基于Nucleus操作系统实现TCP和UDP协议通信
UDPTCP通信实验
计算机通信网络实验UDP/TCP通信实验学院：班级：学号：姓名：2012年11月6日一、实验目的熟练掌握UDP、TCP Client/Server模式的通信原理二、实验内容传输控制协议(Transport Control Protocol)是一种面向连接的，可靠的传输层协议。
面向连接是指一次正常的TCP传输需要通过在TCP客户端和TCP服务端建立特定的虚电路连接来完成，该过程通常被称为“三次握手”。
可靠性可以通过很多种方法来提供保证，在这里我们关心的是数据序列和确认。
TCP通过数据分段(Segment)中的序列号保证所有传输的数据可以在远端按照正常的次序进行重组，而且通过确认保证数据传输的完整性。
要通过TCP传输数据，必须在两端主机之间建立连接。
举例说明，TCP客户端需要和TCP服务端建立连接，过程如图所示：第一步中，客户端向服务端提出连接请求。
这时TCP SYN标志置位。
客户端告诉服务端序列号区域合法，需要检查。
客户端在TCP报头的序列号区中插入自己的ISN。
服务端收到该TCP分段后，在第二步以自己的ISN回应(SYN标志置位)，同时确认收到客户端的第一个TCP分段(ACK标志置位)。
在第三步中，客户端确认收到服务端的ISN(ACK标志置位)。
到此为止建立完整的TCP 连接，开始全双工模式的数据传输过程。
根据以上内容编写一个TCP Client/Server模式的通信程序。
事实上网络程序是由两个部分组成：客户端、服务器端它们的建立步骤如下：服务器端socket-->bind-->listen-->accept客户端socket-->connect三、实验步骤1.编写UDP、TCP Client/Server模式的通信程序；2.调试并运行自己编写的实现程序；3.了解TCP Client/Server模式的工作原理，比较二者的不同，如出现异常情况，在实验报告中写出原因分析；4.保留编写的实现程序。
UDP协议和TCP协议
UDP协议和TCP协议一、协议介绍UDP（User Datagram Protocol）协议和TCP（Transmission Control Protocol）协议是互联网传输层的两种常用协议。
它们都是在IP（Internet Protocol）协议的基础上进行的开发，用于在网络中传输数据。
本协议旨在详细描述UDP协议和TCP协议的基本特点、使用场景、数据传输方式、可靠性以及优缺点等方面。
二、UDP协议1. 基本特点UDP协议是一种无连接的传输协议，不需要在发送数据之前先建立连接。
它提供了一种简单的、不可靠的数据传输方式，适用于对实时性要求较高、对数据可靠性要求较低的应用场景。
2. 使用场景UDP协议常用于音频、视频和实时游戏等需要快速传输的应用中。
由于UDP 协议不需要建立连接和维护状态，因此在网络负载较高的情况下，UDP协议的性能更好。
3. 数据传输方式UDP协议采用数据报方式进行数据传输。
发送方将数据分割成小的数据报，每个数据报都带有源端口和目标端口信息，然后通过网络独立传输。
接收方根据端口信息将数据报重新组装成完整的数据。
4. 可靠性UDP协议不提供可靠性保证，因此在数据传输过程中可能会出现丢包、重复包和乱序等问题。
为了提高可靠性，应用层可以自行实现重传、确认和校验等机制。
5. 优缺点UDP协议的优点是传输速度快、实时性高，适用于对数据可靠性要求较低的应用。
缺点是不提供可靠性保证，需要应用层进行额外的处理。
三、TCP协议1. 基本特点TCP协议是一种面向连接的传输协议，通过三次握手建立连接，并提供可靠的数据传输。
它适用于对数据可靠性要求较高的应用场景。
2. 使用场景TCP协议常用于文件传输、电子邮件和网页浏览等需要可靠传输的应用中。
由于TCP协议提供了可靠性保证，因此在网络负载较高的情况下，TCP协议的性能相对较低。
3. 数据传输方式TCP协议采用字节流方式进行数据传输。
发送方将数据拆分成多个数据段，并通过网络按序传输。
TCP协议和UDP协议
第二章TCP协议和UDP协议2.1 概述本章从网络程序设计角度提供足够的细节以理解如何使用TCP协议和UDP协议。
同时提供这些协议的实际设计、具体实现和相关的注意事项。
本章的焦点是计算机网络传输层服务，即面向连接服务和面向无连接服务，它们所使用的相关协议分别是TCP协议和UDP协议。
目前绝大多数的客户服务器应用程序都使用TCP 协议或UDP协议。
这两个协议使用网络层协议IP：IPv4或IPv6。
尽管应用程序可以绕过传输层直接使用IPv4或IPv6，但这种方法（称为原始套接口）使用较少。
UDP是一个简单的传输层协议，应用程序写一个数据报到UDP套接口，由它封装成IPv4或IPv6数据报，然后发送到目的地址。
但是，UDP并不能保证UDP数据报最终能够到达目的地。
使用UDP进行程序设计所遇到的问题是缺乏可靠性。
如果要确保一个数据报能够到达目的地，必须在应用程序中建立相应的特性，主要包括：来自另一端的确认、超时、重传等等。
每个UDP数据报都有一定的长度，可以把一个数据报看作一个记录。
如果数据报最终正确地到达目的地（即分组到达目的地且校验和正确），那么该数据报的长度将传递给接收方的应用进程。
而TCP是一个字节流协议，无记录边界。
向应用程序提供的TCP服务与UDP服务不同。
首先，TCP提供客户与服务器的连接；其次，TCP提供可靠性；第三，TCP通过给所发送数据的每一个字节关联一个序列号进行排序；第四，TCP提供流量控制。
总之，UDP协议是一种简单的、不可靠的数据报协议，而TCP协议是一种复杂的、可靠的字节流协议。
只有正确理解这两个协议提供给应用程序的服务，才能清楚这些协议能够处理什么，应用程序又需要处理什么。
只有深入理解TCP协议和UDP协议的某些特征，才能更容易编写健壮的、高效的客户服务器程序。
2.2 UDP：用户数据报协议UDP是一个简单的面向数据报的传输层协议：进程的每个输出操作刚好产生一个UDP数据报，该数据报导致一个IP数据报的发送。
基于UDP实现Android和PC端的双向通信
基于UDP实现Android和PC端的双向通信首先我们先来简单了解一下UDP协议。
它和TCP协议都是网络通信中非常重要的传输协议。
不同于TCP协议的端到端服务，它是面向非连接的，属不可靠协议，实际上，UDP实现了两个功能，并有它自己的优势：•在IP协议的基础上添加了端口•可以检测传输过程中可能产生的错误数据，抛弃那些已经损坏的数据•无需建立连接，传输速度快•在多播和广播时只能用UDP协议当然UDP也有一定的不足之处：•无连接，传输不可靠•无连接，一旦一方数据报丢失，另一方将陷入无限等待（这时可以设置一个超时来解决）接下来切入正题，在Java中UDP的实现分为两个类：DatagramPacket和DatagramSocket。
DatagramPacket类将数据字节填充到UDP包中，这就是数据报；DatagramSocket来发送这个包，要接收数据。
到底java如何一步步实现UDP通信呢？•首先创建一个DatagramSocket实例，指定本地端口号，并可以有选择地指定本地地址，此时，服务器已经准备好从任何客户端接收数据报文；•使用DatagramSocket实例的receive（）方法接收一个DatagramPacket实例，当receive（）方法返回时，数据报文就包含了客户端的地址，这样就知道了回复信息应该发送到什么地方；•使用DatagramSocket实例的send（）方法向服务器端返回DatagramPacket实例。
了解了UDP通信的基本原理之后，下面分别从Android端作为发送方，PC端作为接收方和Android端作为接收方，PC端作为发送方来具体说明实现思路和过程。
无论是发送方还是接收方，消息的发送和接收都要放在单独的线程中执行，以免出现消息阻塞。
需要特别注意的是，Android端作为接收方要考虑Android的UI主线程和子线程，也就是说，UI主线程里不能有任何延时的操作。
所以Android端接收到的消息要放进消息队列中，用handle消息处理机制，在子线程中接收消息并处理。
可运行在单片机上的UDP通讯协议的实现
简单解释一下上面三个过程。初始化不用解释了。A R P 通讯是整个网络传输的开始，而且只 需要运行一次。在《单片机驱动 D M 9 0 0 0 网卡芯片（详细调试过程）【下】》最后的部分已经讲 清楚了。主要是解释第三条，u d p 通讯收发数据。 O S I 参考模型中 a r p 协议属于链路层（最底层），i p 协议比 a r p 协议高一层属于网络层（这 一层还包括 i c m p 和i g m p 协议），在往上一层是运输层，包括 t c p 协议和 u d p 协议。但是按我的 理解，从数据包格式的角度看，我把 a r p 协议与 i p 协议放在同一级别，我们接收到的数据包中 的前几十个字节用来判断是 a r p 协议还是 i p 协议，也就是说这两个协议是互补相容的（下面程 序中会做个过滤，数据包只接收 a r p 或i p 协议，最后处理的数据包中只能是 a r p 协议或者是 i p 协议）。这种互补相容的协议同样也适用于 t c p 协议和 u d p 协议上。既然有互不相容的协议，那 么也就有相容的协议了，这种相容的协议就是指一个协议必须依赖于另一种协议才能实就像一件外套，u d p 协议好比一件衬衫，而真正的数 据可以看做是穿衣服的人。穿衣服的人先穿上衬衫再穿外套，这两个协议之间的关系就是这样： u d p 协议将数据包起来，i p 协议又将 u d p 协议连同其中的数据一起包起来。也就是说，实际的数 据经过 u d p 协议的包装，在经过 i p 协议的包装之后才能发送出去。虽然看起来有些繁琐，但实 际计算机端就是这样识别数据的。 所谓的包装就是在被包装数据前加上一小段首部数据， 一般几 十个字节左右。 2 、A R P 协议的实现 这部分内容在《单片机驱动 D M 9 0 0 0 网卡芯片（详细调试过程）【下】》的后半部分已经讲 过，这里为了完整性再重复一次。 在写所有协议之前，有些全局变量需要事先设定一下，如 i p 地址、m a c 地址等信息。另外， 统一规定一下我们的单片机系统为“基板”，计算机端为“上位机”，以下叫起来方便。再规定 一下：c h a r 型是 8 位，s h o r t 型是 1 6 位，l o n g 型是 3 2 位。O K ！ / * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * / u n s i g n e dc h a rm y _ m a c a d d r [ 6 ]={0 x 0 0 ,0 x 0 a ,0 x 0 0 ,0 x 0 1 ,0 x 0 2 ,0 x 0 3} ; / / 基板上 m a c 地 址，这里随便写 6 个字节。 u n s i g n e dc h a rm y _ i p a d d r [ 4 ]={1 9 2 ,1 6 8 ,1 ,2 0 7} ; / / 基板上 i p 地址，根据网关写入合适 值。 u n s i g n e dc h a rs e r v e r _ m a c a d d r [ 6 ]={0 x f f ,0 x f f ,0 x f f ,0 x f f ,0 x f f ,0 x f f} ; / / 上位机 m a c 地址，通过 a r p 协议获取后改变。 u n s i g n e dc h a rs e r v e r _ i p a d d r [ 4 ]={ 1 9 2 ,1 6 8 ,1 ,1 2 2 } ; / / 上位机 i p 地址，看自己的电脑， 这个应该会，不会就问问旁边的人吧。 u n s i g n e dc h a rt r a n s m i t _ b u f f e r [ 2 0 4 8 ]={0} ; / / 发送数据包缓存区 u n s i g n e dc h a rr e c e i v e _ b u f f e r [ 2 0 4 8 ]={0} ; / / 接收数据包缓存区 / * 如果为了节省 r a m ，这两个区可以共用一个（因为发送和接收数据可以分开进行，而且一般网 卡芯片内部都会有自己独立的接收和发送缓存的），容量也可以改小，写成“u n s i g n e dc h a r d a t a _ b u f f e r [ 1 0 0 0 ]={0} ; ”我的 r a m 比较多，所以用了两个区，而且占用很大空间。* /
tcp协议的实现方式
tcp协议的实现方式
TCP协议的实现方式主要包括以下步骤：
1. 创建TCP连接：在客户端和服务器之间建立TCP连接。
这需要客户端向服务器发送连接请求，服务器接受请求并建立连接。
2. 数据传输：一旦连接建立，客户端和服务器就可以通过套接字进行数据传输。
数据以字节流的形式传输，可以是文本、图片、音频或视频等类型的数据。
3. 数据接收：在客户端和服务器端，都有一个接收数据的过程。
接收端会将发送端发送的数据打包成数据包，然后接收端对数据包进行解析和处理。
4. 关闭连接：当数据传输完成后，客户端或服务器端会发起关闭连接的请求，释放TCP 连接所占用的资源。
在实际实现中，还需要考虑TCP的可靠传输机制，包括确认机制、重传机制、流量控制和拥塞控制等机制，以确保数据传输的可靠性和稳定性。
这些机制的实现细节比较复杂，需要根据具体的网络环境和应用场景进行设计和优化。
基于TCP和UDP协议的聊天软件设计与实现
基于TCP和UDP协议的聊天软件设计与实现作者：蒋银来源：《电脑迷·上旬刊》2018年第05期摘要：在网络盛行的今天，涌现了众多的网络聊天软件，如 QQ、MSN、UC 等，其核心编程思想是一样的，都使用了 TCP 或 UDP 协议和多线程技术，TCP和UDP协议是传输层中的重要协议。
故本文基于TCP和UDP协议，采用java语言，完成聊天软件具有的最基本功能，包括文本信息的发送和接收，以及文件信息的发送与接收。
关键词： TCP；UDP；JAVA ；聊天软件1 项目开发的整体思路聊天程序，一般都是采用 C/S 模式。
这样的模式有利于用户体念。
聊天程序主要是依赖于传输层来实现，在传输层中有两个重要的协议：TCP协议和UDP 协议。
其中 TCP 协议是一个面向连接的协议，本协议在进行网络传输过程中必须建立一个安全的连接，UDP是一种无连接的协议，所传输的数据不会进行安全检查。
操作系统版本为Windows 7。
JDK版本为jdk1.8.0_45。
开发选择的IDE为Eclipse IDE for Java EE Developers。
2 项目实现的过程2.1 界面实现本文使用JAVA的Swing开发工具包。
上述代码中展示了界面实现的核心代码，包括修改程序窗体名称等。
主界面主要采用了3个文本框和3个按钮。
其中，最上面的文本框负责历史聊天记录的显示；中间的文本框负责确定用户的昵称。
3个按钮依次为“传递文件”、“接收文件”、“发送”。
2.2 功能实现使用过程中，文本信息的发送与接收以及文件信息的发送与接收这些功能可能会同时进行，所以需要采用多线程技术。
2.2.1接收消息线程的实现这里接收消息线程采用的是UDP协议。
DatagramSocket（int prot）：创建一个DatagramSocket实例，并将该对象绑定到本机默认IP地址、指定端口。
DatagramPacket（byte[] buf，int length）：以一个空数组来创建DatagramPacket对象，该对象的作用是接收DatagramSocket中的数据。
shell脚本实现tcp-udp协议通讯
从时间服务器读取时间：[chengmo@centos5 html]$ cat</dev/tcp//13 55491 10-10-22 11:33:49 17 0 0 596.3 UTC(NIST) *是不是由于sleep后，echo会推出2秒发给通道：telnet呢？推论可以从这2个方面推翻：一个方面：通过()括的数据是一对命令，会作为一个子命令执行，一起执行完程序结束。
每个命令echo语句，就直接发送到屏幕（也就是标准输出），只要有标准输出了，就会通过通道马上传个：telnet ，如果接下来命令还有输出，会注意传给telnet ，直到()内所有命令执行完，与通道连接就断开了。
再一个方面：如果说是起到推迟发送的话，什么时候有数据过来，发给telnet，什么时候telnet命令启动。
跟你推迟一点还是早一点发送过来。
没有关系。
这种类型命令，看出sleep，其实就是保持通道跟telnet 连接2秒钟。
通道连接着了，telnet 终端输入也还在，因此可以保持从baidu服务器获得数据。
所以,延迟多久，还是跟服务器处理速度有关系。
如果通过echo 向telnet发送数据，保持通道联通，使用sleep是个很好方法。
通过重定向给telnet输入参数这种方法，我还想不到怎么样实现延迟输入。
有知道朋友，可以指点指点.区别：telnet与echo 实现http访问，与通过打开读写socket是不一样的，打开socket通道，是可以进行交换处理的。
传入命令，活动结果，再传入命令，再获得结果。
telnet通过echo 就不能这样处理了。
三、通过shell脚本重定向实现监控memcache状态实例：1 2 3 4 #!/bin/sh#通过传入ip 以及端口，发送指令获得返回数据#copyright chengmo qq:8292669这是通过重定向，实现socket通讯中，发送然后获取返回的例子。
其实，上面代码看似一次只能发送一段。
实现TCP、UDP相互通信及应用
实现TCP、UDP相互通信及应⽤实验名称 Socket编程综合实验（1）⼀、实验⽬的：1、理解进程通信的原理及通信过程2、掌握基于TCP和UDP的⼯作原理3、掌握基本的Socket⽹络编程原理及⽅法⼆、实验内容1、掌握简单的基于流式套接字的编程技术：如实现简单的聊天功能、实现简单的信息服务功能等等。
2、掌握简单的基于数据报式套接字的编程技术：如实现简单的聊天功能、实现简单的信息服务功能等等。
三、对所实现的功能进⾏描述，并附上相应的流程图。
1、基于流式套接字：可以通过选择，分别实现聊天、游戏：猜数字和应⽤：判断是否为闰年功能。
2、基于数据报式套接字：可以通过选择，分别实现聊天、游戏：猜数字和应⽤：判断是否为闰年功能。
TCP实验流程图：TCP客户端 TCP服务器端UDP实验流程图：UDP客户端 UDP服务器端四、实验源代码：（关键接⼝函数和代码必须加注释）基于流式套接字TCP源代码：Initsock.h⽂件：#pragma comment(lib,"WS2_32.lib")class CinitSock{public:CinitSock(BYTE minorVer = 2, BYTE majorVer = 2){// 初始化WS2_32.dllWSADATA wsaData;WORD sockVersion = MAKEWORD(minorVer, majorVer);if(::WSAStartup(sockVersion, &wsaData) != 0){exit(0);exit(0);}}~CinitSock(){::WSACleanup();}};TCPClient.cpp⽂件：#include"initsock.h"#include<stdio.h>#include<iostream>#include<string>#include<time.h>CinitSock initsock;#define BUF_SIZE 1024int main(){SOCKET sHost; //与服务器进⾏通信的socketsockaddr_in servAddr; //服务器地址char buf[BUF_SIZE]; //⽤于接受客户端数据的缓冲区int retVal; //调⽤各种socket函数的返回值printf("*****************************************\n");printf(" 客户端 \n");printf("*****************************************\n");//###################创建TCP套接字############################## sHost = socket(AF_INET,SOCK_STREAM,IPPROTO_TCP);if(sHost == INVALID_SOCKET){printf("socket error!\n");WSACleanup();return -1;}// 也可以在这⾥调⽤bind函数绑定⼀个本地地址// 否则系统将会⾃动安排// 填写远程地址信息servAddr.sin_family = AF_INET;servAddr.sin_port = htons(9990);// 注意，这⾥要填写服务器程序（TCPServer程序）所在机器的IP地址// 如果你的计算机没有联⽹，直接使⽤127.0.0.1即可servAddr.sin_addr.S_un.S_addr = inet_addr("10.115.5.62");//######################连接服务器############################### retVal = connect(sHost,(LPSOCKADDR)&servAddr,sizeof(servAddr));if(SOCKET_ERROR==retVal){printf(" Failed connect！\n");closesocket(sHost);WSACleanup();return -1;}printf("连接成功，可以进⾏通信! \n");//#########循环向服务器发送字符串，并接收服务器回复的信息###########char c;printf("请选择功能：C.聊天（Chat） G.游戏：猜数字（Game） L.应⽤：判断是否为闰年（Leap year）:\n");scanf("%c",&c);switch(c){case'C':{//####################聊天功能##################printf("欢迎您！您可以开始聊天啦!\n");printf("请先输⼊C：\n");char buf1[BUF_SIZE];scanf("%s",&buf1);send(sHost,buf1,BUF_SIZE,0); //向服务器发送数据while(true){//向服务器发送数据printf("请向服务器发送数据:");char buf2[BUF_SIZE];scanf("%s",&buf2); //接收输⼊的数据retVal=send(sHost,buf2,BUF_SIZE,0);//向服务器端发送数据ZeroMemory(buf2,BUF_SIZE); //清空发送数据的缓冲区if(SOCKET_ERROR == retVal){printf("Failed send! \n");closesocket(sHost);WSACleanup();return 1;}//获取当前系统时间SYSTEMTIME st;GetLocalTime(&st);char sDateTime[30];sprintf(sDateTime,"%4d-%2d-%2d%2d:%2d:%2d",st.wYear,st.wMonth,st.wDay,st.wHour,st.wMinute,st.wSecond); //接收服务器回传的数据ZeroMemory(buf,BUF_SIZE);//清空接收数据的缓冲区retVal=recv(sHost,buf,sizeof(buf)+1,0);printf("%s，收到来⾃服务器的数据[%s:%d] :%s\n",sDateTime,inet_ntoa(servAddr.sin_addr),servAddr.sin_port,buf);//如果收到“quit”，则退出if(strcmp(buf,"quit")==0){retVal=send(sHost,"quit",strlen("quit"),0);break;}}break;}break;case'G':{//######################游戏功能#######################printf("欢迎您！您可以开始游戏啦!\n");printf("请先输⼊G：\n");char buf3[BUF_SIZE];scanf("%s",&buf3);send(sHost,buf3,BUF_SIZE,0);printf("请输⼊⼀个1~1000之间的数：\n");while(true){char buf4[BUF_SIZE];char buf4[BUF_SIZE];int m;scanf("%d",&m);itoa(m, buf4, 10);//sprintf(buf4,"%d",m)与itoa()同义retVal=send(sHost,buf4,BUF_SIZE,0);//向服务器端发送数字if(SOCKET_ERROR == retVal){printf("Failed send! \n");closesocket(sHost);WSACleanup();return 1;}//获取当前系统时间SYSTEMTIME st;GetLocalTime(&st);char sDateTime[30];sprintf(sDateTime,"%4d-%2d-%2d%2d:%2d:%2d",st.wYear,st.wMonth,st.wDay,st.wHour,st.wMinute,st.wSecond); //接收服务器回传的数据ZeroMemory(buf,BUF_SIZE);//清空接收数据的缓冲区retVal=recv(sHost,buf,sizeof(buf)+1,0);//接收数据printf("%s,收到来⾃服务器的数据[%s:%d] :%s\n", sDateTime,inet_ntoa(servAddr.sin_addr),servAddr.sin_port,buf);//如果收到“0”，则退出if(strcmp(buf,"0")==0){retVal=send(sHost,"0",strlen("0"),0);break;}}}case'L':{//################应⽤：判断是否为闰年ê################printf("欢迎您！您可以开始应⽤啦!\n");printf("请先输⼊L：\n");char buf5[1024];scanf("%s",&buf5); //接收输⼊的数据retVal=send(sHost,buf5,1024,0); //向服务器端发送数据while(true){char year[1024];int y;printf("请输⼊年份：\n");scanf("%d",&y); //接收输⼊的数据itoa(y, year, 10);// sprintf(year,"%d",y);//将输⼊的⼗进制数转换成字符串存储在缓冲区year中retVal=send(sHost,year,1024,0); //向服务器端发送年份ZeroMemory(year,1024); //清空发送数据的缓冲区if(SOCKET_ERROR == retVal){printf("Failed send! \n");closesocket(sHost);WSACleanup();return 1;}//获取当前系统时间SYSTEMTIME st;GetLocalTime(&st);char sDateTime[30];sprintf(sDateTime,"%4d-%2d-%2d%2d:%2d:%2d",st.wYear,st.wMonth,st.wDay,st.wHour,st.wMinute,st.wSecond);//接收服务器回传的数据ZeroMemory(buf,BUF_SIZE);//清空接收数据的缓冲区retVal=recv(sHost,buf,sizeof(buf)+1,0);//接收数据printf("%s,收到来⾃服务器的数据[%s:%d] :%s\n", sDateTime,inet_ntoa(servAddr.sin_addr),servAddr.sin_port,buf);//如果收到“0”，则退出if(strcmp(buf,"0")==0){retVal=send(sHost,"0",strlen("0"),0);break;}}}}printf("正在关闭socket...\n");//释放资源closesocket(sHost);WSACleanup();//暂停，按任意键退出system("pause");return 0;}TCPServer.cpp#include"initsock.h"#include<stdio.h>#include<iostream>#include<string># include<time.h>#define BUF_SIZE 1024CinitSock initsock;// 初始化Winsock库int main(){SOCKET sListen; //服务器socket，⽤于监听客户端请求SOCKET sClient; //客户端socket，⽤于实现与客户端的通信int retVal; //调⽤各种socke函数的返回值char buf[BUF_SIZE]; //⽤于接受客户端数据的缓冲区printf("*****************************************\n");printf(" 服务器端 \n");printf("*****************************************\n");// ####################创建TCP套节字####################### sListen = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP);if(sListen == INVALID_SOCKET){printf("socket error! \n");WSACleanup();return -1;}//指定绑定的地址struct sockaddr_in addrServ;//定义服务器地址addrServ.sin_family=AF_INET;addrServ.sin_port = htons(9990);addrServ.sin_addr.S_un.S_addr = htonl(INADDR_ANY);//绑定到socketretVal=bind(sListen,(const struct sockaddr*)&addrServ,sizeof(SOCKADDR_IN));if(SOCKET_ERROR == retVal){printf("Failed bind! \n");closesocket(sListen);WSACleanup();return -1;}// #########################进⼊监听模式#######################retVal=listen(sListen,1);if(SOCKET_ERROR == retVal){printf("Failed listen! \n");closesocket(sListen);WSACleanup();return -1;}// ####################接受客户端的连接请求ó######################### printf("TCP Server start...\n");sockaddr_in addrclient; //客户端地址int addrclientlen = sizeof(addrclient);// 接受⼀个新连接sClient = accept(sListen, (sockaddr FAR*)&addrclient, &addrclientlen);if(sClient == INVALID_SOCKET){printf("Failed accept！?");closesocket(sListen);WSACleanup();return -1;}printf("连接成功，可以进⾏通信! \n"); //################循环接受客户端的数据，并向客户端发送数据Y#########################ZeroMemory(buf,BUF_SIZE); //清空接收数据的缓冲区retVal=recv(sClient,buf,BUF_SIZE,0);if(SOCKET_ERROR == retVal){printf("Failed recv! \n");printf("Failed recv! \n");closesocket(sListen);closesocket(sClient);WSACleanup();return -1;}if(strcmp(buf,"C")==0){//#######################聊天功能########################## printf("对⽅想要和你聊天！\n");while(true){ZeroMemory(buf,BUF_SIZE); //清空接收数据的缓冲区retVal=recv(sClient,buf,BUF_SIZE,0);if(SOCKET_ERROR == retVal){printf("Failed recv! \n");closesocket(sListen);closesocket(sClient);WSACleanup();return -1;}//获取当前系统时间SYSTEMTIME st;GetLocalTime(&st);char sDateTime[30];sprintf(sDateTime,"%4d-%2d-%2d%2d:%2d:%2d",st.wYear,st.wMonth,st.wDay,st.wHour,st.wMinute,st.wSecond); //打印输出的信息printf("%s,收到来⾃客户端的数据 [%s:%d] :%s\n",sDateTime,inet_ntoa(addrclient.sin_addr),addrclient.sin_port,buf);//如果收到“quit”字符串，则退出if(strcmp(buf,"quit")==0){retVal=send(sClient,"quit",strlen("quit"),0);break;}//向客户端发送数据printf("请向客户端发送数据:");std::string str;//接收输⼊的数据std::getline(std::cin,str);//将⽤户输⼊的信息复制到buf中ZeroMemory(buf,BUF_SIZE); //清空发送数据的缓冲区strcpy(buf,str.c_str());//向客户端发送数据retVal=send(sClient,buf,strlen(buf),0); //向客户端发送回显字符串 if(SOCKET_ERROR == retVal){printf("Failed send! \n");closesocket(sClient);WSACleanup();return -1;}}}if(strcmp(buf,"G")==0){//##################游戏功能############################## printf("对⽅想要开始游戏!\n");int num;srand(time(NULL));num=1+(rand()%1000); //随机产⽣⼀个整数printf("随机产⽣⼀个数：%d\n",num);while(true){ZeroMemory(buf,BUF_SIZE); //清空接收数据的缓冲区retVal=recv(sClient,buf,BUF_SIZE,0);//接收来⾃客户端的数据if(SOCKET_ERROR == retVal){printf("Failed recv! \n");closesocket(sListen);closesocket(sClient);WSACleanup();return -1;}}//获取当前系统时间SYSTEMTIME st;GetLocalTime(&st);char sDateTime[30];sprintf(sDateTime,"%4d-%2d-%2d%2d:%2d:%2d",st.wYear,st.wMonth,st.wDay,st.wHour,st.wMinute,st.wSecond);//打印输出的信息printf("%s,收到来⾃客户端的数据[%s:%d] :%s\n",sDateTime,inet_ntoa(addrclient.sin_addr),addrclient.sin_port,buf);//如果收到“0”，则退出if(strcmp(buf,"0")==0){retVal=send(sClient,"0",strlen("0"),0);break;}char buf0[BUF_SIZE]="太棒了！你已经猜到已了正确的数！结束游戏请输⼊0\n"; char buf2[BUF_SIZE]="太低了，请重新输⼊⼀个1~1000之间的数：\n";char buf3[BUF_SIZE]="太⾼了，请重新输⼊⼀个1~1000之间的数：\n";int n;n = atoi(buf);//将缓冲区接收到的字符串转成整型if(num==n){//向客户端发送数据retVal=send(sClient,buf0,strlen(buf0),0); //向客户端发送回显字符串if(SOCKET_ERROR == retVal){printf("Failed send! \n");closesocket(sClient);WSACleanup();return -1;}}else if(n<num){retVal=send(sClient,buf2,strlen(buf2),0); //向客户端发送回显字符串if(SOCKET_ERROR == retVal){printf("Failed send! \n");printf("Failed send! \n");closesocket(sClient);WSACleanup();return -1;}}else{retVal=send(sClient,buf3,strlen(buf3),0); //向客户端发送回显字符串 ZeroMemory(buf3,BUF_SIZE); //清空发送数据的缓冲区if(SOCKET_ERROR == retVal){printf("Failed send! \n");closesocket(sClient);WSACleanup();return -1;}}}}if(strcmp(buf,"L")==0){printf("对⽅想实现应⽤：判断年份是否为闰年！\n");while(true){ZeroMemory(buf,BUF_SIZE); //清空接收数据的缓冲区retVal=recv(sClient,buf,BUF_SIZE,0);//接收来⾃客户端的数据 if(SOCKET_ERROR == retVal){printf("Failed recv! \n");closesocket(sListen);closesocket(sClient);WSACleanup();return -1;}//获取当前系统时间SYSTEMTIME st;GetLocalTime(&st);char sDateTime[30];char sDateTime[30];sprintf(sDateTime,"%4d-%2d-%2d%2d:%2d:%2d",st.wYear,st.wMonth,st.wDay,st.wHour,st.wMinute,st.wSecond); //打印输出的信息printf("%s,收到来⾃客户端的数据[%s:%d] :%s\n",sDateTime,inet_ntoa(addrclient.sin_addr),addrclient.sin_port,buf);//如果收到“0”，则退出if(strcmp(buf,"0")==0){retVal=send(sClient,"0",strlen("0"),0);break;}char buf1[1024]="是闰年！\n";char buf2[1024]="不是闰年！\n";int year;year = atoi(buf); //判断是否为闰年if(year%4==0 && year%100!=0 || year%400==0){retVal=send(sClient,buf1,strlen(buf1),0); //向客户端发送回显字符串if(SOCKET_ERROR == retVal){printf("Failed send! \n");closesocket(sClient);WSACleanup();return -1;}}else{retVal=send(sClient,buf2,strlen(buf2),0); //向客户端发送回显字符串if(SOCKET_ERROR == retVal){printf("Failed send! \n");closesocket(sClient);WSACleanup();return -1;}}}}//释放socketprintf("正在关闭socket...\n");closesocket(sListen);closesocket(sClient);WSACleanup();//暂停，按任意键退出system("pause");return 0;}基于数据报式套接字UDP源代码：UDPClient.cpp#include<WINSOCK2.H>#include<iostream>#include<string>#include <tchar.h>#pragma comment(lib,"WS2_32.lib")int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[]){WSADATA wsaData; //WSADATA变量，⽤于初始化Windows Socket SOCKET SendSocket; //发送消息的socket //接收消息的socket sockaddr_in RecvAddr; //服务器端地址sockaddr_in SenderAddr; //发送者的地址int port = 27015; //服务器端监听地址int BufLen=1024; //缓冲区⼤⼩int retVal; //调⽤各种socket函数的返回值int SenderAddrSize=sizeof(SenderAddr);printf("*****************************************\n");printf(" 客户端 \n");printf("*****************************************\n");//###################初始化socket############################ WSAStartup(MAKEWORD(2,2),&wsaData);//创建接收数据报的socketSendSocket=socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, IPPROTO_UDP);if(INVALID_SOCKET==SendSocket){printf(" socket error! \n");WSACleanup();return -1;}//########################设置服务器地址####################### RecvAddr.sin_family=AF_INET;RecvAddr.sin_port = htons(27015);RecvAddr.sin_addr.S_un .S_addr = inet_addr("127.0.0.1");//###########################向服务器发送、接收数据报################# printf("正在向服务器发送数据...\n");char c;printf("请选择功能：C.聊天（Chat） G.游戏：猜数字（Game） L.应⽤：判断是否为闰年（Leap year）:\n");scanf("%c",&c);switch(c){case'C':{//#########################聊天功能#####################printf("欢迎您！您可以开始聊天啦!\n");printf("请先输⼊C：\n");char buf1[1024];scanf("%s",&buf1); //接收输⼊的数据retVal=sendto(SendSocket,buf1,1024,0,(SOCKADDR*)&RecvAddr,sizeof(RecvAddr));//向服务器发送⼀个Cwhile(true){//向服务器发送数据printf("请向服务器发送数据:");char buf2[1024];scanf("%s",&buf2); //接收输⼊的数据//向服务器发送数据retVal=sendto(SendSocket,buf2,1024,0,(SOCKADDR*)&RecvAddr,sizeof(RecvAddr));ZeroMemory(buf2,1024); //清空发送数据的缓冲区if(SOCKET_ERROR == retVal){printf("Failed send! \n");closesocket(SendSocket);WSACleanup();return 1;}char SendBuf2[1024];//获取当前系统时间SYSTEMTIME st;GetLocalTime(&st);char sDateTime[30];sprintf(sDateTime,"%4d-%2d-%2d%2d:%2d:%2d",st.wYear,st.wMonth,st.wDay,st.wHour,st.wMinute,st.wSecond); //接收服务器回传的数据ZeroMemory(SendBuf2,1024); //清空接收数据的缓冲区retVal=recvfrom(SendSocket,SendBuf2,BufLen,0,(SOCKADDR*)&SenderAddr,&SenderAddrSize);printf("%s，收到来⾃服务器端的数据[%s:%d] :%s\n", sDateTime,inet_ntoa(SenderAddr.sin_addr),SenderAddr.sin_port,SendBuf2);//如果收到“quit”，则退出if(strcmp(SendBuf2,"quit")==0){retVal = send(SendSocket,"quit",strlen("quit"),0);break;}}break;}case'G':{//#####################游戏功能#####################printf("欢迎您！您可以开始游戏啦!\n");printf("请先输⼊G：\n");char buf3[1024];scanf("%s",&buf3);retVal=sendto(SendSocket,buf3,1024,0,(SOCKADDR*)&RecvAddr,sizeof(RecvAddr));//向服务器发送⼀个Gprintf("请输⼊⼀个1~1000之间的数：\n");while(true){char buf4[1024];int m;scanf("%d",&m);itoa(m, buf4, 10);//sprintf(buf4,"%d",m);与itoa()同义retVal=sendto(SendSocket,buf4,1024,0,(SOCKADDR*)&RecvAddr,sizeof(RecvAddr));ZeroMemory(buf4,1024); //清空发送数据的缓冲区if(SOCKET_ERROR == retVal){printf("Failed send! \n");closesocket(SendSocket);WSACleanup();return 1;}char SendBuf2[1024];//获取当前系统时间SYSTEMTIME st;GetLocalTime(&st);char sDateTime[30];sprintf(sDateTime,"%4d-%2d-%2d%2d:%2d:%2d",st.wYear,st.wMonth,st.wDay,st.wHour,st.wMinute,st.wSecond); //接收服务器回传的数据ZeroMemory(SendBuf2,1024); //清空接收数据的缓冲区retVal=recvfrom(SendSocket,SendBuf2,BufLen,0,(SOCKADDR *)&SenderAddr,&SenderAddrSize);printf("%s，接收到来⾃服务器端的数据[%s:%d] :%s\n",sDateTime, inet_ntoa(SenderAddr.sin_addr),SenderAddr.sin_port,SendBuf2);//如果收到“0”，则退出if(strcmp(SendBuf2,"0")==0){retVal = send(SendSocket,"0",strlen("0"),0);break;}}}case'L':{//###############应⽤：判断是否为闰年##############printf("欢迎您！您可以开始应⽤啦!\n");printf("请先输⼊L?：\n");char buf6[1024];scanf("%s",&buf6); //接收输⼊的数据//向服务器发送数据retVal=sendto(SendSocket,buf6,1024,0,(SOCKADDR*)&RecvAddr,sizeof(RecvAddr));while(true){{char year[1024];int y;printf("请输⼊年份：\n");scanf("%d",&y); //接收输⼊的数据sprintf(year,"%d",y);//itoa(y, year, 10); //将输⼊的⼗进制数转换成字符串存储在缓冲区year中retVal=sendto(SendSocket,year,1024,0,(SOCKADDR*)&RecvAddr,sizeof(RecvAddr));ZeroMemory(year,1024); //清空发送数据的缓冲区if(SOCKET_ERROR == retVal){printf("Failed send! \n");closesocket(SendSocket);WSACleanup();return 1;}//获取当前系统时间SYSTEMTIME st;GetLocalTime(&st);char sDateTime[30];sprintf(sDateTime,"%4d-%2d-%2d%2d:%2d:%2d",st.wYear,st.wMonth,st.wDay,st.wHour,st.wMinute,st.wSecond);//接收服务器回传的数据char SendBuf2[1024];ZeroMemory(SendBuf2,1024);//清空接收数据的缓冲区retVal=recvfrom(SendSocket,SendBuf2,BufLen,0,(SOCKADDR*)&SenderAddr,&SenderAddrSize);printf("%s，收到来⾃服务器端的数据[%s:%d] :%s\n",sDateTime,inet_ntoa(SenderAddr.sin_addr),SenderAddr.sin_port,SendBuf2);}}}//发送完成，关闭socketprintf("正在关闭socket...\n");closesocket(SendSocket);// 释放资源，并退出printf("退出！");WSACleanup();return 0;}UDPServer.cpp#include<WINSOCK2.H>#include<iostream>#include<string>#include <tchar.h>#include<time.h>#pragma comment(lib,"WS2_32.lib")int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[]){WSADATA wsaData; //WSADATA变量，⽤于初始化Windows SocketSOCKET RecvSocket; //接收消息的socket//发送消息的socket sockaddr_in RecvAddr; //服务器端地址sockaddr_in SenderAddr; //发送者的地址int port = 27015; //服务器端监听地址char RecvBuf[1024]; //接收数据的缓冲区int BufLen=1024; //缓冲区⼤⼩int retVal; //调⽤各种socket函数的返回值int SenderAddrSize=sizeof(SenderAddr);printf("*****************************************\n");printf(" 服务器端 \n");printf("*****************************************\n");//#########################初始化socket######################## WSAStartup(MAKEWORD(2,2),&wsaData);//创建接收数据报的socketRecvSocket=socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, IPPROTO_UDP);if( INVALID_SOCKET == RecvSocket){printf("socket error! \n");WSACleanup();return -1;}//#############将socket与指定端⼝0.0.0.0绑定################### RecvAddr.sin_family=AF_INET;RecvAddr.sin_port = htons(27015);RecvAddr.sin_addr .S_un .S_addr=inet_addr("127.0.0.1");retVal=bind(RecvSocket,(SOCKADDR *)&RecvAddr,sizeof(RecvAddr));if(SOCKET_ERROR == retVal){printf("Failed bind! \n");closesocket(RecvSocket);WSACleanup();return -1;}printf("正y在ú接ó收?数簓据Y...\n");//#############循环向客户端接收、发送的数据###################//调⽤recvfrom()函数在绑定的socke上接收数据retVal=recvfrom(RecvSocket,RecvBuf,BufLen,0,(SOCKADDR*)&SenderAddr,&SenderAddrSize);if(retVal == INVALID_SOCKET){printf("Failed recvfrom!");closesocket(RecvSocket);WSACleanup();return -1;}//################################聊天功能####################### if(strcmp(RecvBuf,"C")==0){printf("对⽅想要和你聊天！\n");while(true){ZeroMemory(RecvBuf,1024); //清空接收数据的缓冲区//调⽤recvfrom()函数在绑定的socket上接数据retVal=recvfrom(RecvSocket,RecvBuf,BufLen,0,(SOCKADDR*)&SenderAddr,&SenderAddrSize);if(retVal == INVALID_SOCKET){printf("Failed recvfrom!");closesocket(RecvSocket);WSACleanup();return -1;}//获取当前系统时间SYSTEMTIME st;GetLocalTime(&st);char sDateTime[30];sprintf(sDateTime,"%4d-%2d-%2d%2d:%2d:%2d",st.wYear,st.wMonth,st.wDay,st.wHour,st.wMinute,st.wSecond);%2d:%2d:%2d",st.wYear,st.wMonth,st.wDay,st.wHour,st.wMinute,st.wSecond); //打印输出的信息printf("%s,收到来⾃客户端的数据 [%s:%d] :%s\n",sDateTime,inet_ntoa(SenderAddr.sin_addr),SenderAddr.sin_port,RecvBuf);//如果收到“quit”，则退出if(strcmp(RecvBuf,"quit") == 0){retVal = send(RecvSocket,"quit",strlen("quit"),0);break;}//向客户端发送数据char RecvBuf2[1024];printf("请向客户端发送数据:");std::string str;//接收输⼊的数据std::getline(std::cin,str);//将⽤户输⼊的信息复制到buf中strcpy(RecvBuf2,str.c_str());retVal=sendto(RecvSocket,RecvBuf2,BufLen,0,(SOCKADDR*)&SenderAddr,sizeof(SenderAddr));ZeroMemory(RecvBuf2,1024); //清空发送数据的缓冲区if(SOCKET_ERROR == retVal){printf("Failed send! \n");closesocket(RecvSocket);WSACleanup();return -1;}}}if(strcmp(RecvBuf,"G")==0){//###################游戏功能###########################printf("对⽅想要开始游戏!\n");int num;srand(time(NULL));num=1+(rand()%1000); //随机产⽣⼀个整数printf("随机产⽣⼀个数：%d\n",num);while(true){ZeroMemory(RecvBuf,1024); //清空接收数据的缓冲区//调⽤recvfrom()函数在绑定的socke上接收数据retVal=recvfrom(RecvSocket,RecvBuf,BufLen,0,(SOCKADDR*)&SenderAddr,&SenderAddrSize);if(retVal == INVALID_SOCKET){printf("Failed recvfrom!");closesocket(RecvSocket);WSACleanup();return -1;}//获取当前系统时间SYSTEMTIME st;GetLocalTime(&st);char sDateTime[30];sprintf(sDateTime,"%4d-%2d-%2d%2d:%2d:%2d",st.wYear,st.wMonth,st.wDay,st.wHour,st.wMinute,st.wSecond); //打印输出的信息printf("%s,收到来⾃客户端的数据[%s:%d] :%s\n",sDateTime,inet_ntoa(SenderAddr.sin_addr),SenderAddr.sin_port,RecvBuf);//如果收到“0”，则退出if(strcmp(RecvBuf,"0") == 0){retVal = send(RecvSocket,"0",strlen("0"),0);break;}char buf0[1024]="太棒了！你已经猜到已了正确的数！结束游戏请输⼊0\n"; char buf2[1024]="太低了，重新输⼊⼀个1~1000之间的数：\n";char buf3[1024]="太⾼了，重新输⼊⼀个1~1000之间的数：\n";int n;n = atoi(RecvBuf);//将缓冲区接收到的字符串转成整型if(num==n){//向客户端发送数据retVal=sendto(RecvSocket,buf0,BufLen,0,(SOCKADDR*)&SenderAddr,sizeof(SenderAddr));ZeroMemory(buf0,1024); //清空发送数据的缓冲区if(SOCKET_ERROR == retVal)if(SOCKET_ERROR == retVal){printf("Failed send! \n");closesocket(RecvSocket);WSACleanup();return -1;}}else if(n<num){retVal=sendto(RecvSocket,buf2,BufLen,0,(SOCKADDR*)&SenderAddr,sizeof(SenderAddr));ZeroMemory(buf2,1024); //清空发送数据的缓冲区if(SOCKET_ERROR == retVal){printf("Failed send! \n");closesocket(RecvSocket);WSACleanup();return -1;}}else{retVal=sendto(RecvSocket,buf3,BufLen,0,(SOCKADDR*)&SenderAddr,sizeof(SenderAddr));ZeroMemory(buf3,1024);if(SOCKET_ERROR == retVal){printf("Failed send! \n");closesocket(RecvSocket);WSACleanup();return -1;}}}}//###################应⽤：判断是否为闰年################# if(strcmp(RecvBuf,"L")==0){printf("对⽅想实现应⽤：判断年份是否为闰年！\n");while(true){ZeroMemory(RecvBuf,1024);//调⽤recvfrom()函数在绑定的socket上接收数据retVal=recvfrom(RecvSocket,RecvBuf,BufLen,0,(SOCKADDR*)&SenderAddr,&SenderAddrSize);if(retVal == INVALID_SOCKET){printf("Failed recvfrom!");closesocket(RecvSocket);WSACleanup();return -1;}//获取当前系统时间SYSTEMTIME st;GetLocalTime(&st);char sDateTime[30];sprintf(sDateTime,"%4d-%2d-%2d%2d:%2d:%2d",st.wYear,st.wMonth,st.wDay,st.wHour,st.wMinute,st.wSecond); //打印输出的信息printf("%s,收到来⾃客户端的数据[%s:%d] :%s\n",sDateTime,inet_ntoa(SenderAddr.sin_addr),SenderAddr.sin_port,RecvBuf);//如果收到“0”，则退出if(strcmp(RecvBuf,"0") == 0){retVal = send(RecvSocket,"0",strlen("0"),0);break;}char buf1[1024]="是?闰è?年ê！?\n";char buf2[1024]="不?是?闰è?年ê！?\n";int year;year = atoi(RecvBuf);//判断是否为闰年if(year%4==0 && year%100!=0 || year%400==0){retVal=sendto(RecvSocket,buf1,BufLen,0,(SOCKADDR*)&SenderAddr,sizeof(SenderAddr)); //向客户端发送回显字符串if(SOCKET_ERROR == retVal){{printf("Failed send! \n");closesocket(RecvSocket);WSACleanup();return -1;}}else{retVal=sendto(RecvSocket,buf2,BufLen,0,(SOCKADDR*)&SenderAddr,sizeof(SenderAddr));//向客户端发送回显字符串if(SOCKET_ERROR == retVal){printf("Failed send! \n");closesocket(RecvSocket);WSACleanup();return -1;}}}}//关闭socket，结束接收数据printf("正在关闭socket...\n");closesocket(RecvSocket);//释放资源，退出printf("退出！");WSACleanup();return 0;}五、实验总结与⼼得：本次实验聊天功能⽐较容易实现，编写游戏和应⽤时出现了很多问题，如下：1.发送数据后会收到很多“烫”。
用VBNet语言设计基于UDP和TCP协议的聊天软件
《运算机网络》课程设计报告课落款称：用语言设计基于UDP和TCP协议的聊天软件院系：_____专业：班级：________学生姓名：________学号：__指导教师：开课时刻：学年学期摘要随着移动互联网时期的到来，网络编程愈来愈显示其重要性。
网络与咱们的生活息息相关。
本次课程设计从实际工程应用角度动身,以运算机网络原理为指导,结合当前网络中的一些常常利用技术,利用Visual Basic语言编程实现基于udp和tcp的网络聊天工具。
在任务一中，WinSock控件设计一个基于UDP协议的通信程序。
要实现运算机点对点的连接下的接收、发送字符串。
当你运行你的服务器，然后在其它电脑上运行客户端，输入服务器主机的IP和端口号，客户端与服务器之间即可实现简易的通信功能。
在任务二中，WinSock控件设计一个基于TCP协议的通信程序。
整个程序包括服务器和客户端两个部份。
要实现多台运算机连接情形下的接收、发送字符串，就是指多台客户端连接到同一个服务器，以服务器为中端来进行通信。
当你运行服务器，然后在其它电脑上运行客户端，输入服务器主机的IP和端口号，连接到服务器，客户端与客户端之间即可实现简易的通信功能。
关键词：winsock网络通信文本聊天C/S 体系目录摘要 (I)2. UDP 聊天软件 ....................................................................................................... I V. 课程设计的课题 ............................................................................................. I V . 课程设计工作进程 (V). Vb Winsock控件及UDP协议介绍 (V). Visual Basic Winsock的控件导入 ............................................................ V I .程序设计步骤 (VIII)2.5.1 UDP通信议协的基础 (VIII)2.5.2客户端与服务器的实现进程 (VIII)2.5.3程序的编写..................................................................................... I X2.5.4生成可执行文件 (X).结果测试 ........................................................................................................... X I .碰到的问题及解决方案 .. (XIII)2.7.1碰到的问题 (XIII)2.7.2解决方案..................................................................................... X IV. 模版软件的实现 .......................................................................................... X IV3.1.1 TCP通信协议的基础.................................................................. X IV3.1.2客户端与服务器的实现进程 (XV). 模版软件的程序编写 (XVII)3.2.1程序的编写 (XVII)3.2.2生成可执行文件......................................................................... X IX. 模版软件的结果和测试 .............................................................................. X IX . 模版软件的改良 .......................................................................................... X XI3.4.1碰到的问题................................................................................. X XI3.4.2解决方案..................................................................................... X XI4. 总结 .................................................................................................................... X XI 致谢 (XXII)1. 引言Internet的出现改变了人们的生活，也成了现代社会的最显著的标志。
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文章编号：2096-1472(2018)-09-29-05DOI:10.19644/ki.issn2096-1472.2018.09.009软件工程 SOFTWARE ENGINEERING 第21卷第9期2018年9月V ol.21 No.9Sep. 2018基于Nucleus 操作系统实现TCP 和UDP 协议通信汪 洋1,禹 珉2(1.武汉软件工程职业学院电子工程学院，湖北 武汉 430205；2.武汉中原电子集团有限公司，湖北 武汉 430205)摘 要：Nucleus操作系统凭借具有操作系统源码、调试时可跟踪至中断和寄存器级，以及支持多种处理器进行系统移植的优势，成为实时嵌入式产品系统优选,本文针对实时系统网络通信需求,提出利用操作系统外挂Nucleus NET模块实现TCP和UDP协议通信，并将源代码运用于多种模式组网终端产品，结果表明，数据语音通信及时顺达。
关键词：嵌入式系统；嵌入式操作系统；Nucleus；协议通信中图分类号：TP316 文献标识码：AImplementation of TCP and UDP Protocol CommunicationBased on Nucleus Operating SystemWANG Yang 1,YU Min 2(1.Department of Electronic Engineering ,Wuhan Software Engineering V ocational College ,Wuhan 430205,China ;2.Wuhan Zhongyuan Electronics Group CO.LTD ,Wuhan 430205,China )Abstract:Nucleus operating system becomes the optimum real-time embedded system for the reason that its source code of the operating system can be traced to interrupt and register level during debugging,and can support multiple processors for system migration.In order to realize real-time system network communication requirements,this paper proposes to use plug-in Nucleus.The NET module implements TCP and UDP protocol communication and applies the source code to various modes of network terminal products.The results show that the data of voice communication is timely and compliant.Keywords:embedded system;embedded operation system;Nucleus;protocol communication1 引言(Introduction)嵌入式操作系统是随着嵌入式系统的发展而出现的。
早期嵌入式产品直接对处理器内部寄存器进行读写即可完成硬件接口驱动，没有专门的操作系统，应用软件直接建立在硬件上[1],软件通常以硬件的附属品的形式出现。
从20世纪80年代，嵌入式软件进入操作系统的阶段：建立一个嵌入式实时应用程序变得非常直接,因为驻留在主机系统上的应用程序文件可以编译/汇编成目标文件并连接[2]。
本文首先介绍了Nucleus操作系统的一些基础知识，包括Nucleus PLUS和Nucleus NET。
然后在这个基础之上介绍了如何使用Nucleus操作系统。
接着介绍在Nucleus操作系统中，如何实现TCP和UDP协议[3]的通信。
具体包括协议通信模型，以及相关的Nucleus系统函数。
在本文的最后，还引用了两段作者在实际产品开发过程中编写的代码来举例说明如何实现网络通信这一功能。
2 Nucleus 操作系统(Nucleus operation system)Nucleus操作系统是美国ATI公司推出的嵌入式操作系统，属于工作实时、任务抢先、多线程操作内核[4]。
它为实时要求较高的嵌入式应用而设计。
Nucleus操作系统大约95％的代码由ANSI C语言编写,因此适用于大多数微处理器[4]。
2.1 Nucleus PLUS 的简介Nucleus PLUS是Nucleus操作系统的实时多任务内核，主要负责任务管理、系统内存分配和回收各个硬件设备的驱动控制等。
Nucleus内核所需空间很小，因此可以极大程度减小系统开销。
其中，复杂指令集体系结构中占约20k字节，精简指令集体系结构中开销约40k字节，其内核数据结构1.5k字节[5]。
Nucleus PLUS内核系统结构图,详见图1。
Fig.1 Nucleus PLUS kernel structure通过内核系统结构图可以看出，系统调用两种资源，其一是用户编写的中断服务程序，其二是系统资源管理组件[6]，也称作软件组件。
每一种组件类适于Windows机制下的动态链接库文件，它允许程序共享执行特殊任务所必需的代码和其他资源。
各组件之间相互独立，一般只能通过外部接口进行访问而不能直接访问组件内部。
Nucleus PLUS的具体组件列表,详见表1。
表1 Nucleus操作系统组件列表Tab.1 List of components of the Nucleus operation system编号组件名称简写描述1Common Service CS 通用服务组件2Initialization IN 初始化组件3Thread ControlTC 线程调度组件4Timer TM 定时组件5Active AT 活动定时队列6Mailbox MB 邮箱组件7Pipe PI 管道组件8Queue QM 队列组件9Semaphore SM 信号量组件10Event Flag EV 事件组件11Partition Memory PM 存储分配组件12Dynamic MemoryDM 动态分配组件13I/O Driver IO 输入输出组件14History HI 历史组件15License LI 许可证组件16ReleaseRL版本控制组件注：整理自《Nucleus_PLUS参考手册》[5]这些组件能够为系统开发提供以下支持：任务管理(多任务和基于优先级和分时的任务调度)、任务间同步和互斥(通过信号量、事件组和信号实现)、通信(通过邮箱、队列和管道等)、存储器优化管理(提供动态和分区内存两种存储器管理机制)、实时时钟服务，以及中断管理服务。
其中最常见的中断管理服务为利用定时器来处理周期性事件，以及任务的睡眠和挂起超时[6]。
软件工程师首先按照用户需求编写主任务代码，完成用户界面。
对于每个任务调用组件并将中断任务放置于不同的中断接口服务程序，实现与Nucleus PLUS的内核的系统资源交互共享。
2.2 Nucleus NET 的简介前面介绍的Nucleus PLUS是Nucleus操作系统的核心，但并不支持网络功能。
Nucleus NET是ATI公司为满足用户进行网络通讯要求设计开发的一个组件，与Nucleus PLUS联合使用。
Nucleus NET网络体系结构组织属于上下层单项隶属关系,每个下层只服务于它的上层,类似于子函数被调用，每个层有相对完整的功能,层与层之间接口独立。
Nucleus NET网络由以下四个层次[7]组成：(1)物理层。
其中硬件设备是指网卡、网线、集线器和中继器，信号是调制解调器通信信道中传输的原始比特流，位于网络结构中的最底层。
(2)数据链路层。
Nucleus NET网络内核在数据链路层上，通过网桥，交换机等物理寻址方式将原始比特流转换为逻辑传输，为网络之间搭建、保持、发放数据，以及链路数据错误校正、重发等功能。
(3)网络层。
数据准备好之后，路由器设备即第三层网络层就负责维护各个子网的正常有序运行，如逻辑编址、分组传输和路由选择。
(4)传输层。
在Nucleus NET网络结构中是最高层，物理设备主要是网关，负责提供端到端的可靠通信。
它提供通用的传输接口，这样高层用户就无需知道底层具体细节，就可以传输数据。
传输层有两类不同的协议服务：TCP协议和UDP协议。
前者属于面向连接的“传输控制协议”，后者属于面向无连接的“用户数据报协议”[8]。
3 Nucleus PLUS 系统初始化(Nucleus PLUS system initialization)由于系统最先运行“INT_初始化程序”，所以其中必须包括所有目标硬件复位向量地址、中断向量表、全局声明的数据结构、控制寄存器地址、系统变量和堆栈指针。
30 软件工程 2018年9月当“INT_初始化”程序完成后，控制权被转移到“INC_初始化”上。
“INC_初始化”调用各个组件的初始化子程序。
当各组件初始化均完成之后，“INC_初始化” 调用“应用_初始化”。
以上两个初始化均属于内核驱动，而“应用_初始化”函数才是程序员编写应用软件时的第一个函数。
当Nucleus系统开始启动后，这个负责定义初始化应用程序环境的函数优先运行。
“应用_初始化”函数所配备的指针,首址指向一片“自由净土”，是不被编译器或Nucleus PLUS占用的。
“应用_初始化”函数格式如下:v o i d A p p_ Ini(void*first_avail_memory)一般情况下，在A p p_I n i函数中调用N U_C r e a t e_ Memory_Pool函数、NU_Allocate_Memory函数和NU_ Create_Task函数。
通过这三个函数初始化应用程序环境。
主要是创建内存区，分配内存区和建立第一个任务。
在建立的任务中就可以编写自己的应用程序。
4 Nucleus NET初始化(Nucleus Net initialization)在Nucleus NET的初始化相对于Nucleus PLUS的初始化要简单的多。
主要由两个初始化函数NU_Init_Net函数和NU_Init_Devices函数来完成。
这其中还有一个重要的NU_ DEVICE结构体需要进行填充。
NU_Init_Net函数主要负责初始化网络堆栈，包括设置内部数据结构和分配必要的资源。