DM365系統(tǒng)中Web參數(shù)傳遞機制的研究

孫萬源，戴聲奎，張冰冰

（華僑大學 信息科學與工程學院，福建 廈門 361021）

0 引言

在Web參數(shù)傳遞的過程中需要解決2個問題，其一是選擇一個適合系統(tǒng)的嵌入式服務器；其二是選擇一種動態(tài)Web[2-4]頁面的實現(xiàn)機制。目前在嵌入式系統(tǒng)中常用的服務器有3種：Boa、thttpd和httpd,其中httpd只支持靜態(tài)頁面，而thttpd在運行過程中所耗費的系統(tǒng)資源要遠大于 Boa，因此本文采用Boa[5]作為 DM365的 Web服務器。實現(xiàn)動態(tài) Web頁面一般有3種技術可供選擇：CGI、ASP和PHP。因為目前嵌入式linux對ASP,PHP等動態(tài)Web頁面技術支持還不完善，而 CGI技術已較為成熟，，本文采用了CGI[6-7]實現(xiàn)動態(tài)Web頁面。

在DM365系統(tǒng)中，用傳統(tǒng)的CGI運行機制傳遞參數(shù)會導致頁面跳轉使得客戶端無法穩(wěn)定的瀏覽監(jiān)控頁面，本文改進了CGI的運行機制，從而使頁面能夠實時監(jiān)控。

1 動態(tài)Web的作用

在DM365達芬奇系統(tǒng)中，TI已經設計出完整的方案使得視頻圖像能夠實時的采集并且播放，但是簡單的采集和播放顯然不能滿足當前視頻監(jiān)控的需要。在很多實際應用中，客戶需要在客戶端通過Web參數(shù)傳遞控制遠端的DM365設備（例如云臺的控制），以及一些視頻智能分析和處理（例如人臉識別，車牌識別，越界報警等等）。

由圖1能夠看到動態(tài)Web在系統(tǒng)中的作用，它承擔著主機端（DM365）向客戶端傳輸視頻流以及客戶端向主機端傳遞動態(tài)參數(shù)的任務。

圖1 嵌入式Web在監(jiān)控系統(tǒng)中的作用

2 Web服務器的實現(xiàn)

嵌入式Web服務器以TCP/IP協(xié)議為基礎，給客戶端瀏覽器和主機端硬件提供一個統(tǒng)一的接口，使得客戶端瀏覽器能夠像在本地一樣透明的管理和監(jiān)視設備的運行情況。嵌入式Web服務器主要功能有：響應多個客戶的實時HTTP請求,并為每個客戶建立連接;設備的實時管理和參數(shù)配置;對設備訪問的安全控制機制,包括SSL、用戶口令等;實現(xiàn)設備的故障智能報警。

2.1 Boa服務器的移植

Boa服務器是一個能夠運行在 linux[8-9]操作系統(tǒng)下，支持CGI、特別是嵌入式設備中的單任務Web服務器，源代碼公開、性能高，現(xiàn)將其移植到DM365系統(tǒng)中,具體步驟如下：

1）從http://www.Boa.org/下載Boa源碼、解壓到工作目錄。

2）進入 Boa/src目錄，修改 defines.h文件中SERVER_ROOT參數(shù)值：

馬連長把全連的班長、副班長排在了“敢死隊”前面，倪二泉自告奮勇，排在了第一，排在第三位的則是四班長陳山利。

#define SERVER_ROOT "/etc/Boa"。

3）在終端輸入#./configure得到makefile文件，修改makefile中編譯器的選項：

CC =gcc，改成: CC= arm_v5t_le-gcc；CPP = gcc-E,改成：CPP=arm_v5t_le-g++ -E。

4）在終端輸入#make編譯出可執(zhí)行程序Boa；輸入#arm_v5t_le-strip Boa去除調試信息，最終得到發(fā)布版本Boa，將其放入DM365文件系統(tǒng)中的/bin目錄下。

2.2 Boa服務器的配置

在 Boa服務器移植成功后需對其做相應的設置，將 workspace/Boa/目錄下的配置文件 Boa.conf復制到DM365文件系統(tǒng)中的/etc/Boa目錄下（和移植中第2步的SERVER_ROOT 保持一致），該文件重要配置如下：

3 實現(xiàn)動態(tài)Web的CGI技術

3.1 CGI的工作過程

CGI程序與Web服務器的通信、參數(shù)的傳遞是根據(jù)環(huán)境變量（QueryString）、命令行參數(shù)的設置和標準輸入輸出（stdin/stdout）來進行的。Web服務器提供客戶端瀏覽器和CGI程序數(shù)據(jù)交換的通道。交互過程如圖2所示。

圖2 Web服務器和CGI程序的交互

3.2 CGI的編程語言的選擇

CGI程序幾乎可以用任何的編程語言來實現(xiàn)，例如linux的Shell、Perl、C語言等。但是由于C語言的跨平臺性，以及C語言程序設計的方便，本文采用C語言來作為CGI的開發(fā)語言，并采用CGIC函數(shù)庫開發(fā)CGI程序（CGIC庫是一種開源可以免費使用的 CGI庫函數(shù)，它封裝了一些 C語言開發(fā)CGI程序所常用的操作）。

4 動態(tài)Web的編程實現(xiàn)

4.1 Web服務器網頁的編寫

在 Web頁面數(shù)據(jù)交互中常用的方式是表單提取，表單提取有3種方法：GET、POST和URL附上鏈接。GET方式一般用于獲取數(shù)據(jù)，URL附上鏈接方式不安全，而POST方式是用于傳遞數(shù)據(jù)，Web數(shù)據(jù)傳遞是客戶端向主機端傳遞數(shù)據(jù)，故采用POST方式。以最簡單的在DM365中實現(xiàn)云臺協(xié)議中的右轉作為范例，編寫網頁[10]，核心代碼如下：

其中form action定義表單提取時候進行的動作是訪問DM365文件系統(tǒng)中right.cgi，method定義表單提取方法是post，input type是定義提取的方式是submit，name定義表單的名字right，value定義表單的值right。當客戶端瀏覽器點擊submit提取表單的時候事實上是向 CGI程序傳入 name=value的值即“right=RIGHT”。

4.2 利用CGIC編寫CGI程序

CGIC函數(shù)庫從 www.boutell.com/cgic下載。CGIC函數(shù)庫包含了cgic.c，cgic.h等文件，由于所有的CGI程序都需要進行一些必要的初始化操作，比如分析數(shù)據(jù)檢查環(huán)境變量，這些都是在 cgic.c文件中定義，所以 CGIC庫提供了自己的 main()。在用 CGIC來開發(fā)自己的 CGI程序時就不能再使用main()，而只能使用 CGIC提供的 cgiMain()來開始自己的程序。現(xiàn)以4.1節(jié)所要訪問的right.cgi為例編寫CGI程序：

4.3 結果與分析

修改cgic目錄下makefile中的編譯器選項（同2.1節(jié)所用方法一樣），在終端下輸入#make將生成的right.cgi放入文件系統(tǒng)的/www/httpd/cgi-bin/目錄下，并將4.1節(jié)編寫的網頁放入/www/httpd/目錄下。啟動DM365開發(fā)板，在客戶端輸入DM365開發(fā)板的IP：192.168.1.168，在點擊表單right后，和DM365相連的云臺開始右轉，但是頁面會跳轉至http://192.168.1.168/cgi-bin/right.cgi，而在實時視頻監(jiān)控中，需要頁面始終保持在監(jiān)控頁面http://192.168.1.168中，不能發(fā)生跳轉。

5 CGI運行機制的改進

要使頁面始終保持在監(jiān)控頁面中，有兩種方法可以實現(xiàn)：

1）在cgi程序中加入頁面跳轉語句，使得頁面在跳轉后能夠自動跳轉回監(jiān)控頁面。

具體代碼是在4.2編寫的CGIC程序中添加語句：

這段代碼設置cgi向HTML頁面打印的刷新時間為0秒，跳轉IP是192.168.1.168（監(jiān)控頁面IP）。但是具體測試的時候無法達到 0秒跳轉回監(jiān)控頁面，這是因為網絡傳輸和 cgi程序的運行會占用一部分時間，所以頁面會發(fā)生停頓現(xiàn)象，達不到實時監(jiān)控的效果。

2）在網頁編程中加入后臺運行的語句，使得頁面在訪問cgi程序的時候，開辟一個新線程使cgi程序以后臺方式運行，，具體需在4.1節(jié)的關鍵代碼處進行相應的修改：

和4.1節(jié)比較，多定義了一個標簽iframe，iframe元素會創(chuàng)建包含另外一個文檔的內聯(lián)框架。上述代碼是在form中定義一個外部打開的target=right，當表單提取的時候不會立即鏈接到form action所指向的地址中，而是在iframe中找到對應name=right，執(zhí)行 iframe對其定義的操作 style="display:none"，即在執(zhí)行form action的時候不發(fā)生頁面跳轉。經過測試頁面不再發(fā)生跳轉，消除了頁面停頓的現(xiàn)象，符合實時監(jiān)控的要求。

6 結語

本文對Web參數(shù)傳遞中2個關鍵的環(huán)節(jié)（Web服務器的選取和Web動態(tài)頁面實現(xiàn)機制）進行了深入的分析，最終采用Boa服務器作為Web服務器，CGI作為實現(xiàn)的動態(tài)頁面機制。在文章的最后還以實現(xiàn)云臺右轉為例改進了傳統(tǒng)的動態(tài)頁面實現(xiàn)的方式，實驗結果表明，在動態(tài)參數(shù)進行傳遞時，頁面不發(fā)生任何變化，DM365監(jiān)控系統(tǒng)能夠實時監(jiān)控。

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