當(dāng)前位置：首頁 > 嵌入式培訓(xùn) > 嵌入式學(xué)習(xí) > 講師博文 > BOA服務(wù)器與CGI
BOA服務(wù)器與CGI
時(shí)間：2018-09-28 來源：未知
在嵌入式設(shè)備的管理與交互中，基于Web方式的應(yīng)用成為目前的主流，這種程序結(jié)構(gòu)也就是大家非常熟悉的B/S結(jié)構(gòu)，即在嵌入式設(shè)備上運(yùn)行一個(gè)支持腳本或CGI功能的Web服務(wù)器，能夠生成動(dòng)態(tài)頁面，在用戶端只需要通過Web瀏覽器就可以對(duì)嵌入式設(shè)備進(jìn)行管理和監(jiān)控，非常方便實(shí)用。本文主要介紹BOA服務(wù)器和CGI的工作原理。
一、BOA服務(wù)器
1.嵌入式WEB服務(wù)器常見的有l(wèi)ighttpd、shttpd、thttpd、boa、mathopd、minihttpd、appweb、goahead等，本文主要介紹BOA服務(wù)器。
它是一個(gè)非常小巧的服務(wù)器，執(zhí)行代碼大約60KB左右，是一個(gè)運(yùn)行于unix或linux下的，支持CGI的、適合于嵌入式系統(tǒng)的單任務(wù)的http服務(wù)器，源代碼開放、性能高。由于它是一個(gè)單任務(wù)的web服務(wù)器，只能一次完成用戶的請(qǐng)求，而不會(huì)fork出新的進(jìn)程來處理并發(fā)的鏈接請(qǐng)求。但是BOA支持CGI，能夠?yàn)镃GI程序fork出一個(gè)進(jìn)程來執(zhí)行相應(yīng)的客戶請(qǐng)求。它的主要功能是在互聯(lián)嵌入式設(shè)備之間進(jìn)行信息交互，達(dá)到通過網(wǎng)絡(luò)對(duì)嵌入式設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控，并將反饋信息自動(dòng)上傳給主控設(shè)備的目的。它是基于HTTP超文本傳輸協(xié)議的，Web網(wǎng)頁是Web服務(wù)基本的傳輸單元。嵌入式Web服務(wù)的工作基于客戶機(jī)/服務(wù)器計(jì)算模型，由Web瀏覽器(客戶機(jī))和Web服務(wù)器(服務(wù)器)構(gòu)成，也即著名的B/S結(jié)構(gòu)。運(yùn)行于客戶端的瀏覽器首先要與嵌入式Web服務(wù)器BOA端建立連接，打開一個(gè)套接字虛擬文件，此文件建立標(biāo)志著SOCKET連接建立成功然后客戶端瀏覽器通過套接字SOCKET以GET或者POST參數(shù)傳遞方式向Web服務(wù)器提交請(qǐng)求，Web瀏覽器提交請(qǐng)求后，通過HTTP協(xié)議傳送給Web服務(wù)器。Web服務(wù)器接到請(qǐng)求后，根據(jù)請(qǐng)求的不同進(jìn)行事務(wù)處理，返回HTML文件或者通過CGI調(diào)用外部應(yīng)用程序，返回處理結(jié)果。服務(wù)器通過CGI與外部應(yīng)用程序和腳本之間進(jìn)行交互，根據(jù)客戶端瀏覽器在請(qǐng)求時(shí)所采用的方法，服務(wù)器會(huì)搜集客戶所提供的信息，并將該部分信息發(fā)送給指定的CGI擴(kuò)展程序，CGI擴(kuò)展程序進(jìn)行信息處理并將結(jié)果返回給服務(wù)器，然后服務(wù)器對(duì)信息進(jìn)行分析，并將結(jié)果發(fā)送回客戶端在瀏覽器上顯示出來。
2.服務(wù)器客戶端之間的通信，是客戶端的瀏覽器和服務(wù)器端的http服務(wù)器之間的HTTP通信，我們只需要知道瀏覽器請(qǐng)求執(zhí)行服務(wù)器上哪個(gè)CGI程序就可以了，其他不必深究細(xì)節(jié)，以為這些過程不需要程序員去操作。服務(wù)器和CGI程序之間的通信才是我們關(guān)注的。
一般情況下，服務(wù)器和CGI程序之間是通過標(biāo)準(zhǔn)輸入輸出來進(jìn)行傳遞的，而這個(gè)過程需要環(huán)境變量的協(xié)作方可實(shí)現(xiàn)。
(1)服務(wù)器將URL指向一個(gè)應(yīng)用程序
(2)服務(wù)器為應(yīng)用程序執(zhí)行做準(zhǔn)備
(3)應(yīng)用程序執(zhí)行，讀取標(biāo)準(zhǔn)輸入輸出和有關(guān)環(huán)境變量
(4)應(yīng)用程序進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)輸出
注：對(duì)于Windows系統(tǒng)而言，還可以通過profile文件進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸
更通俗點(diǎn)講,網(wǎng)頁里面有個(gè)變量(環(huán)境變量),變量里面有個(gè)值, 通過某種方式把這個(gè)值傳到 cgi 程序中, cgi 程序中提取這個(gè)變量的值,根據(jù)這個(gè)值做出相應(yīng)的處理;那么這個(gè)變量是怎么在從網(wǎng)頁傳到 cgi 程序的呢?
3.在HTML中，當(dāng)客戶填寫了表單，并按下了發(fā)送（submit）按鈕后，表單的內(nèi)容被發(fā)送到了服務(wù)器端，一般的，這時(shí)就需要有一個(gè)服務(wù)器端腳本來對(duì)表單的內(nèi)容進(jìn)行一些處理，或者是把它們保存起來，或者是按內(nèi)容進(jìn)行一些查詢，或者是一些別的什么。沒有了 CGI，WEB 的世界就完全失去了它的交互性，所有的信息都變成單向的了，而不能夠有任何的反饋。這里就要說到表單了：
表單是html中
這個(gè)標(biāo)簽的翻譯，在網(wǎng)頁中主要負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)采集功能。
一個(gè)表單有三個(gè)基本組成部分：表單標(biāo)簽：這里面包含了處理表單數(shù)據(jù)所用CGI程序的URL以及數(shù)據(jù)提交到服務(wù)器的方法。 表單域：包含了文本框、密碼框、隱藏域、多行文本框、復(fù)選框、單選框、下拉選擇框和文件上傳框等。 表單按鈕：包括提交按鈕、復(fù)位按鈕和一般按鈕；用于將數(shù)據(jù)傳送到服務(wù)器上的CGI腳本或者取消輸入，還可以用表單按鈕來控制其他定義了處理腳本的處理工作。這些東西只要打開 dreamweaver 隨便建個(gè) html 就可以看到它的表單元素; 當(dāng)你打開一個(gè)網(wǎng)頁的時(shí)候,你輸入的文字或者做出的選擇,類似等等要提交信息的地方基本上都是屬于表單元素; 這些表單元素(表單項(xiàng))都必須放在表單內(nèi), 而整個(gè)表單在網(wǎng)頁是看不到的,你可以理解它為一個(gè)容器,里面裝著你要發(fā)給服務(wù)器的東西。
由于 HTML 只能顯示靜態(tài)網(wǎng)頁,無法和服務(wù)器活動(dòng)數(shù)據(jù)進(jìn)行交互,所以要通過表單與服務(wù)器互動(dòng); 就跟你去銀行辦業(yè)務(wù),人家要你在表上填一堆東西，然后把表提交給業(yè)務(wù)員，那個(gè)表就是表單, 網(wǎng)站表單類似這種包含了許多用戶填寫的信息，提交給服務(wù)器，服務(wù)器獲取填寫的信息后執(zhí)行相應(yīng)操作。
圖為html文件中的一個(gè)代碼段，這就是表單的提交過程
這里的“submit”即為表單內(nèi)容，里面的數(shù)據(jù)會(huì)被提交到指定 URL(這個(gè) url 可以是服務(wù)器上的一個(gè) cgi程序，此處即為login.cgi)。
URL：統(tǒng)一資源定位符（Uniform Resource Locator，URL）是對(duì)可以從互聯(lián)網(wǎng)上得到的資源的位置和訪問方法的一種簡(jiǎn)潔的表示，是互聯(lián)網(wǎng)上標(biāo)準(zhǔn)資源的地址�；ヂ�(lián)網(wǎng)上的每個(gè)文件都有一個(gè)唯一的URL，它包含的信息指出文件的位置以及瀏覽器應(yīng)該怎么處理它。
4.在此處也簡(jiǎn)單的提一下網(wǎng)頁
網(wǎng)頁是一個(gè)純文本文件，是向?yàn)g覽者傳遞信息的載體，以超文本和超媒體為技術(shù)，采用HTML、CSS、XML等語言來描述組成頁面的各種元素，包括文字、圖像、音樂等，并通過客戶端瀏覽器進(jìn)行解析，從而向?yàn)g覽器呈現(xiàn)網(wǎng)頁的各種內(nèi)容。做好的網(wǎng)頁放在BOA服務(wù)器的WWW文件里，客戶端瀏覽器對(duì)哪個(gè)網(wǎng)頁有請(qǐng)求服務(wù)器就把哪個(gè)頁面發(fā)送給瀏覽器。
二、CGI
CGI即通用網(wǎng)關(guān)接口（Common Gateway Interface），是一個(gè) Web 服務(wù)器主機(jī)提供信息服務(wù)的標(biāo)準(zhǔn)接口。通過CGI 接口，Web 服務(wù)器就能夠獲取客戶端提交的信息，轉(zhuǎn)交給服務(wù)端的CGI 程序進(jìn)行處理，后返回結(jié)果給客戶端。組成 CGI 通信系統(tǒng)的是兩部分：一部分是 html 頁面，就是在用戶端瀏覽器上顯示的頁面。另一部分則是運(yùn)行在服務(wù)器上的 Cgi 程序。它們之間的通訊方式如下圖：
客戶端（網(wǎng)頁）發(fā)送表單信息給服務(wù)器，服務(wù)器去調(diào)用CGI，CGI通過服務(wù)器將反饋信息發(fā)給客戶端，客戶端瀏覽器對(duì)信息進(jìn)行解析并顯示。
CGI程序被用來解釋處理來自表單的輸入信息，并在服務(wù)器產(chǎn)生相應(yīng)的處理，或?qū)⑾鄳?yīng)的信息反饋給瀏覽器。CGI使網(wǎng)頁不再是靜態(tài)的，而是具有交互功能。到時(shí)做好的 cgi 程序放在服務(wù)器 www/cgi-bin 里面,cgi 程序不能跳出 www文件夾取其他文件夾的資源。
對(duì)于 CGI 程序來說，它繼承了系統(tǒng)的環(huán)境變量。CGI 環(huán)境變量在 CGI 程序啟動(dòng)時(shí)初始化，在結(jié)束時(shí)銷毀。當(dāng)一個(gè) CGI 程序不是被 web服務(wù)器調(diào)用時(shí)，它的環(huán)境變量幾乎是系統(tǒng)環(huán)境變量的復(fù)制。當(dāng)這個(gè) CGI 程序被 web服務(wù)器調(diào)用時(shí)，它的環(huán)境變量就會(huì)多了以下關(guān)于 web服務(wù)器、客戶端、CGI 傳輸過程等項(xiàng)目。
有了表單,知道表單項(xiàng)中有個(gè)按鈕點(diǎn)一下就可以提交表單了, 那么這個(gè)表單是怎么提交到服務(wù)器上面的?
上面那個(gè)代碼段中 method 中的 get 和 post 就是提交表單的兩種方式;
GET: 對(duì)于那些使用了屬性“METHOD=GET”的表單（或者沒有 METHOD 屬性，這時(shí)候 GET 是其缺省值），CGI 定義為：當(dāng)表單被發(fā)送到服務(wù)器斷后，表單中的數(shù)據(jù)被保存在服務(wù)器上一個(gè)叫做 QUERY_STRING 的環(huán)境變量中。這種表單的處理相對(duì)簡(jiǎn)單，只要讀取環(huán)境變量就可以了。
POST：對(duì)于 POST 類型的表單，其內(nèi)容被送到 CGI 程序的標(biāo)準(zhǔn)輸入（在 C 語言中是stdin），而被傳送的長(zhǎng)度被放在環(huán)境變量 CONTENT_LENGTH 中。因而我們要做的就是，在標(biāo)準(zhǔn)輸入中讀入 CONTENT_LENGTH 長(zhǎng)度的字符串。從標(biāo)準(zhǔn)輸入讀入數(shù)據(jù)聽起來似乎要比從環(huán)境變量中讀數(shù)據(jù)來的要容易一些，其實(shí)則不然,有一些細(xì)節(jié)地方要注意，這在下面的程序中可以看到。特別要注意的一點(diǎn)就是：CGI 程序和一般的程序有所不同，一般的程序在讀完了一個(gè)文件流的內(nèi)容之后，會(huì)得到一個(gè)EOF標(biāo)志。但在 CGI 程序的表單處理過程中，EOF 是永遠(yuǎn)不會(huì)出現(xiàn)的，所以千萬不要讀多于 CONTENT_LENGTH 長(zhǎng)度的字符，否這會(huì)有什么后果，誰也不知道。
兩種表單提交方式之間的區(qū)別:
以GET方式接收的數(shù)據(jù)是有長(zhǎng)度限制，而用POST 方式接收的數(shù)據(jù)是沒有長(zhǎng)度限制的。并且，以GET方式發(fā)送數(shù)據(jù)，可以通過URL的形式來發(fā)送，但POST方式發(fā)送數(shù)據(jù)必須要通過Form才到發(fā)送。
