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普适性:它强调的是一个特性,是指绝大多数范围内的可操作性,但是它不是百分之百的适应。例如规则就是具有普适性的,只有绝大多数的人都适用的规则才有意义,从来也不会被违背的规则就没有存在的必要,而没有一个人会遵守的规则同样也是形同虚设。
普适主义:它是在普适性的基础上升华出来的一种思想,也许它和中庸之道有类似的地方。
普适计算:个人认为,普适计算强调的是一种透明的计算模式,这种模式主要强调的是透明性,无所不在只是导致人们对透明性提出需求的导火索,正是因为计算... -
DSP/BIOS与main()函数关系 - [DSP开发]
2007-12-19 | Tag:计算机与信息技术
§DSP/BIOS与main()函数关系
随着多线程技术的发展,原来委以重任的main()函数也逐渐的退化和冷落,现在变成了名不副实的“主函数”。在DSP/BIOS中也同样存在这样的问题,然而main()函数的作用依然不可忽略,其与DSP/BIOS的API函数的调用上存在一定的先后关系。
在DSP/BIOS应用程序中,mai... -
常有朋友问这样的问题:选用什么样的相机(摄相头)才适合?
面对这样的问题,在我看来,主要从两个方面去考虑:一、所要开发的视觉系统的速度要求;二所要开发的视觉系统的精度要求。
&nbs... -
DSP/BIOS 实现实时数据调试和交换(转) - [DSP开发]
2007-04-02 | Tag:计算机与信息技术
摘要:本文介绍了基于TI公司DSP/BIOS实现实时数据调试和交换的方法
----数字信号处理技术已成为目前最广泛的应用技术之一,TI公司在不断推出各种新型高速低功耗DSP的基础上,提出了基于DSP的微型实时操作系统BIOS的概念.
----DSP所面临的系统越来越复杂,诸如多任务处理,烦琐的硬件设备管理,实时数据处理及传送等等,传统的DSP编程越来越难以胜任.----TI公司推出的BIOS可以支持以上功能,它提供了众多的模块及面向用户的API接口,包括多优先级多任务系统调度,内存管理,硬件DRIVER抽象,以及数字信号处理所独特的实时数据调试及交换的支持.
----先介绍一下BIOS中的图形化管理界面:DSP/BIOS CONFIGURATION TOOLS。在 CCS 集成 开发环境中打开FILE
-> NEW -> DSP/BIOS CONFIGURATION,就可以看到DSP/CONFIGURATION TOOLS,
在这里用图形化的界面集中管理所有的BIOS模块,包括硬中断,软中断,任务,时钟,管道等,在每个模块下都可以添加新的对象以及编辑它的属性,添加完对象会在工程中自动生成相应的代码,用户程序中只需声明此对象,然后调用它的API函数就可以了。
----下面主要介绍数字信号处理所独特的实时数据调试及交换----在通常的软件调试中如何去观察变量?很简单,我们会单步运行或者设置断点,然后在WATCH窗口中观察变量的值.这种经典的调试方法在数字信号处理中捉荆见拙,因为我们面对的是实时任务,程序的停顿会使我们面对的系统面目全非.DSP/BIOS的解决方案是提供LOG模块,
在目标DSP内,LOG对象将要监控的信息实时的捕捉存放在DSP的特定缓冲LOG
BUFFER中,在DSP进入空闲的时刻通过JTAG接口传回主机,主机端的CCS集成环境将接受数据并显示在打开的LOG观察窗口中,从而不打断正常的程序运行情况下,获取必要的调试信息。
----下面介绍如何使用LOG模块。在现有的工程中打开DSP/BIOS CONFIGURATION TOOL
,在LOG模块上单击右键选择INSERT LOG,然后修改新添加的对象名为 LogTarget. 在程序里添加以下代码
#include
#include
extern far LOG_Obj logTarget; //声明为外部对象
func()
{
LOG_printf( &logTarget, … );
}----这样就完成了调试数据向主机的传送。在运行代码前,我们打开TOOLS....DSP/BIOS.....MESSAGE
LOG,在打开的LOG窗口中,单击右键打开PROPERTY PAGE,选择Name为LogTarget. 然后运行
代码,LOG.printf会将所需的信息打印到打开的LOG窗口中,这样能够在不影响系统运行的时候,观察变量,打印信息了.----另一个重要的用于实时调试的模块是STS,用于提供在程序运行中的各种统计数据,如运行时间,特定的变量等。在DSP中,STS将所要统计的数据放在一组32位的变量,同样在DSP进入IDLE时刻,将数据通过JTAG接口传送给主机中的64位变量进行统计,并清除DSP中的32位变量。
----下面介绍一下STS的使用
----在工程中打开DSP/CONFIGURATION TOOLS,并在STS模块下添加一个对象stsObj.
----在程序里添加以下代码
#include
#include
extern far STS_Obj stsObj;
//通常有三种使用方法
//1。统计消耗的时钟数
func()
{
STS_set( &stsObj, CLK_gethtime()); //设置一个起始时刻
"do algorithm"//运行算法
STS_delta(&stsObj, CLK_gethtime()); //得到自上一个STS_set到目前的时钟数
}
//2。统计变化的变量
func()
{
STS_add( &stsObj, pitch);//将变量pitch在一段循环中的最大值,平均值及总和打印出来
}
//3。统计变量改变的差值
STS_set( &stsObj,targetValue);
"processing"
STS_delta(&stsObj,newValue);//将变量改变的差值统计出来----在运行代码前,在CCS中打开TOOLS..DSP/BIOS..STATISTICS VIEW,在打开的STATISTICS窗口
中,单击右键打开PROPERTY PAGE,选择要显示的STS对象及要观察的统计数据,如平均值, 总数,
循环次数等.运行代码,所要观察的统计数据会出现在STATISTICS窗口中,这样我们能够在不影响系统运行的时候,获取有关的统计信息了.----上面我们介绍的STS模块提供了灵活的获取统计数据的方法。
----下一个我们要提到的重要模块是RTDX(REALTIME DATA EXCHANGE),RTDX提供了实时连续探察
DSP内部处理的方法,我们可以在DSP全速运行的时候在主机和DSP间进行数据的传输,用户可以在主机用OLE automation
client分析显示得到的数据.----RTDX包括主机部分和目标部分,目标DSP中程序调用RTDX目标库的API函数通过JTAG接口与主机交换数据,主机端客户程序通过OLE接口调用RTDX
HOST LIBRARY API与DSP交换数据。目标DSP内输出管道的编程可以参照一下流程:
1)#include
2)RTDX_CreateOutputChannel(ochan);
声明一个全局的输出管道
3) RTDX_enableOutput(&ochan);
使能一个输出的管道
4) status = RTDX_write(&ochan, &data, sizeof(data));
将所要传出的数据data传递到管道
5)RTDX_disableOutput(&ochan);
关断管道目标DSP内输入管道的编程与此类似
在主机端可以用VB,VC或者EXCEL编程
这里介绍一下VC环境下RTDX输入管道编程1) 输入RTDX支持库
#import
using namespace RTDXINTLib;2) 定义一个RTDX对象
IRtdxExpPtr rtdx;3) 初始化COM
::CoInitialize(NULL);4) 初始化COM对象
HRESULT hr = rtdx.CreateInstance( L"RTDX" );5) 打开一个管道
status = rtdx.Open("ochan", "R")6) 从管道中读数据
status = rtdx.ReadI4(data)7) 关闭管道
status = rtdx.Close()8) 释放COM对象
rtdx.Release();9) 释放COM
::CoUninitialize();主机端输出管道的编程与此类似.
----如果安装有CCS,那么在C:\ti\c6000\examples\rtdx\displays下的RTDX.EXE提供了一个通用的主机端接口程序,运行后,通过菜单配置,可以与DSP端RTDX管道建立连接,将接受的数据显示在表格中.
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用TL16C752B实现DSP和PC机的串行通信(转) - [DSP开发]
2007-03-28 | Tag:计算机与信息技术
(华强电子世界网讯) 介绍了TL16C752B的特点、性能和相关寄存器,给出了通过TL16C752B实现TMS320VC5421和PC机实时通信的方法。同时给出了串口通信部分的硬件应用电路图以及对TL16C752B进行初始化的软件实现程序。关键词:数字信号处理;通信接口;异步通信;TL16C752B;TMS320VC5421
1 引言
美国德州仪器公司(TI)的TMS320VC54XX系列DSP芯片与PC机实现异步通信通常有两种方法:第一种是使用通用I/O信号XF和BIO作为串口发送和接收信号,用软件逐位发送和接收数据,即软件异步通信方法,这种方法需要占用很多CPU时间,因此,只能在DSP不太忙、实时性要求不高的情况下采用;第二种是通过扩展异步通信芯片来实现高速串行通信,本文选用的就是此方法。
在笔者设计数字调幅广播系统中的基带处理子系统时,复用器与信道编码器之间的通信采用的是异步串行通讯方案。复用器则使用通用PC机来实现,信道编码器使用TI公司生产的DSP芯片TMS320VC5421来设计实现。

2 UART芯片TL16C752B简介
2.1 主要特点
TL16C752B是TI公司推出的新型UART(Universal Asynchronous Receiver and Transmitter )收发器。该器件的主要特点如下:
●引脚和ST16C2550兼容,内置两套UART系统,可独立工作;
●工作时,最高波特率可以达到1.5Mbps(使用24MHz晶体时)或3Mbps(使用48MHz振荡器或时钟源时);
●具有64字节发送/接收FIFO(接收FIFO包含错误标志)。由于收、发FIFO的触发等级可通过软件编程实现,因而减少了CPU的中断次数;
●接收FIFO的启动和停止等级可以通过软件编程来实现;
●具有两种控制模式:其中软件流控制模式可通过编程Xon/Xoff字符来实现;而硬件流控制模式则可通过设置RTS和CTS引脚及相应的寄存器来实现;
●波特率可编程;
●可编程下列串行数据格式:
——5、6、7、8 四种字符;
——数据奇偶校验或者无校验;
——1、1.5、2bits 停止位;
●内部闭环。

2.2 TL16C752B的引脚功能
TL16C752B内含双UART,并自带64字节收发FIFO,可自动进行软件流和硬件流控制,最大波特率可达3Mbps。此外,TL16C752B还提供了其它一些增强功能,可通过设定EFR寄存器的相关位来实现。通过FIFO RDY 寄存器可读取TXRDY/RXRDY引脚的状态;而通过片内寄存器则可为使用者提供接收数据的错误识别、操作状态以及MODEM的接口控制信号。
TL16C752B的引脚排列如图1所示,各主要引脚的功能如下:
A0~A2:地址线,通过这几个引脚以及读写信号IOR和IOW可以访问及设定片内寄存器
D0~D7:双向8位数据线
CSA、CSB:两套UART的片选信号
TXA/RXA、TXB/RXB:分别表示所要发送和接收的数据端口
INTA/INTB:中断信号RESET:芯片复位信号
XIN/XOUT:时钟输入/输出信号。
2.3 TL16C752B的内部寄存器
图2所示是TL16C752B的内部功能模块图,该器件内部共有20个寄存器,这些寄存器可分别用于实现通信参数的设置、对线路及MODEM状态的访问、数据的发送和接收以及中断管理等功能。其地址可分别通过A0~A2地址线和某些寄存器的特定位来确定,由于有些寄存器的地址是重叠的,所以还必须通过读/写信号加以区分。TL16C752B内部寄存器的映射如表1所列。表中:
“*” 表示仅当LCR的第7位为1时,访问DLL/DLH。
“** ”表示仅当LCR为0xBF时,访问EFR以及Xon1/2,Xoff1/2。
“+” 表示当EFR[4]为1,且MCR[6]为1时,访问TCR/TLR。
“++”表示当片选信号有效、MCR[2]为1且处于非闭环模式时,访问 FIFO RDY。
此外,对于MCR[7],只有当EFR[4]为1时才可以更改。在上述说明中,[]表示该寄存器的第几位。

2.4 TL16C752B工作流控制模式
TL16C752B有2种工作流控制模式:硬件流控制和软件流控制。使用前者可降低软件消耗,通过RTS和CTS引脚信号的硬件连接可自动控制串行数据流,从而提高系统的有效性;后者则通过使用可编程的Xon/Xoff字符来自动控制数据传输。本文主要介绍软件流控制模式。
软件流控制模式的使能可通过EFR和MCR这2个寄存器来实现。不同流模式的组合如表2所列(可通过设定EFR的低4位实现)。

具体工作流程(从接收的角度)为:接收时,若操作达到接收中断等级,则产生中断,但这时传输还在进行(这里假设中断有一定延时);而当RHR中的数据数目达到接收停止等级规定的数值时,接收端发送Xoff1/2,以通知发送端停止发送数据,这时接收端将读取RHR中的数据。当RHR中的数据数目降到接收启动等级规定的数值时,接收端发送Xon1/2,以通知发送端可以继续发送数据。
3 TL16C752B与PC的通信电路
TL16C752B与PC的串行通信部分的硬件连接电路如图3所示。图中,地址线A0~A2、数据线D0~D7分别和DSP的地址总线A0~A2、外部数据线D0~D7直接相连,而选通信号CSA/CSB、读写信号IOR/IOW、复位信号RESET以及中断信号INTA/B则接入CPLD并由CPLD处理。同时DSP端的PS、DS、IS、IOSTRB、R/ W、MSTRB也同时接入CPLD以用于生成控制信号。电路中使用CPLD一方面可以对UART的地址灵活配置,另一方面也可以灵活生成UART的复位、选通和读写信号,从而增强系统的灵活性,方便系统调试。
由于PC端串口采用RS232电平标准,因此UART之后需要连接MAX3221以完成电平转换。TL16C752B的数据发送引脚和数据接收引脚分别与MAX3221的数据输入引脚和数据输出引脚连接。这里只使用一套UART来完成TL16C752B和PC的通信。数据收、发采用中断方式,UART_INTA通过CPLD和TMS320VC5421的外部中断INT0相连接。而3.072MHz晶振则连接到XIN和XOUT两引脚。波特率设定为38400,故DLL/DLH分别为06和00h。
具体调试时,可先从查询方式开始,若没有问题,再使用中断方式。

4 TL16C752B和PC通信的软件编程
该系统的软件设计部分主要包括PC机程序、DSP初始化、TL16C752B初始化和数据发送/接收以及双方的通信协议等。下面介绍TL16C752B的初始化程序。
TL16C752B初始化程序主要包括以下几部分:
(1)波特率的设定;
(2)增强功能的使能及设置EFR的相关位;
(3)完成有关收、发FIFO的设定,主要是MCR/TCR/TLR 3个寄存器的设置;
(4)软件流控制模式使能以及Xon/Xoff字符的设置;
(5)传输数据格式设定,包括8位数据位、2位停止位、DMA传输模式1、偶校验、不使用强制校验模式、暂停控制位无效等;
(6)设置FIFO控制以及中断控制寄存器。
此外,在完成设置前,还应注意以下几点:
(1) 设定DLL和DLH前,LCR[7]应为1。
(2) 设定MCR前,EFR[4]应为1,LCR应为00h。地址相重叠的寄存器不能同时使能。
(3) 读写RHR和THR时,由于DSP的读写速度很快,故最好不要连续读写,而是在每读、写一次后延时一段时间,然后再进行下一次读写。
(4) 这里,DMA只是一个名称,而并非是 “直接存储器访问”。
TL16C752B的地址分配在I/O空间的0020h~0027h,读写通过PORTR和PORTW指令完成。TL16C752B初始化程序如下:
ini_uart_start:
设置 baud rate=38400 ; divi-sor=0006h
stm #temp1_reg,ar1
nop
st #80h;*ar1 ;除数锁存使能 LCR=bfh
portw *ar1,#k_LCR_addr
st #k_DLL_value,*ar1
portw *ar1,#k_DLL_addr
st #k_DLH_value,*ar1
portw *ar1,#k_DLH_addr
;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;
st #k_LCR_value*ar1 ;LCR=bfh
portw *ar1,#k_LCR_addr
st #k1 EFR value*ar1 ;增强功能使能
portw *ar1,#k_EFR_addr
st #0,*ar1 ;设定LCR= 0
portw *ar1#k LCR addr
st #k_FCR_value,*ar1 ;设定FIFO控制寄存器
portw *ar1,#k_FCR_addr
st #k_MCR_value,*ar1 ;设定MCR/TCR/TLR寄存器
portw *ar1,#k_MCR_addr
st #k_TCR_value,*ar1
portw *ar1,#k_TCR_addr
st #k_TLR_value,*ar1
portw *ar1,#k_TLR_addr
st #k1_MCR_value,*ar1
portw *ar1,#k_MCR_addr
st #k_LCR_value,*ar1 ;为访问Xon/Xoff/EFR,LCR重设定为BFh
portw *ar1,#k_LCR_addr
st #k_Xoff1_value,*ar1 ;设置软件流控制
portw *ar1,#k_Xoff1_addr
st #k_Xon1_value,*ar1
portw *ar1,#k_Xon1_addr
st #k_Xoff2_value,*ar1
portw *ar1,#k_Xoff2_addr
st #k_Xon2_value,*ar1
portw *ar1,#k_Xon2_addr
st #k_EFR_value,*ar1 ;设置软件流控制组合方式
portw *ar1,#k_EFR_addr
st #k_LCR_dlatch_disable,*ar1portw *ar1,#k_LCR_addr ;设定传输数据格式
st #k_IER_value,*ar1 ;设置中断
portw *ar1,#k_IER_addr
5 结束语
通过扩展串口完成TMS320VC5421与PC机串行通信硬件接口比较简单、数据传送距离远、使用经济。该电路及其软件经与微机的通信实验证明,在波特率为38400时,能够可靠地实现与PC机的通信。
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volatile关键字 - [程序设计]
2007-03-28 | Tag:计算机与信息技术
volatile关键字是一种类型修饰符,用它声明的类型变量表示可以被某些编译器未知的因素更改,比如
操作系统、硬件或者其它线程等。遇到这个关键字声明的变量,编译器对访问该变量的代码就不再进行
优化,从而可以提供对特殊地址的稳定访问。
使用该关键字的例子如下:
int volatile nVint;
当要求使用volatile 声明的变量的值的时候,系统总是重新从它所在的内存读取数据,即使它前面的指
令刚刚从该处读取过数据。而且读取的数据立刻被保存。
例如:
volatile int i=10;
int a = i;
。。。//其他代码,并未明确告诉编译器,对i进行过操作
int b = i;volatile 指出 i是随时可能发生变化的,每次使用它的时候必须从i的地址中读取,因而编译器生成的
汇编代码会重新从i的地址读取数据放在b中。而优化做法是,由于编译器发现两次从i读数据的代码之间
的代码没有对i进行过操作,它会自动把上次读的数据放在b中。而不是重新从i里面读。这样以来,如果
i是一个寄存器变量或者表示一个端口数据就容易出错,所以说volatile可以保证对特殊地址的稳定访问
。
注意,在vc6中,一般调试模式没有进行代码优化,所以这个关键字的作用看不出来。下面通过插入汇编
代码,测试有无volatile关键字,对程序最终代码的影响:
首先用classwizard建一个win32 console工程,插入一个voltest.cpp文件,输入下面的代码:
#include
void main()
{
int i=10;
int a = i;printf("i= %d\n",a);
//下面汇编语句的作用就是改变内存中i的值,但是又不让编译器知道
__asm {
mov dword ptr [ebp-4], 20h
}int b = i;
printf("i= %d\n",b);
}然后,在调试版本模式运行程序,输出结果如下:
i = 10
i = 32然后,在release版本模式运行程序,输出结果如下:
i = 10
i = 10输出的结果明显表明,release模式下,编译器对代码进行了优化,第二次没有输出正确的i值。
下面,我们把 i的声明加上volatile关键字,看看有什么变化:
#include
void main()
{
volatile int i=10;
int a = i;printf("i= %d\n",a);
__asm {
mov dword ptr [ebp-4], 20h
}int b = i;
printf("i= %d\n",b);
}分别在调试版本和release版本运行程序,输出都是:
i = 10
i = 32这说明这个关键字发挥了它的作用!
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WinSock学习笔记(二)(转) - [程序设计]
2007-03-28 | Tag:计算机与信息技术
与socket有关的一些函数介绍
1、读取当前错误值:每次发生错误时,如果要对具体问题进行处理,那么就应该调用这个函数取得错误代码。
int WSAGetLastError(void );
#define h_errno WSAGetLastError()
错误值请自己阅读Winsock2.h。
2、将主机的unsigned long值转换为网络字节顺序(32位):为什么要这样做呢?因为不同的计算机使用不同的字节顺序存储数据。因此任何从Winsock函数对IP地址和端口号的引用和传给Winsock函数的IP地址和端口号均时按照网络顺序组织的。
u_long htonl(u_long hostlong);
举例:htonl(0)=0
htonl(80)= 1342177280
3、将unsigned long数从网络字节顺序转换位主机字节顺序,是上面函数的逆函数。 u_long ntohl(u_long netlong);
举例:ntohl(0)=0
ntohl(1342177280)= 80
4、将主机的unsigned short值转换为网络字节顺序(16位):原因同2: u_short htons(u_short hostshort);
举例:htonl(0)=0
htonl(80)= 20480
5、将unsigned short数从网络字节顺序转换位主机字节顺序,是上面函数的逆函数。 u_short ntohs(u_short netshort);
举例:ntohs(0)=0
ntohsl(20480)= 80
6、将用点分割的IP地址转换位一个in_addr结构的地址,这个结构的定义见笔记(一),实际上就是一个unsigned long值。计算机内部处理IP地址可是不认识如192.1.8.84之类的数据。 unsigned long inet_addr( const char FAR * cp );
举例:inet_addr("192.1.8.84")=1409810880
inet_addr("127.0.0.1")= 16777343
如果发生错误,函数返回INADDR_NONE值。
7、将网络地址转换位用点分割的IP地址,是上面函数的逆函数。 char FAR * inet_ntoa( struct in_addr in );
举例:char * ipaddr=NULL;
char addr[20];
in_addr inaddr;
inaddr. s_addr=16777343;
ipaddr= inet_ntoa(inaddr);
strcpy(addr,ipaddr);
这样addr的值就变为127.0.0.1。
注意意不要修改返回值或者进行释放动作。如果函数失败就会返回NULL值。
8、获取套接字的本地地址结构: int getsockname(SOCKET s, struct sockaddr FAR * name, int FAR * namelen );
s为套接字
name为函数调用后获得的地址值
namelen为缓冲区的大小。
9、获取与套接字相连的端地址结构:
int getpeername(SOCKET s, struct sockaddr FAR * name, int FAR * namelen );
s为套接字
name为函数调用后获得的端地址值
namelen为缓冲区的大小。
10、获取计算机名:
int gethostname( char FAR * name, int namelen );
name是存放计算机名的缓冲区
namelen是缓冲区的大小
用法:
char szName[255];
memset(szName,0,255);
if(gethostname(szName,255)==SOCKET_ERROR)
{
//错误处理
}
返回值为:szNmae="xiaojin"
11、根据计算机名获取主机地址: struct hostent FAR * gethostbyname( const char FAR * name );
name为计算机名。
用法:
hostent * host;
char* ip;
host= gethostbyname("xiaojin");
if(host->h_addr_list[0])
{
struct in_addr addr;
memmove(&addr, host->h_addr_list[0],4);
//获得标准IP地址
ip=inet_ ntoa (addr);
}
返回值为:hostent->h_name="xiaojin"
hostent->h_addrtype=2 //AF_INET
hostent->length=4
ip="127.0.0.1"
Winsock 的I/O操作:
1、 两种I/O模式
阻塞模式:执行I/O操作完成前会一直进行等待,不会将控制权交给程序。套接字 默认为阻塞模式。可以通过多线程技术进行处理。
非阻塞模式:执行I/O操作时,Winsock函数会返回并交出控制权。这种模式使用 起来比较复杂,因为函数在没有运行完成就进行返回,会不断地返回 WSAEWOULDBLOCK错误。但功能强大。
为了解决这个问题,提出了进行I/O操作的一些I/O模型,下面介绍最常见的三种:
2、select模型:
通过调用select函数可以确定一个或多个套接字的状态,判断套接字上是否有数据,或
者能否向一个套接字写入数据。 int select( int nfds, fd_set FAR * readfds, fd_set FAR * writefds,
fd_set FAR *exceptfds, const struct timeval FAR * timeout );
◆先来看看涉及到的结构的定义:
a、 d_set结构:
#define FD_SETSIZE 64?
typedef struct fd_set {
u_int fd_count; /* how many are SET? */
SOCKET fd_array[FD_SETSIZE]; /* an array of SOCKETs */
} fd_set;
fd_count为已设定socket的数量
fd_array为socket列表,FD_SETSIZE为最大socket数量,建议不小于64。这是微软建
议的。
B、timeval结构: struct timeval {
long tv_sec; /* seconds */
long tv_usec; /* and microseconds */
};
tv_sec为时间的秒值。
tv_usec为时间的毫秒值。
这个结构主要是设置select()函数的等待值,如果将该结构设置为(0,0),则select()函数
会立即返回。
◆再来看看select函数各参数的作用:
nfds:没有任何用处,主要用来进行系统兼容用,一般设置为0。
readfds:等待可读性检查的套接字组。
writefds;等待可写性检查的套接字组。
exceptfds:等待错误检查的套接字组。
timeout:超时时间。
函数失败的返回值:调用失败返回SOCKET_ERROR,超时返回0。
readfds、writefds、exceptfds三个变量至少有一个不为空,同时这个不为空的套接字组
种至少有一个socket,道理很简单,否则要select干什么呢。 举例:测试一个套接字是否可读:fd_set fdread;
//FD_ZERO定义
// #define FD_ZERO(set) (((fd_set FAR *)(set))->fd_count=0)
FD_ZERO(&fdread);
FD_SET(s,&fdread); //加入套接字,详细定义请看winsock2.h
if(select(0,%fdread,NULL,NULL,NULL)>0
{
//成功
if(FD_ISSET(s,&fread) //是否存在fread中,详细定义请看winsock2.h
{
//是可读的
}
}
◆I/O操作函数:主要用于获取与套接字相关的操作参数。
int ioctlsocket(SOCKET s, long cmd, u_long FAR * argp );
s为I/O操作的套接字。
cmd为对套接字的操作命令。
argp为命令所带参数的指针。
常见的命令: //确定套接字自动读入的数据量
#define FIONREAD _IOR(''''f'''', 127, u_long) /* get # bytes to read */
//允许或禁止套接字的非阻塞模式,允许为非0,禁止为0
#define FIONBIO _IOW(''''f'''', 126, u_long) /* set/clear non-blocking i/o */
//确定是否所有带外数据都已被读入
#define SIOCATMARK _IOR(''''s'''', 7, u_long) /* at oob mark? */
3、WSAAsynSelect模型:
WSAAsynSelect模型也是一个常用的异步I/O模型。应用程序可以在一个套接字上接收以
WINDOWS消息为基础的网络事件通知。该模型的实现方法是通过调用WSAAsynSelect函
数 自动将套接字设置为非阻塞模式,并向WINDOWS注册一个或多个网络时间,并提供一
个通知时使用的窗口句柄。当注册的事件发生时,对应的窗口将收到一个基于消息的通知。
int WSAAsyncSelect( SOCKET s, HWND hWnd, u_int wMsg, long lEvent);
s为需要事件通知的套接字
hWnd为接收消息的窗口句柄
wMsg为要接收的消息
lEvent为掩码,指定应用程序感兴趣的网络事件组合,主要如下: #define FD_READ_BIT 0
#define FD_READ (1 << FD_READ_BIT)
#define FD_WRITE_BIT 1
#define FD_WRITE (1 << FD_WRITE_BIT)
#define FD_OOB_BIT 2
#define FD_OOB (1 << FD_OOB_BIT)
#define FD_ACCEPT_BIT 3
#define FD_ACCEPT (1 << FD_ACCEPT_BIT)
#define FD_CONNECT_BIT 4
#define FD_CONNECT (1 << FD_CONNECT_BIT)
#define FD_CLOSE_BIT 5
#define FD_CLOSE (1 << FD_CLOSE_BIT)
用法:要接收读写通知:int nResult= WSAAsyncSelect(s,hWnd,wMsg,FD_READ|FD_WRITE);
if(nResult==SOCKET_ERROR)
{
//错误处理
}
取消通知:
int nResult= WSAAsyncSelect(s,hWnd,0,0);
当应用程序窗口hWnd收到消息时,wMsg.wParam参数标识了套接字,lParam的低字标明
了网络事件,高字则包含错误代码。
4、WSAEventSelect模型
WSAEventSelect模型类似WSAAsynSelect模型,但最主要的区别是网络事件发生时会被发
送到一个事件对象句柄,而不是发送到一个窗口。
使用步骤如下:
a、 创建事件对象来接收网络事件:
#define WSAEVENT HANDLE
#define LPWSAEVENT LPHANDLE
WSAEVENT WSACreateEvent( void );
该函数的返回值为一个事件对象句柄,它具有两种工作状态:已传信(signaled)和未传信
(nonsignaled)以及两种工作模式:人工重设(manual reset)和自动重设(auto reset)。默认未
未传信的工作状态和人工重设模式。
b、将事件对象与套接字关联,同时注册事件,使事件对象的工作状态从未传信转变未
已传信。
int WSAEventSelect( SOCKET s,WSAEVENT hEventObject,long lNetworkEvents );
s为套接字
hEventObject为刚才创建的事件对象句柄
lNetworkEvents为掩码,定义如上面所述
c、I/O处理后,设置事件对象为未传信BOOL WSAResetEvent( WSAEVENT hEvent );
Hevent为事件对象
成功返回TRUE,失败返回FALSE。
d、等待网络事件来触发事件句柄的工作状态:
DWORD WSAWaitForMultipleEvents( DWORD cEvents,
const WSAEVENT FAR * lphEvents, BOOL fWaitAll,
DWORD dwTimeout, BOOL fAlertable );
lpEvent为事件句柄数组的指针
cEvent为为事件句柄的数目,其最大值为WSA_MAXIMUM_WAIT_EVENTS
fWaitAll指定等待类型:TRUE:当lphEvent数组重所有事件对象同时有信号时返回;
FALSE:任一事件有信号就返回。
dwTimeout为等待超时(毫秒)
fAlertable为指定函数返回时是否执行完成例程
对事件数组中的事件进行引用时,应该用WSAWaitForMultipleEvents的返回值,减去
预声明值WSA_WAIT_EVENT_0,得到具体的引用值。例如:
nIndex=WSAWaitForMultipleEvents(…);
MyEvent=EventArray[Index- WSA_WAIT_EVENT_0];
e、判断网络事件类型:
int WSAEnumNetworkEvents( SOCKET s,
WSAEVENT hEventObject, LPWSANETWORKEVENTS lpNetworkEvents );
s为套接字
hEventObject为需要重设的事件对象
lpNetworkEvents为记录网络事件和错误代码,其结构定义如下:
typedef struct _WSANETWORKEVENTS {
long lNetworkEvents;
int iErrorCode[FD_MAX_EVENTS];
} WSANETWORKEVENTS, FAR * LPWSANETWORKEVENTS;
f、关闭事件对象句柄:
BOOL WSACloseEvent(WSAEVENT hEvent);
调用成功返回TRUE,否则返回FALSE。 -
WinSock学习笔记(一)(转) - [程序设计]
2007-03-28 | Tag:计算机与信息技术
Socket(套接字)
◆先看定义:
typedef unsigned int u_int;
typedef u_int SOCKET;
◆Socket相当于进行网络通信两端的插座,只要对方的Socket和自己的Socket有通信联接,双方就可以发送和接收数据了。其定义类似于文件句柄的定义。
◆Socket有五种不同的类型:
1、流式套接字(stream socket)
定义:
#define SOCK_STREAM 1
流式套接字提供了双向、有序的、无重复的以及无记录边界的数据流服务,适合处理大量数据。它是面向联结的,必须建立数据传输链路,同时还必须对传输的数据进行验证,确保数据的准确性。因此,系统开销较大。
2、 数据报套接字(datagram socket)
定义:
#define SOCK_DGRAM 2
数据报套接字也支持双向的数据流,但不保证传输数据的准确性,但保留了记录边界。由于数据报套接字是无联接的,例如广播时的联接,所以并不保证接收端是否正在侦听。数据报套接字传输效率比较高。
3、原始套接字(raw-protocol interface)
定义:
#define SOCK_RAW 3
原始套接字保存了数据包中的完整IP头,前面两种套接字只能收到用户数据。因此可以通过原始套接字对数据进行分析。
其它两种套接字不常用,这里就不介绍了。
◆Socket开发所必须需要的文件(以WinSock V2.0为例):
头文件:Winsock2.h
库文件:WS2_32.LIB
动态库:W32_32.DLL
一些重要的定义
1、数据类型的基本定义:这个大家一看就懂。
typedef unsigned char u_char;
typedef unsigned short u_short;
typedef unsigned int u_int;
typedef unsigned long u_long;
2、 网络地址的数据结构,有一个老的和一个新的的,请大家留意,如果想知道为什么,
请发邮件给Bill Gate。其实就是计算机的IP地址,不过一般不用用点分开的IP地
址,当然也提供一些转换函数。
◆ 旧的网络地址结构的定义,为一个4字节的联合:
struct in_addr {
union {
struct { u_char s_b1,s_b2,s_b3,s_b4; } S_un_b;
struct { u_short s_w1,s_w2; } S_un_w;
u_long S_addr;
} S_un;
#define s_addr S_un.S_addr /* can be used for most tcp & ip code */
//下面几行省略,反正没什么用处。
};
其实完全不用这么麻烦,请看下面:
◆ 新的网络地址结构的定义:
非常简单,就是一个无符号长整数 unsigned long。举个例子:IP地址为127.0.0.1的网络地址是什么呢?请看定义:
#define INADDR_LOOPBACK 0x7f000001
3、 套接字地址结构
(1)、sockaddr结构:
struct sockaddr {
u_short sa_family; /* address family */
char sa_data[14]; /* up to 14 bytes of direct address */
};
sa_family为网络地址类型,一般为AF_INET,表示该socket在Internet域中进行通信,该地址结构随选择的协议的不同而变化,因此一般情况下另一个与该地址结构大小相同的sockaddr_in结构更为常用,sockaddr_in结构用来标识TCP/IP协议下的地址。换句话说,这个结构是通用socket地址结构,而下面的sockaddr_in是专门针对Internet域的socket地址结构。
(2)、sockaddr_in结构
struct sockaddr_in {
short sin_family;
u_short sin_port;
struct in_addr sin_addr;
char sin_zero[8];
};
sin _family为网络地址类型,必须设定为AF_INET。sin_port为服务端口,注意不要使用已固定的服务端口,如HTTP的端口80等。如果端口设置为0,则系统会自动分配一个唯一端口。sin_addr为一个unsigned long的IP地址。sin_zero为填充字段,纯粹用来保证结构的大小。
◆ 将常用的用点分开的IP地址转换为unsigned long类型的IP地址的函数:
unsigned long inet_addr(const char FAR * cp )
用法:
unsigned long addr=inet_addr("192.1.8.84")
◆ 如果将sin_addr设置为INADDR_ANY,则表示所有的IP地址,也即所有的计算机。
#define INADDR_ANY (u_long)0x00000000
4、 主机地址:
先看定义:
struct hostent {
char FAR * h_name; /* official name of host */
char FAR * FAR * h_aliases; /* alias list */
short h_addrtype; /* host address type */
short h_length; /* length of address */
char FAR * FAR * h_addr_list; /* list of addresses */
#define h_addr h_addr_list[0] /* address, for backward compat */
};
h_name为主机名字。
h_aliases为主机别名列表。
h_addrtype为地址类型。
h_length为地址类型。
h_addr_list为IP地址,如果该主机有多个网卡,就包括地址的列表。
另外还有几个类似的结构,这里就不一一介绍了。
5、 常见TCP/IP协议的定义:
#define IPPROTO_IP 0
#define IPPROTO_ICMP 1
#define IPPROTO_IGMP 2
#define IPPROTO_TCP 6
#define IPPROTO_UDP 17
#define IPPROTO_RAW 255
具体是什么协议,大家一看就知道了。
套接字的属性
为了灵活使用套接字,我们可以对它的属性进行设定。
1、 属性内容:
//允许调试输出
#define SO_DEBUG 0x0001 /* turn on debugging info recording */
//是否监听模式
#define SO_ACCEPTCONN 0x0002 /* socket has had listen() */
//套接字与其他套接字的地址绑定
#define SO_REUSEADDR 0x0004 /* allow local address reuse */
//保持连接
#define SO_KEEPALIVE 0x0008 /* keep connections alive */
//不要路由出去
#define SO_DONTROUTE 0x0010 /* just use interface addresses */
//设置为广播
#define SO_BROADCAST 0x0020 /* permit sending of broadcast msgs */
//使用环回不通过硬件
#define SO_USELOOPBACK 0x0040 /* bypass hardware when possible */
//当前拖延值
#define SO_LINGER 0x0080 /* linger on close if data present */
//是否加入带外数据
#define SO_OOBINLINE 0x0100 /* leave received OOB data in line */
//禁用LINGER选项
#define SO_DONTLINGER (int)(~SO_LINGER)
//发送缓冲区长度
#define SO_SNDBUF 0x1001 /* send buffer size */
//接收缓冲区长度
#define SO_RCVBUF 0x1002 /* receive buffer size */
//发送超时时间
#define SO_SNDTIMEO 0x1005 /* send timeout */
//接收超时时间
#define SO_RCVTIMEO 0x1006 /* receive timeout */
//错误状态
#define SO_ERROR 0x1007 /* get error status and clear */
//套接字类型
#define SO_TYPE 0x1008 /* get socket type */
2、 读取socket属性:
int getsockopt(SOCKET s, int level, int optname, char FAR * optval, int FAR * optlen)
s为欲读取属性的套接字。level为套接字选项的级别,大多数是特定协议和套接字专有的。如IP协议应为 IPPROTO_IP。
optname为读取选项的名称
optval为存放选项值的缓冲区指针。
optlen为缓冲区的长度
用法:
int ttl=0; //读取TTL值
int rc = getsockopt( s, IPPROTO_IP, IP_TTL, (char *)&ttl, sizeof(ttl));
//来自MS platform SDK 2003
3、 设置socket属性:
int setsockopt(SOCKET s,int level, int optname,const char FAR * optval, int optlen)
s为欲设置属性的套接字。
level为套接字选项的级别,用法同上。
optname为设置选项的名称
optval为存放选项值的缓冲区指针。
optlen为缓冲区的长度
用法:
int ttl=32; //设置TTL值
int rc = setsockopt( s, IPPROTO_IP, IP_TTL, (char *)&ttl, sizeof(ttl));
套接字的使用步骤
1、启动Winsock:对Winsock DLL进行初始化,协商Winsock的版本支持并分配必要的
资源。(服务器端和客户端)
int WSAStartup( WORD wVersionRequested, LPWSADATA lpWSAData )
wVersionRequested为打算加载Winsock的版本,一般如下设置:
wVersionRequested=MAKEWORD(2,0)
或者直接赋值:wVersionRequested=2
LPWSADATA为初始化Socket后加载的版本的信息,定义如下:
typedef struct WSAData {
WORD wVersion;
WORD wHighVersion;
char szDescription[WSADESCRIPTION_LEN+1];
char szSystemStatus[WSASYS_STATUS_LEN+1];
unsigned short iMaxSockets;
unsigned short iMaxUdpDg;
char FAR * lpVendorInfo;
} WSADATA, FAR * LPWSADATA;
如果加载成功后数据为:
wVersion=2表示加载版本为2.0。
wHighVersion=514表示当前系统支持socket最高版本为2.2。
szDescription="WinSock 2.0"
szSystemStatus="Running"表示正在运行。
iMaxSockets=0表示同时打开的socket最大数,为0表示没有限制。
iMaxUdpDg=0表示同时打开的数据报最大数,为0表示没有限制。
lpVendorInfo没有使用,为厂商指定信息预留。
该函数使用方法:
WORD wVersion=MAKEWORD(2,0);
WSADATA wsData;
int nResult= WSAStartup(wVersion,&wsData);
if(nResult !=0)
{
//错误处理
}
2、创建套接字:(服务器端和客户端)
SOCKET socket( int af, int type, int protocol );
af为网络地址类型,一般为AF_INET,表示在Internet域中使用。
type为套接字类型,前面已经介绍了。
protocol为指定网络协议,一般为IPPROTO_IP。
用法:
SOCKET sock=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,IPPROTO_IP);
if(sock==INVALID_SOCKET)
{
//错误处理
}
3、套接字的绑定:将本地地址绑定到所创建的套接字上。(服务器端和客户端)
int bind( SOCKET s, const struct sockaddr FAR * name, int namelen )
s为已经创建的套接字。
name为socket地址结构,为sockaddr结构,如前面讨论的,我们一般使用sockaddr_in
结构,在使用再强制转换为sockaddr结构。
namelen为地址结构的长度。
用法:
sockaddr_in addr;
addr. sin_family=AF_INET;
addr. sin_port= htons(0); //保证字节顺序
addr. sin_addr.s_addr= inet_addr("192.1.8.84")
int nResult=bind(s,(sockaddr*)&addr,sizeof(sockaddr));
if(nResult==SOCKET_ERROR)
{
//错误处理
}
4、 套接字的监听:(服务器端)
int listen(SOCKET s, int backlog )
s为一个已绑定但未联接的套接字。
backlog为指定正在等待联接的最大队列长度,这个参数非常重要,因为服务器一般可
以提供多个连接。
用法:
int nResult=listen(s,5) //最多5个连接
if(nResult==SOCKET_ERROR)
{
//错误处理
}
5、套接字等待连接::(服务器端)
SOCKET accept( SOCKET s, struct sockaddr FAR * addr, int FAR * addrlen )
s为处于监听模式的套接字。
sockaddr为接收成功后返回客户端的网络地址。
addrlen为网络地址的长度。
用法:
sockaddr_in addr;
SOCKET s_d=accept(s,(sockaddr*)&addr,sizeof(sockaddr));
if(s==INVALID_SOCKET)
{
//错误处理
}
6、套接字的连结:将两个套接字连结起来准备通信。(客户端)
int connect(SOCKET s, const struct sockaddr FAR * name, int namelen )
s为欲连结的已创建的套接字。
name为欲连结的socket地址。
namelen为socket地址的结构的长度。
用法:
sockaddr_in addr;
addr. sin_family=AF_INET;
addr. sin_port=htons(0); //保证字节顺序
addr. sin_addr.s_addr= htonl(INADDR_ANY) //保证字节顺序
int nResult=connect(s,(sockaddr*)&addr,sizeof(sockaddr));
if(nResult==SOCKET_ERROR)
{
//错误处理
}
7、套接字发送数据:(服务器端和客户端)
int send(SOCKET s, const char FAR * buf, int len, int flags )
s为服务器端监听的套接字。
buf为欲发送数据缓冲区的指针。
len为发送数据缓冲区的长度。
flags为数据发送标记。
返回值为发送数据的字符数。
◆这里讲一下这个发送标记,下面8中讨论的接收标记也一样:
flag取值必须为0或者如下定义的组合:0表示没有特殊行为。
#define MSG_OOB 0x1 /* process out-of-band data */
#define MSG_PEEK 0x2 /* peek at incoming message */
#define MSG_DONTROUTE 0x4 /* send without using routing tables */
MSG_OOB表示数据应该带外发送,所谓带外数据就是TCP紧急数据。
MSG_PEEK表示使有用的数据复制到缓冲区内,但并不从系统缓冲区内删除。
MSG_DONTROUTE表示不要将包路由出去。
用法:
char buf[]="xiaojin";
int nResult=send(s,buf,strlen(buf));
if(nResult==SOCKET_ERROR)
{
//错误处理
}
8、 套接字的数据接收:(客户端)
int recv( SOCKET s, char FAR * buf, int len, int flags )
s为准备接收数据的套接字。
buf为准备接收数据的缓冲区。
len为准备接收数据缓冲区的大小。
flags为数据接收标记。
返回值为接收的数据的字符数。
用法:
char mess[1000];
int nResult =recv(s,mess,1000,0);
if(nResult==SOCKET_ERROR)
{
//错误处理
}
9、中断套接字连接:通知服务器端或客户端停止接收和发送数据。(服务器端和客户端)
int shutdown(SOCKET s, int how)
s为欲中断连接的套接字。
How为描述禁止哪些操作,取值为:SD_RECEIVE、SD_SEND、SD_BOTH。
#define SD_RECEIVE 0x00
#define SD_SEND 0x01
#define SD_BOTH 0x02
用法:
int nResult= shutdown(s,SD_BOTH);
if(nResult==SOCKET_ERROR)
{
//错误处理
}
10、 关闭套接字:释放所占有的资源。(服务器端和客户端)
int closesocket( SOCKET s )
s为欲关闭的套接字。
用法:
int nResult=closesocket(s);
if(nResult==SOCKET_ERROR)
{
//错误处理
}







