linux程序设计大作业解题思路

Linux程序设计实验大作业解题思路

实验题目 实现一个FTP服务系统 具体：基于客户/服务器交互模式，采用TCP/IP通 信协议，实现以支持远程文件传输的客户/服务器软 件，支持文件的上传和下载。其中客户端软件命名 为myftp,服务器软件命名为ftpserver

实验要求 服务器启动方式：执行 >ftpserver [IP地址] port 启动FTP服务 其中IP地址为可选项，如不提供服务器IP地址，FTP服务 将自动绑定到本地网络的IP。 用户认证与权限管理：为FTP客户提供基于用户名/密码 认证的服务模式，只有授权用户才可以对指定文件进行 读写操作。用户只有在具备写权限操作的目录上才能上 传文件。(可直接集成linux服务器系统的用户管理) 并行执行功能：要求服务器采用多进程/线程技术响应客 户请求。当客户通过身份验证后，服务器将创建一个新 的进程/线程来响应用户请求，提供服务。 服务传输模式：支持二进制(默认)和ASCII传输模式。 用户可通过执行binary/ascii命令切换传输模式。 3

实验要求(续) 服务器

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服务器支持的客户文件操作：登录成功后，客户可在服 务器执行以下操作：创建/删除目录(mkdir/rmdir)、显 示当前路径(pwd)、切换目录(cd)、查看目录下的所 有文件(ls)、上传单个/多个文件(put/mput)、下载 单个/多个文件(get/mget)。 站点计数与用户管理功能：统计服务器站点的当前活动 用户数及自运行以来的访客总数。系统管理员可在服务 器软件终端端窗口执行以下命令： count current:当前活动用户数 count all:显示系统访客总数 list:显示当前在线的所有用户的用户名 kill username:强制删除某个用户。 quit:关闭ftp服务器软件。

实验要求(续) 服务器

其他功能：对用户错误输入提供容错保护，即当用户输 入错误命令时，需向客户端返回出错提示信息。 可选功能(加分): 在服务器端为访问频率最高的文件建立缓冲区(可采 用共享内存技术),以便提高服务端的性能。 实现断点续传功能。

实验要求(续) 客户端

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登录管理：客户端在shell中输入：myftp username:passwd@ftp-server-ip:ftp-server-port登录 ftpserver。若通过身份验证，服务器将向客户回显"you are client #."(#为第几位用户)并显示ftp命令输入提示符 myftp>;否则显示"username doesn't exist or password is error!"。 文件操作命令。在客户端执行基本文件操作：创建/删除 目录(lmkdir/lrmdir)、显示当前路径(lpwd)、切换 目录(lcd)、查看当前目录下的所有文件(dir)、上传 单个/多个文件(put/mput)、下载单个/多个文件( get/

mget)。 退出系统。用户执行“quit”断开连接，结束当前会话

实验要求(续) 作业提交要求

将客户端源码和服务器源码分别放入命名为ftpclient和 ftpserver文件夹中，连同试验报告打包，命名格式为： 学号1#学号2...。 要求使用automake工具为工程自动生成Makefile。 作业提交截止时间为本学期放假前。作业提交前将组织 答辩。

解题思路 文件传输

TCP/IP协议进行数据传输，使用Socket套接字对TCP/IP 进行了封装，可以使用特定的参数调用socket。 客户端与服务器端的通信问题包括两个方面：文件的传 输和命令的传输，这两种传输可以通过一个tcp连接进行 ，这样在传输文件时，用户不能向服务器发送命令，同 时需要在命令流中识别文件传输的开始与结束的位置； 也可以用两个tcp连接，一个用于命令传输，一个用于文 件传输。

解题思路(续) 文件的格式问题

ftp传输的磁盘文件一般存在两种模式：二进制和ASCII 二进制文件：如可执行程序，位图文件，该类型文件按 原始内容传输即可。 ASCII文件：操作系统读取时每次都是读取一行， Windows中为’\r\n’,在linux中为’\n’,所以对ascii格式的 文件传输需要考虑换行符的转换问题，因为客户端的操 作系统和服务器的操作系统可能不同，在ftp中使用ascii 传输模式传输ascii文件。

解题思路(续) 断点续传问题

下载文件时，客户端可以告诉服务器要下载的文件名及 相应的文件偏移量(初始为0) 这样服务器可以从文件偏移量处开始传输文件，在上传 文件的相应文件偏移量由服务器提供给客户端 下载文件的断点信息在客户端保存，上传文件的断点信 息在服务器端保存。

解题思路(续) 用户管理问题

用户在登陆ftp时需要提供用户名和密码，当然ftp服务器 也可以允许匿名用户的登陆。 对于不同的目录，不同的用户id应该具有不同的权限， 这些权限的设定可以参考linux内核对文件系统的访问控 制。 思路a)在服务器端维护一个用户与目录的关联矩阵，x/y 坐标轴分别由用户id和目录或文件标定，(x,y)项中存储访 问权限(r/w),当某个用户要对某个目录或文件进行操作时 ，服务进程首先要查找关联矩阵以确认该用户是否具有 相应权限;

解题思路(续) 思路b)由于在linux内核中实现了用户对文件系统的访问控 制(基于用户id和用户组id),因此可以考虑把ftp用户id的概念 等同于linux系统的用户id的概念，把为某个ftp用户服务的 进程的所属用户id和所属组id设定为该用户的用户id和组id, 这样在当该进程要执行任何访问文件系统的操作时，linux 内

核会检测权限问题。

解题思路(续) 多进程和多线程问题

多线程可以共享同一个用户空间，这样可以创建一个全 局的文件缓冲区，在这个文件缓冲区中存放有经常被访 问的文件信息，这样可以提高服务器端的性能，但是在 使用多线程编程时需要程序员自己控制对共享资源的并 发控制。 在多进程编程中，进程间可以通过传统的IPC(管道，共 享内存等)机制进行通信，这样也可以维护一个全局的 文件缓冲区，同时使用多进程编程可以方便的使用linux 内核机制来解决用户管理问题 具体采用哪种方式同学们可以多加权衡，多加思考

作业要求 使用automake工具为项目自动生成Makefile 2人组成小组，自由组合。 将客户端源码和服务器源码分别放入命名为 ftpclient和ftpserver文件夹中，连同试验报告打包， 命名格式为：学号1#学号2。