则会出现错误提示：unable to dup2 the error log: Bad file descriptor ”修改完成后直接点击文件左上方的保存按钮进行保存。在目标板上需要做的配置：创建目录/etc/boa并且把boa和boa.conf拷贝到这个目录下：$ mkdir /etc/boa$ sudo cp boa.c onf /media/rootfs/etc/boa创建HTML文档的主目录/www :$ mkdir /www创建CGI脚本所在的目录/www/cgi-b

9、in :$ mkdir /www/cgi-b in1.2.测试服务器动态网页功能到此为止服务器已经搭建完成了，接下来就要测试服务器是否能够成功运行动态网页了，为了 顺利完成测试，首先要做的是让目标板和主机能够通过交叉网线通信：0sudo vi /etc/ network/i nterfaces1重启主机的网络服务：sudo /etc/i nit.d/network ing restart再去配置目标板，同样将其置于同一网段：sudo gedit /etc/ network/i nterfaces重启目标板的网络服务：sudo /etc/i nit.d/network ing restart配置

10、完后在目标板上输入ifconfig可以查看到如下内容这时就可以测试主机与目标板之间的连通性了：分别在主机和目标板上使用ping命令去测试相互之间的连通性：图1.1测试连通性 出现上图所示信息就便表示着主机与目标板已经联通了，可以进行通信了。接下来要做的就是编译一个cgi程序，因为只是测试用所以就用最简单的hello world来测试：首先建立一个 hello.c文件：$sudo gedit hello.c编写hello world代码：#i ncludeint main (i nt argc, char* argv)prin tf(Co nte nt-type:text/htmlnn);pri

11、n tf(n);prin tf(cgiCH);prin tf(n);prin tf(Hello World! CGI Cn);prin tf(n ”);prin tf(n);return 0;,I保存。然后再对其进行编译，使之成为一个 cgi文件：arm-l inu x-g nu eabihf-gcc-o hello.cgi hello.c在当前文件夹下便会生成hello.cgi，为这个文件添加权限，使其可执行：chmod +X hello.cgi将这个文件移动到 SD卡中之前所指定的服务器中的文件夹：sudo cp hello.cgi /media/rootfs/www/cgi

12、-b in/现在可以打开浏览器在地址栏中输入2/cgi-bin/hello.cgi出现下图所示页面说明cgi功能可以使用，可以进行下一步工作了：(首先应在目标板中启动Boa服务器，步骤如下：在目标板中找到文件boa的目录，用cd命令进入，输入$sudo ./boa ，然后用ps -ef查看进程中是否有boa。或者用ps -ef|grep boa直接查找进程 Boa更加简便。接下来才能访问服务器。否则会出现连接不到服务 器的错误)图 boa的运行与进程查看图1.2动态网页测试二、实现嵌入式web远程控制功能目前为止，服务器的搭建以及数据的传输等基本功能已经实现了，为了能够实现嵌入式web远程控制

13、的功能，就需要让控制者进入到其主页来进行编辑提交，所以在这个页面中就要让控制者能 够对目标板进行各种控制和修改，而html只是单方向的，不能进行信息的交互，这时候就需要cgi程序来完成交互的任务。2.1静态网页的配置首先建立一个 index.html文件：sudo gedit in dex.html编写index.html代码: 无标题文档fun ctio n MM_ju mpMe nu(targ,selObj,restore) v3.0eval(targ+.location=+selObj.optionsselObj.selectedlndex.value+);if (restore) se

14、lObj.selectedI ndex=0; &n bsp;&n bsp;vinput type=submit value=更换其实每个标记都是一一对应的。每个网页文件都是以开始和以结束。与之间的内容是网页的标题。会显示在浏览器的标题栏上。与之间放的是网页内容。&n bsp;语句能够实现空行功能，以便使网页整体结构不会过于紧凑，将index.html拷贝到目标板 HTML文档的主目录/www里。sudo cp in dex.html /media/rootfs/www2/cgi-bin/hello.cgi显示为hello用于测试服务器的cgi功能。效果如图所示：在虚拟机浏览器中输入图2.1 H

15、TML超链接点击hello之后服务器跳转，页面显示的内容：图2.2 超链接hello.cgi2.2动态网页的配置2.2.1 HTML 表单/表单动作指向 allroot.cgi 传送方式为 post/ 插入文本框，赋值名为var ip/插入提交按钮/表单结束上面的语句表示了以post的方式将表单内容发送给allroot.cgi ,同时定义了一个按键和一个输入文本框，按钮的属性为提交按钮，文本框内的值为var_ip的值。2.2.2 cgi功能的实现为了能够实现更改ip的的功能就需要写一个shell脚本调用in terfaces并对其进行修改，然而修改这个文件需要root权限，可是单单给 shel

16、l脚本加上权限并不能达到目的，这时就需要借用一个c程序来提升其权限首先建立一个 allroot.c文件：sudo gedit allroot.c编写allroot.c代码：#i nclude #i nclude #in clude #in clude int mai n()prin tf(Co nte nt-type: text/htmlnn);输出类型uid_t uid ,euid;uid = getuid(); euid = geteuid();if(setreuid(euid, uid)/交换这两个 idperror(setreuid);system(sudo sh /www/cgi-b

17、in/changeip.sh);调用程序，原来的指导书没有sudo sh,不能成功的调用changeip.sh,因此在前面加上相应调用的语句才执行成功return 0;I 保存。然后再对其进行编译，使之成为一个cgi文件：arm-l inu x-g nu eabihf-gcc-o allroot.cgi allroot.c在当前文件夹下便会生成allroot.cgi，为这个文件添加权限，使其可执行：chmod +X allroot.cgi将这个文件移动到SD卡中之前所指定的服务器中的文件夹：sudo cp allroot.cgi /media/rootfs/www/cgi-bin/这个c程序所

18、做的便是提升changip.sh脚本的权限。当在网页中输入ip地址后，进入changip.sh将通过awk截取变量$f以-为分隔符的第二个域 ($2)的值，并赋值给 var ip这个变量：var ip=echo $QUERY STRING | awk -F & print $1T awk -F 三print $2”将得到的var ip这个值写入in terfaces:ethO cfg=/etc/network/interfacessed -i /Aaddress/d $eth0_cfgecho address $var ip $eth0 cfg这样就完成了 ip的更改。cha ngeip.sh

19、:#!/bi n/bash#if the program what called this cgi isnt sysconf.php, this script will refuse to run!#如果不是通过sysconf.php调用这个脚本，则拒绝执行，以保证安全性，避免直接通过http加参数的get#方式直接运行#if -z echo $HTTP_REFERER | sed -n /sysco nf.php/p、 ; the n# exit#fiif $REQUEST_METHOD= POST ; the nQUERY_STRING=cat /dev/stdi nfiecho Cont

20、en t-type:text/htmlecho eth0_cfg=/etc/ network/i nterfacesvar_ip=echo $QUERY_STRING | awk -F & print $1 | awk -F = pri nt $2 var_mask=echo $QUERY_STRING | awk -F & print $2 | awk -F = pri nt $2、 var_gateway=echo $QUERY_STRING | awk -F & print $3 | awk -F = print $2、 sed -i /A netmask/d $eth0_cfg sed

21、 -i /Aaddress/d $eth0_cfg sed -i /Agateway/d $eth0_cfgecho address $var_ip $eth0_cfgecho n etmask $var_mask $eth0_cfgecho gateway $var_gateway $eth0_cfg#ifc onfig eth0 $var_ip n etmask $var_mask#route add default gw $var gateway为了能够使开发板重启同样需要一个提升权限的reboot.c程序，考虑到cgi的原理是需要将主机提交的数据提供给相应程序来执行，所以这样编写C语言

22、.首先建立一个 reboot.c文件：sudo gedit reboot.c编写reboot.c代码：#i nclude #i nclude #in clude #in clude int main (i nt argc,char *argv,void)prin tf(Co nte nt-type: text/htmlnn ”);int a;if (a=1)pri ntf(The system is gog ing to rebootnn ”)；system(sudo reboot); 原来的代码中没有 sudo,因此在点击重启之后屏幕印出Thesystem is goging to rebo

23、ot .但是没有真正的重启系统，是因为重启系统需要有root的权限，因此加入sudo之后便可以正常的实现功能elsereturn(O); 原来的代码没有加；在编译的时候会报错，因此把分号加上了保存。然后再对其进行编译，使之成为一个 cgi文件：arm-linux-gnueabihf-gcc -o reboot.cgi reboot.c在当前文件夹下便会生成reboot.cgi，为这个文件添加权限，使其可执行：chmod +X reboot.cgi将这个文件移动到 SD卡中之前所指定的服务器中的文件夹：sudo cp reboot.cgi /media/rootfs/www/cgi-b in/三

24、、测试与调试3. 1测试远程控制功能3.1.1配置ip地址功能首先将主机与开发板用网线串口线连好，打开SecureCRT连接进入开发板，如果是上电之前就连接好电脑的话，还可以看到一些启动信息。在开发板上启动boa服务器，之所以使用root权限进入是因为，如果用普通用户权限进入的话， 会有端口被占用的提示，然而如果使用8080端口的话，对于本设计后面的进行会带来很多不必要的麻烦。启动boa服务器后，会显示启动信息，服务器版本，服务器创建时间以及服务器所占用的端口 号，占用的端口号为 80。2)这样就进入了服务器的主页，主页的内容很直接，两个按钮，一个超链接，一个文本框：boa服务器主页3.1.2重启功能在开发板上测试重启功能的具体过程如下：打开服务器初始的页面找到并点击重启按钮，重启这个功能看起来比改变ip要容易的多，但是如果使用c语言来编写cgi程序的时候往往会因为权限的问题带来很多的麻烦。因此要注意加sudo给到系统root权限。重启按钮浏览器中的显示，目