嵌入式linux项目开发（一）――web数据交互

时间：2021-06-25 18:35:46

嵌入式linux项目开发（一）――web数据交互

    本文讲解如何在移植好BOA、CGIC、SQLite的嵌入式web服务器上通过数据交互web网页配置个人信息，由CGI程序将配置的信息保存到SQLite数据库。

一、嵌入式web服务器工作原理

    服务器软件（BOA）始终在HTTP 端口守候客户的连接请求，当客户向服务器发起一个连接请求后，客户和服务器之间经过“三步握手”建立起连接。在接收到客户端的HTTP 请求消息后，服务器对消息进行解析，包括：读取请求URL、映射到对应的物理文件、区分客户端请求的资源是静态页面还是CGI 应用程序等。如果客户请求的是静态文件，那么服务器读取相应的磁盘文件，并将其作为HTTP响应消息中的实体返回给客户端，如果客户端请求的是CGI 应用程序，那么服务器将创建相应的CGI 应用程序进程，并将各种所需信息（客户端请求信息、服务器端相关信息等）按CGI 规范传递给CGI 应用程序进程，此后由CGI 应用程序接管控制。

        CGI应用程序读取从Web 服务器传递来的各种信息，并对客户端的请求进行解释和处理，如使用SQL 语句来检索或者更新数据库，或者将从客户端获得的数据，按与被监控对象所定义的通信协议重新组帧，从UART 口发送到被监控对象。最后CGI 应用程序会将处理结果按照CGI 规范返回给Web 服务器，Web 服务器会对CGI 应用程序的处理结果进行解析，并在此基础上生成HTTP 响应信息返回给客户端。

    嵌入式web服务器所要实现的功能是让客户端使用浏览器向服务器发送 HTTP请求，服务器响应客户端的请求后，并引导到指定的脚本程序，对命令进行解析，将信息交给后台――CGI去处理。CGI解析信息后，向远程设备发出控制信息。设备响应后，返回给CGI控制信息，CGI再将信息解析成变量输出到Web Server上，最后客户端得到WebServer发回的页面消息（HTML），就能得到现场设备的运行状态，实现对现场设备的远程监控。

    BOA 服务器的的主要功能如下图所示：

嵌入式linux项目开发（一）――web数据交互

    服务器中主要包括Boa和CGI两部分，其中Boa管理着返回客户端的WEB页面，而CGI控制着客户端和服务器端的信息交换，所以我们可以通过编写相应的CGI程序来实现所需要的功能。Boa服务器的实现主要分为两步，boa服务器的移植和CGI程序的设计。

        CGI的程序编写包括两个部分：HTML代码和C代码；CGI程序与Boa Web服务器之间通过环境变量、命令行参数和标准输入等方式进行通信。一般采用表单编码信息通过环境变量QUERY_STRING传递。在编写CGI程序时，需要注意

    A、REQUEST_METHOD

    请求方法有两种：GET和POST。

<form method=get action=/cgi-bin/config.cgi>

    B、环境变量

    在选用不同的方法时，所对应的环境变量也不同。选择GET时，所对应的环境变量是QUERY_STRING，通过调用库函数getenv()来得到环境变量的具体值，即querystring=getenv(QUERY_STRING)。系统功能框架图如下：

嵌入式linux项目开发（一）――web数据交互

        本文主要使用表单实现个人信息的提交，通过CGI程序处理将信息数据存储到SQLite数据库，其余摄像头信息采集和GPRS模块由于没有相关硬件设备，不在本文实现。

二、HTML数据交互网页设计

嵌入式linux项目开发（一）――web数据交互

Config.html:

<!doctype html><head>
<meta http-equiv="Content-Type" content="text/html ">
<title>系统参数配置</title>
</head>
 
<body>
<h3>配置选项</h3>
 
<form enctype="multipart/form-data" action="cgi-bin/config.cgi" method="post">
    <fieldset style='width:300px' >
    <table>
    <legend>个人信息</legend>
        <tr>
            <td><label for="name">姓名：</label></td>
            <td><input type="text" id="name" name="name" /></td>
        </tr>
        <tr>
            <td><label for="age">年龄：</label></td>
            <td><input type="text" id="age" name="age" /></td>
        </tr>
        <tr>
            <td><label for="sex">性别：</label></td>
            <td><input type="radio" name='sex' value='boy' />男 <input type="radio" name='sex' value='girl'/>女</td>
        </tr>
        <tr>
            <td><label for="company">单位：</label></td>
            <td><input type="text" id="company" name="company" /></td>
        </tr>
        <tr>
            <td><label for="profession">职业：</label></td>
            <td><input type="text" id="profession" name="profession" /></td>
        </tr>
        <tr>
            <td><label for="idnumber">身份证号码：</label></td>
            <td><input type="text" id="idnumber" name="idnumber" /></td>
        </tr>
        <tr>
            <td><label for="qq">QQ码：</label></td>
            <td><input type="text" id="qq" name="QQ" /></td>
        </tr>
        <tr>
            <td><label for="email">Email：</label></td>
            <td><input type="text" id="email" name="email" /></td>
        </tr>
        <tr>
            <td><label for="telephone">联系电话:</label></td>
            <td><input type="text" id="telephone" name="telephone" /></td>
        </tr>
        <tr>
            <td>
            <center>
                <input type="submit" id="ok" name="ok" value="确定"/></td>
            </center>
            </td>
        </tr>
    </table>
    </fieldset>
    <br>
</form> 
 
</body>

三、CGI程序设计

    将接收的配置信息返回给客户端浏览器，同时将配置信息写入SQLite数据库。

config.c源码：

#include <stdio.h>   #include <string.h>   #include <unistd.h>   #include <fcntl.h>   #include <sys/stat.h>   #include <stdlib.h>#include "cgic.h" #include "sqlite3.h" #define SQL_SIZE 256 int cgiMain(int argc, char **argv){char name[64];char age[4];char sex[8];char company[64];char profession[16];char idnumber[24];char qq[24];char email[64];char telephone[16];//回显信息到HTML网页cgiHeaderContentType("text/html"); printf("<html>\n\n");printf("<p>\n\n");//获取表单中的name的值，存入name缓冲区if(cgiFormString("name", name, sizeof(name)) != cgiFormSuccess){fprintf(stderr, "cgiFormString function name failed");exit(-1);}printf("姓名:%s\n\n",name);printf("<br>\n\n");if(cgiFormString("age", age, sizeof(age)) != cgiFormSuccess){fprintf(stderr, "cgiFormString function age failed");exit(-1);}printf("年龄:%s\n\n",age);printf("<br>\n\n");if(cgiFormString("sex", sex, sizeof(sex)) != cgiFormSuccess){fprintf(stderr, "cgiFormString function sex failed");exit(-1);}printf("性别:%s\n\n",sex);printf("<br>\n\n");if(cgiFormString("company", company, sizeof(company)) != cgiFormSuccess){fprintf(stderr, "cgiFormString function company failed");exit(-1);}printf("单位:%s\n\n",company);printf("<br>\n\n");if(cgiFormString("profession", profession, sizeof(profession)) != cgiFormSuccess){fprintf(stderr, "cgiFormString function profession failed");exit(-1);}printf("职业:%s\n\n",profession);printf("<br>\n\n");if(cgiFormString("idnumber", idnumber, sizeof(idnumber)) != cgiFormSuccess){fprintf(stderr, "cgiFormString function idnumber failed");exit(-1);}printf("身份证号码:%s\n\n",idnumber);printf("<br>\n\n");if(cgiFormString("email", email, sizeof(email)) != cgiFormSuccess){fprintf(stderr, "cgiFormString function email failed");exit(-1);}printf("Email:%s\n\n",email);printf("<br>\n\n");if(cgiFormString("telephone", telephone, sizeof(telephone)) != cgiFormSuccess){fprintf(stderr, "cgiFormString function telephone failed");exit(-1);}printf("Telepone:%s\n\n",telephone);printf("<br>\n\n");if(cgiFormString("qq", qq, sizeof(qq)) != cgiFormSuccess){fprintf(stderr, "cgiFormString function qq failed");printf("cgiFormString function qq failed");exit(-1);}printf("QQ号码:%s\n\n",qq);printf("<br>\n\n");printf("</p>\n\n");printf("</html>\n\n");//数据存储到数据库sqlite3 *db;int result;result = sqlite3_open("person.db", &db);    if(result != SQLITE_OK)    {        printf("Fail to sqlite3_open person.db: %s.\n", sqlite3_errmsg(db));        exit(-1);    }char *errmsg;char sql[SQL_SIZE];bzero(sql, SQL_SIZE);strcpy(sql, "CREATE TABLE person(ID varchar(24) PRIMARY KEY,name text,age text, sex text, company text, profession text, qq text, email text, telephone text);");    if(sqlite3_exec(db, sql, NULL, NULL, &errmsg) != 0)    {        printf("Fail to exec sql: %s.\n", errmsg);        printf("\n%s\n",sql);        exit(-1);    }    bzero(sql, SQL_SIZE);strcpy(sql, "INSERT INTO person values('1234567899876543', '天山老妖', '30', 'boy', '天山', '嵌入式工程师', '123455678', 'hello@qq.com', '123344');");if(sqlite3_exec(db, sql, NULL, NULL, &errmsg) != 0)    {        printf("Fail to exec sql: %s.\n\n", errmsg);        printf("\n%s\n",sql);        exit(-1);    }result = sqlite3_close(db);    if(result != 0)    {        fprintf(stderr, "Fail to sqlite3_open person.db : %s.\n", sqlite3_errmsg(db));        exit(-1);    }return 0;}

    注意：程序需要使用CGIC库的接口函数、SQLite数据库的接口函数，因此编译时需要包括相关文件sqlite3.c、cgic.c，同时需要SQLite数据库的动态链接库支持，因此需要将编译后SQLite数据库的lib目录下的文件拷贝到交叉编译工具的lib目录中，编译时需指定-lsqlite3。

编译程序：arm-linux-gcc -o config.cgi config.c  sqlite3.c cgic.c -lsqlite3

将编译后的config.cgi程序拷贝到开发板的www目录下的cgi-bin目录

打开客户端浏览器：http://192.168.6.210/config.html

输入配置信息，提交将会显示配置的内容信息

查看数据库中的内容：

sqlite> select * from person;

1234567899876543||30|boy|||123455678|hello@qq.com|123344

sqlite>

嵌入式linux项目开发（一）――web数据交互

    至此，在BOA搭建的嵌入式WEB服务器上，使用CGIC处理HTML网页表单提交的信息，存储到SQLite数据库的简单项目已经完成。本项目只是简单的介绍的整个过程，是一个入门级的项目。如果有实际项目需求需要更精细的学习相关知识。


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