大學(xué)計(jì)算機(jī)專業(yè)－一種遠(yuǎn)程管理linux系統(tǒng)工具的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)(編輯修改稿)

　

【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 是通過(guò) C 語(yǔ)言的 標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)函數(shù) 調(diào)用 來(lái) 完成 ；另 一種是 通過(guò)對(duì) Linux 的系統(tǒng)調(diào)用來(lái)完成。 文件讀取分 3 步完成： 第一步是 打開要讀取的文件； 第二步是 把文件讀取到內(nèi)存中去； 第三步是 關(guān)閉打開的文件。 ? 在 Linux 中打開一個(gè)文件可以通過(guò)系統(tǒng)調(diào)用 open()函數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn) ： int fd = open(char *name,int how)。 其中 參數(shù) name 是要打開的函數(shù)名字 ； how 是打開的方式；返回值 1 為 錯(cuò)誤，成功就返回一個(gè)文件描述符。 ? Linux 系統(tǒng) 讀取文件內(nèi)容通過(guò)系統(tǒng)調(diào)用 read()函數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)，函數(shù)原形 ： ssize_t numread = read(int fd,void *buff,size_t qty)。 第 1個(gè)參數(shù)是打開的文件描述符，第 2個(gè)參數(shù)是存儲(chǔ)文件數(shù)據(jù)的內(nèi)存 地址 ，第 3 個(gè)參數(shù)是讀取數(shù)據(jù)大小。 如果讀取 成功返回值是讀取的字節(jié)數(shù)，失敗就 返回 1。 ? 系統(tǒng)調(diào)用 write()函數(shù) 將 內(nèi)存中的數(shù)據(jù)寫入到文件中去，函數(shù)原形 ： ssize_t resut = write(int fd,void *buff,zize_t amt)。 這個(gè)系統(tǒng) 將 調(diào)用 buff的 數(shù) 據(jù)寫到文件中。 第 1個(gè)參數(shù)是打開的文件描述符；第 2 個(gè)參數(shù)是 要 寫入文件數(shù)據(jù)的內(nèi)存地址；第 3 個(gè)參數(shù)是寫入文件的大小。 進(jìn)程不 需要 再 對(duì)文件進(jìn)行讀寫操作時(shí)，就要關(guān)系文件 打開的文件。 close()能關(guān)閉打開的文件，其函數(shù)原形 ： int result = close(int fd)。 這個(gè)系統(tǒng)調(diào)用會(huì)關(guān)閉進(jìn)程和文件之間的連接。 參數(shù)是打開的文件描述符號(hào) 。關(guān)閉成功返回 0，失敗返回 1。 進(jìn)程和線程的 使用 (1) Linux 進(jìn)程 Linux 進(jìn)程創(chuàng)建很特別。很多其他操作都提供了產(chǎn)生進(jìn)程的機(jī)制 ，在新的進(jìn)程空間中創(chuàng)建進(jìn)程，讀取可 執(zhí)行文 件 。 但是 Linux 不同， 它 創(chuàng)建的子進(jìn)程 具有和父進(jìn)程相同的數(shù)據(jù)、代碼段 。 父進(jìn)程和子進(jìn)程間的區(qū)別就是進(jìn)程的 pid 不同，其他的都一樣 ： pid_t result = fork(void) 該函數(shù)比較特殊，它返回兩次 函數(shù)值 ，一次返回值是 向 父進(jìn)程返回 子進(jìn)程的 PID。還有一次是返回 0(子進(jìn)程 )。 在使用 fork()函數(shù)創(chuàng)建進(jìn)程的時(shí)候經(jīng)常 父進(jìn)程等待子進(jìn)程 結(jié)束。 系統(tǒng)調(diào)用wait(amp。status)讓父進(jìn)程阻塞直到 子進(jìn)程結(jié)束 ： pid_t result = wait(amp。status)。 (2) Linux 線程 進(jìn)程為線程提供了 運(yùn)行 環(huán)境 ，多個(gè)函數(shù)可以同時(shí)運(yùn)行，但是他們都是運(yùn)行在相同的進(jìn)程中的。 pthread_cearte()函數(shù) 可以 創(chuàng)建一個(gè)線程： int pthread_ceate(pthread_t *thread, pthread_attr_t *attr, void *(*func)(void*), void *arg)。 4 基本的套接口編程 概述 讓同一網(wǎng)絡(luò)的不同計(jì)算機(jī)的進(jìn)程能夠相互通信，首先要確定這些程序如何進(jìn)行通信 。 本課題所用的協(xié)議是 TCP/IP 協(xié)議 。如果客戶和服務(wù)器處于同一 以太網(wǎng)， 如圖 1所示 。 圖 1 網(wǎng)絡(luò)示意圖 簡(jiǎn)單的 網(wǎng)絡(luò) 編程 (1) socket 函數(shù) socket 函數(shù)功能是創(chuàng)建一個(gè) 套接口描述符，并且指定希望的通信協(xié)議 (使用 IPV4 的 TCP，或者使用 IPV6 的 UPD 等 )。 int socket(int family,int type,int protocol)。 其中 family 參數(shù)指明協(xié)議族， type 參數(shù)指明套接口類型， protocol 參數(shù)為某個(gè)協(xié)議的常數(shù) 。函數(shù)調(diào)用成功時(shí)候返回一個(gè)非負(fù)的描述符。 (2) connect 函數(shù) TCP 客戶 程序 用 connect 函數(shù)來(lái)發(fā)起 和 TCP 服務(wù)程序 的連接。 這個(gè) 函數(shù)通常是在客戶 程序 中 使用 。 int connect(int sockfd, const sgruct sockaddr *servaddr, socklen_t addrlen)。 sockfd 是有 socket 函數(shù)返回的一個(gè)套接口描述符，第 2 個(gè)和第 3 個(gè)參數(shù)分別是一個(gè)指向套接口地址結(jié)構(gòu)指針和結(jié)構(gòu)的大小。 當(dāng)函數(shù)調(diào)用成功的時(shí)候返回 0，出錯(cuò)就返回 1。 (3) bind 函數(shù) 該函數(shù)是把一個(gè)本地協(xié)議地址賦予一個(gè)套接口，對(duì)于網(wǎng)際協(xié)議，協(xié)議地址是一個(gè) 32 位的 IPV4 地址和一個(gè) 16 位的 TCP 端口號(hào)的組合。 int bind(int sockfd,const struct aockaddr *myadd,socklen_t addrlen)。 應(yīng)用層協(xié)議 客戶應(yīng)用程序 服務(wù)器應(yīng)用程序 TCP TCP IP IP 以太網(wǎng)驅(qū)動(dòng) 以太網(wǎng)驅(qū)動(dòng) 以太網(wǎng)驅(qū)動(dòng) TCP 協(xié)議 IP 協(xié)議 以太網(wǎng)協(xié)議 第 2個(gè)參數(shù)是一個(gè)指向特定 協(xié)議的地址結(jié)構(gòu)的指針， 第 3個(gè)參數(shù)是該地址結(jié)構(gòu) 的 長(zhǎng)度。 調(diào)用成功返回 0，錯(cuò)誤返回 1。 (4) listen 函數(shù) listen 函數(shù)只能 由 TCP 服務(wù)器調(diào)用，他完成兩 件事 ： 一是 當(dāng) socket 函數(shù)創(chuàng)建一個(gè)套接口 時(shí) 它是一個(gè)主動(dòng)的套接口，該函數(shù)就是把它轉(zhuǎn)換成一個(gè)被動(dòng)的套接口 二是 該函數(shù)規(guī)定了為相應(yīng)套接口排隊(duì)的最大的連接個(gè)數(shù)。 int listen(int sockfd,int backlog)。 本函數(shù)通常都是在調(diào)用 socket 和 bind 這兩個(gè)函數(shù)之后。 (5) accept 函數(shù) int accept(int sockfd,struct sockaddr *cliaddr,socklen_t *addrlen)。 參數(shù) cliaddr 和 addrlen 用來(lái)返回已經(jīng)連接的客戶端的協(xié)議地址。 函數(shù)返回值 為一個(gè)非負(fù)的描述符 表示成功 ， 出錯(cuò)為 1。 這里需要指出的是參數(shù)的描述符為監(jiān)聽套接口，就是在等待連接的時(shí)候還沒(méi)有建立連接的套接口，而返回值是連接的 新的 套接口 。 也就是 能和客戶端通信的套接口。 區(qū)分這兩個(gè)東西是很重要的。 (6)close 函數(shù) 套接口編程通常都需要一個(gè) close 函數(shù)來(lái)關(guān)閉套接口 ,來(lái)中斷 TCP 的連接。 int close(int sockfd)。 (7)send()函數(shù) 當(dāng)連接建立了后自然就需要數(shù)據(jù)的傳送和接收， send()函數(shù)是用來(lái)想連接的另外一端發(fā)送數(shù)據(jù)。 int send(int sockfd,void *buf,int len,int flags)。 第 1個(gè)參數(shù)是已經(jīng)連接的套接口的描述符，第 2個(gè)參數(shù)是發(fā)送的數(shù)據(jù)的內(nèi)存地址，第 3 個(gè)參數(shù)是發(fā)送數(shù)據(jù)的大小，第 4個(gè)參數(shù)是選項(xiàng)。 (8)recv()函數(shù) 數(shù)據(jù)發(fā)送到接收端了后，就可以用 recv()函數(shù)來(lái)接收由發(fā)送端發(fā)送過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)了。 int recv(int sockfd,void *buf,int len,int flags) 第 1個(gè)參數(shù)是已經(jīng)連接的套接口的描述符，第 2個(gè)參數(shù)是發(fā)送的數(shù)據(jù)的內(nèi)存地址，第 3 個(gè)參數(shù)是發(fā)送數(shù)據(jù)的大小，第 4個(gè)參數(shù)是選項(xiàng)。 5 程序設(shè)計(jì)和流程圖 設(shè)計(jì)思路 本課題是采用 C/S 模式 。 客戶程序 功能 是 界面的編寫 ，并 和服務(wù)程序通信。采用 GTK 編寫 界面， 采用 Sock 編程實(shí)現(xiàn) 通信 。 服務(wù)器程序 功能 是 接收客戶程序的數(shù)據(jù)，并且通過(guò)收到的數(shù)據(jù) 來(lái) 完成 系統(tǒng)或 應(yīng)用 服務(wù)程序文件的 配置。 在 Linux中服務(wù) 配置文件 主要是以文本 文件的形式存在的，所以 通過(guò) Linux 系統(tǒng)調(diào)用很容易 修改配置文件 ， 流程如圖 2。 圖 2 程序總體流程 服務(wù)程序 流程設(shè)計(jì) 服務(wù)程序功能有兩個(gè)：一是監(jiān)聽端口，接收數(shù)據(jù)和向客戶程序發(fā)送數(shù)據(jù) ；二是根據(jù)客戶程序發(fā)送過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)對(duì)文件修改 ， 其流程圖如圖 3所示 。 圖 3顯示了服務(wù)程序的流程， accept()是監(jiān)聽端口，等待客戶程序的 連接，連接建立好 后 init_cli()函數(shù)從配置文件讀 取 服務(wù)器的當(dāng)前 配置文件 數(shù)據(jù)，然后再 發(fā)送到客戶程序，讓客戶程序通過(guò)這些 數(shù)據(jù) 來(lái)初始化界面。 然后再接收客戶程序的 數(shù)據(jù) (流程控制字符串 )，通過(guò)判斷字符串來(lái)控制服務(wù)程序的流程 (圖 3中的虛線部分 )。 處理 請(qǐng)求 否 是 初始化數(shù)據(jù) 退出 連 接不成功 main() 連接界面 輸入服務(wù)器 IP 建立連接（ TCP3 次握手） 用戶主界面 用戶操作 等待連接 TCP 接口 退出 TCP 接口 結(jié)束 結(jié)束 連接成功 圖 3 服務(wù)程序的流程圖 功能模塊 (1) 系統(tǒng) 用戶 管理 操作 和客戶程序建立 了 連接，并且收到了 user 字符串后 ， 服務(wù)程序 進(jìn)入系統(tǒng) 用戶 管理 操作模塊 ， 接著 接收 客戶程序發(fā)送過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù) (字符串 )，通過(guò)數(shù)據(jù)來(lái)判斷 是對(duì)用戶 的添加、刪除、瀏覽或 修改操作 。 接收到了“ adduser”字符串就進(jìn)入添加 用戶 流程；接收到“ deluser”字符串就進(jìn)入刪除 用戶 流程；接收到“ scanuser”字符串就進(jìn)入了瀏覽 用戶 流程；接收到 “ property”字符串就進(jìn)入到了修改 用戶 流程 ，系統(tǒng) 用戶 管理 操作流程如圖 4所示 。 dnsconfig vsftpcon group_control() InitAction () Net_DNS_Config () Apache_Config () Ftp_Config () sysconfig apachecon group 程序入口 sock() bind() listen() accep() t() 一直阻塞到客戶連接到達(dá) 連接建立 TCP3 次握手 init_cli () user recv () 對(duì)字符 判斷 exit close () user_control() 字符串 判斷處理 圖 4 用戶操作流程 對(duì) 用戶的操作是添加、刪除和修改用戶， Linux 用戶都 是記錄在把 temp 的數(shù)據(jù)fputs()到文件 退出用戶操作到圖 3 的 recv() exit adduser scauser property fclose() fopen() 把 temp 中的數(shù)據(jù) fputs()到文件中 fputs(str) fopen() 是 否 否 是 把 temp 中的數(shù)據(jù) fputs()到文件中 把讀取數(shù)據(jù)存到 2 維數(shù)組 temp中 把 str存到 2維數(shù)組 temp 中 fclose() fopen() 相同 接收的字符和讀取字符 不同 否 為空 把讀取數(shù)據(jù)存到 2 維數(shù)組temp 中 fopen() fget() 為空 fopen() 把接受的數(shù)據(jù)格式化存儲(chǔ)在字符串 str 中 fclose() 把接受的數(shù)據(jù)格式化存儲(chǔ)在字符串 str 中 fopen() fget() user_control() recv() 字符 recv() recv() recv() fopen() fget() send() fget() 為空 相同 把讀取數(shù)據(jù)存到 2 維數(shù)組temp 中 接收的字符和讀取字符 不同 /etc/passwd 文件 中， 對(duì)用戶添加、刪除和修改都是 通過(guò)修改 /etc/passwd 文件來(lái)實(shí)現(xiàn)。 /etc/passwd 的用戶都是按照統(tǒng)一 存 格式來(lái)存儲(chǔ)，格式舉例如下 ： terrycheops:x:500:500:terrycheop:/home/terrycheops:/bin/bash 存儲(chǔ)中每個(gè)字段都用 “ ： ” 隔開的， 第一字段：用戶名（也被稱為登錄名），在上面的例子中，我們看到用戶的用戶名是 terrycheops； 第二字段：口令，在例子中我們看到的是一個(gè) x，其實(shí)密碼已被映射到 /etc/shadow 文件中 ； 第三字段：用戶的 ID； 第四字段：用戶組的 ID；第五字段：用戶名全稱，可選 項(xiàng)； 第六字段：用戶的家目錄所在位置， 該 用戶 的 是 /home/terrycheops。第七字段：用戶所用 Shell的類型，一般設(shè)置為 /bin/bash。 程序進(jìn)入到了添