本篇目标：在之前能ping通pc机的工程基础上搭建web服务器，借鉴官方web服务器的程序与网页，能够用pc机浏览器访问web服务器，并返回设置的网页
材料准备：
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基础工程：修改后能ping通pc机的工程（）
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搭建工程：最终搭建好的web服务器工程（）
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调试工具：用来调试tcp连接下的数据接收（）
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测试浏览器：这里使用的是Chrome谷歌浏览器
ps：通过修改官方搭建web服务器的代码，来了解搭建的过程，其中暂时去掉了ssi和cgi的程序，仅仅实现网页数据的返回和网页的跳转，并将官方的代码简化到相对最简，以便以后的学习之用
浏览器请求指令探索
要搭建服务器，首先肯定要先了解远程客户端是怎么访问服务器的，这里pc机的浏览器则作为客户端：
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打开浏览器（谷歌浏览器测试），输入服务器ip；
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浏览器发送请求命令给服务器；
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服务器接收到指令后，通过程序来解析指令，找到对应应该返回的网页；
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服务器发送网页代码给浏览器；
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浏览器显示网页；
接下来再用搭建虚拟服务器的方法，来模拟一下上面的过程：
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打开网络调试助手，切换到网络服务器，在服务器操作端口输入80，点击创建，如图；这样我们就创建了一个虚拟的服务器，这个服务器的ip就是pc机的本地ip
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查看确认一下本地ip地址，可以在网络连接里面查看，也可以在cmd输命令查看，这里的ip地址为192.168.6.104，如图：
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打开浏览器（谷歌浏览器），输入刚才确认的本地ip地址，这里输入192.168.6.104：
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返回去看看刚才搭建的服务器有什么变化，会发现有接收到的数据，只要重点观察第一行的数据“GET / HTTP/1.1”，这个字符串将会被服务器解析，然后将网页代码返回回去：
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找到一个官方程序有一个fs文件夹，里面有已经做好的网页，打开网页index.html，右击-查看源代码，然后全选复制下来，在网络调试助手的发送区粘贴，并点击发送，如图：
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这时，会发现浏览器已经显示了一张网页，但是好像又有点不全，因为图片没有显示，为什么呢？返回网络调试助手，发现接收区又有好多请求，看字面意思，好像就是图片的请求，然而服务器没有返回图片数据，所以图片无法显示
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这时候，将所有的浏览器请求列出来比较一下：
“GET / HTTP/1.1”
“GET /STM32F4x7_files/ST.gif HTTP/1.1”
“GET /inchtml-pages-stm32_connectivity_files/pixel.gif HTTP/1.1”
“GET /STM32F4x7_files/stm32.jpg HTTP/1.1”
发现请求中 / 后面一部分的内容不相同，所以服务器只需要解析这一部分的字符串内容，来返回对应的网页数据即可
搭建web服务器
现在创建一个新的c文件，取名为 http_server.c ,接下来写几个函数来建立web服务器，抽重要的函数进行总结一下：
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web服务器初始化函数 Http_Server_Init()：
void Http_Server_Init(void)
{ struct tcp_pcb *http_server_pcb; http_server_pcb = tcp_new(); tcp_bind(http_server_pcb, IP_ADDR_ANY, 80); http_server_pcb = tcp_listen(http_server_pcb); tcp_accept(http_server_pcb, http_server_accept);
}
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小结：上面函数主要就是为搭建web服务器做准备，包括申请网络结构体、设置80端口号、监听数据、设置接收数据回调函数；
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接收数据回调函数 tcp_server_accept() ：
static err_t http_server_accept(void *arg, struct tcp_pcb *pcb, err_t err)
{ struct http_state *hs; hs = (struct http_state *)mem_malloc(sizeof(struct http_state)); if (hs != NULL)
{
memset(hs, 0, sizeof(struct http_state));
} tcp_arg(pcb, hs); tcp_recv(pcb, http_server_recv); tcp_poll(pcb, http_server_poll, 4); tcp_sent(pcb, http_sent); return ERR_OK;
}
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小结：函数中主要配置一些回调函数，比如接收，轮询，发送；
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接收数据处理函数 http_server_recv() ：
static err_t http_server_recv(void *arg, struct tcp_pcb *pcb, struct pbuf *http_recv_pbuf, err_t err)
{
err_t parsed = ERR_ABRT;
struct http_state *hs = (struct http_state *)arg; tcp_recved(pcb, http_recv_pbuf->tot_len); if (hs->handle == NULL)
{ parsed = http_parse_request(&http_recv_pbuf, hs, pcb);
} if (parsed != ERR_INPROGRESS)
{ if (hs->req != NULL)
{
pbuf_free(hs->req);
hs->req = NULL;
}
} if (parsed == ERR_OK)
{ http_send_data(pcb, hs);
} else if (parsed == ERR_ARG)
{ close_conn(pcb, hs);
} return ERR_OK;
}
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小结：函数主要工作将接收到的数据放入 http_parse_request() 函数进行解析，然后把网页数据发送出去；
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接收数据解析函数 http_parse_request()：
static err_t http_parse_request(struct pbuf **inp, struct http_state *hs, struct tcp_pcb *pcb)
{
char *data;
char *crlf;
u16_t data_len;
struct pbuf *p = *inp;
char *sp1, *sp2;
u16_t uri_len;
char *uri; if (hs->req == NULL)
{
hs->req = p;
} else { pbuf_cat(hs->req, p);
} if (hs->req->next != NULL)
{
data_len = hs->req->tot_len;
pbuf_copy_partial(hs->req, data, data_len, 0);
} else { data = (char *)p->payload;
data_len = p->len;
} if (data_len > 7)
{
crlf = strstr(data, "\r\n"); if (crlf != NULL)
{ if (strncmp(data, "GET ", 4) == 0)
{ sp1 = (data + 4);
} sp2 = strstr(sp1, " "); uri_len = sp2 - (sp1); if ((sp2 != 0) && (sp2 >= (sp1)))
{ uri = sp1; *(sp1 - 1) = 0;
uri[uri_len] = 0;
/* 根据字符串寻找对应网页数据 */
return http_find_file(hs, uri, 0);
}
}
}
return ERR_OK;
}
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小结：这个函数是重要的请求数据解析函数，函数将接收到的字符串（例：“GET /STM32F4x7_files/ST.gif HTTP/1.1”）
分离出重要的判断字符串（例：“ /STM32F4x7_files/ST.gif”），然后根据这个字符串的内容来读取对应的网页数据；
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读取对应网页数据函数 http_find_file()：
static err_t http_find_file(struct http_state *hs, const char *uri, int is_09)
{ struct fs_file *file = NULL; if((uri[0] == '/') && (uri[1] == 0))
{
file = fs_open("/index.html");
uri = "/index.html";
} else { file = fs_open(uri);
} return http_init_file(hs, file, is_09, uri);
}
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小结：此函数就是网页数据读取函数，里面最重要的函数就是 fs_open() 函数了，这个函数在官方建立web服务器工程里的 fs.c 文件里面，这个函数的解析放到后面；
ps：http_server.c 还有头文件的包含，函数的定义；另外再编写一个http_server.h文件，包含宏定义，结构体定义，函数定义；在下面贴出这两个文件的源码；
上面基本包括了几个重要的函数，当然还有其他的函数，包括发送函数等等，这些函数可以看源代码的注释来理解
文件源码
#include "lwip/debug.h" #include "lwip/stats.h" #include "lwip/tcp.h" #include "http_server.h" #include "fs.h" #include
#include
#include static err_t http_server_accept(void *arg, struct tcp_pcb *pcb, err_t err); static err_t http_server_recv(void *arg, struct tcp_pcb *pcb, struct pbuf *tcp_recv_pbuf, err_t err); static err_t http_server_poll(void *arg, struct tcp_pcb *pcb); static err_t http_init_file(struct http_state *hs, struct fs_file *file, int is_09, const char *uri); static err_t http_find_file(struct http_state *hs, const char *uri, int is_09); static err_t http_parse_request(struct pbuf **inp, struct http_state *hs, struct tcp_pcb *pcb); static u8_t http_send_data(struct tcp_pcb *pcb, struct http_state *hs); static err_t http_sent(void *arg, struct tcp_pcb *pcb, u16_t len); static void close_conn(struct tcp_pcb *pcb, struct http_state *hs); /***
* 函数名称 : Http_Server_Init();
*
* 函数描述 : web服务器初始化;
*
* 传递值 : 无;
*
* 返回值 : 无;
*
**/ void Http_Server_Init(void)
{
struct tcp_pcb *http_server_pcb; http_server_pcb = tcp_new(); tcp_bind(http_server_pcb, IP_ADDR_ANY, 80); http_server_pcb = tcp_listen(http_server_pcb); tcp_accept(http_server_pcb, http_server_accept);
} /***
* 函数名称 : http_server_accept();
*
* 函数描述 : lwip数据接收回调函数，包含对tcp连接的确认，接收回调函数的配置;
*
* 传递值 : *arg, *pcb, err ;
*
* 返回值 : ERR_OK 无错误;
*
**/ static err_t http_server_accept(void *arg, struct tcp_pcb *pcb, err_t err)
{
struct http_state *hs; hs = (struct http_state *)mem_malloc(sizeof(struct http_state)); if (hs != NULL)
{
memset(hs, 0, sizeof(struct http_state));
} tcp_arg(pcb, hs); tcp_recv(pcb, http_server_recv); tcp_poll(pcb, http_server_poll, 4); tcp_sent(pcb, http_sent); return ERR_OK;
} /***
* 函数名称 : http_server_recv();
*
* 函数描述 : 接受到数据后，根据接收到数据的内容，返回网页;
*
* 传递值 : *arg, *pcb, *http_recv_pbuf, err;
*
* 返回值 : ERR_OK无错误;
*
**/ static err_t http_server_recv(void *arg, struct tcp_pcb *pcb, struct pbuf *http_recv_pbuf, err_t err)
{
err_t parsed = ERR_ABRT;
struct http_state *hs = (struct http_state *)arg; tcp_recved(pcb, http_recv_pbuf->tot_len); if (hs->handle == NULL)
{ parsed = http_parse_request(&http_recv_pbuf, hs, pcb);
} if (parsed != ERR_INPROGRESS)
{ if (hs->req != NULL)
{
pbuf_free(hs->req);
hs->req = NULL;
}
} if (parsed == ERR_OK)
{ http_send_data(pcb, hs);
} else if (parsed == ERR_ARG)
{ close_conn(pcb, hs);
} return ERR_OK;
} /***
* 函数名称 : http_server_poll();
*
* 函数描述 : 轮询函数;
*
* 传递值 : *arg, *pcb;
*
* 返回值 : ERR_OK无错误;
*
**/ static err_t http_server_poll(void *arg, struct tcp_pcb *pcb)
{
struct http_state *hs = arg; if (hs == NULL)
{
close_conn(pcb, hs); return ERR_OK;
} else {
hs->retries++; if (hs->retries == 4)
{
close_conn(pcb, hs); return ERR_OK;
} if (hs && (hs->handle))
{ if (http_send_data(pcb, hs))
{
tcp_output(pcb);
}
}
} return ERR_OK;
} /***
* 函数名称 : http_parse_request();
*
* 函数描述 : 对接收到的数据进行解析，根据不同的浏览器请求，返回对应的网页数据;
*
* 传递值 : **inp, *hs, *pcb;
*
* 返回值 : ERR_OK无错误;
*
**/ static err_t http_parse_request(struct pbuf **inp, struct http_state *hs, struct tcp_pcb *pcb)
{ char *data; char *crlf;
u16_t data_len;
struct pbuf *p = *inp; char *sp1, *sp2;
u16_t uri_len; char *uri; if (hs->req == NULL)
{
hs->req = p;
} else { pbuf_cat(hs->req, p);
} if (hs->req->next != NULL)
{
data_len = hs->req->tot_len;
pbuf_copy_partial(hs->req, data, data_len, 0);
} else {
data = (char *)p->payload;
data_len = p->len;
} if (data_len > 7)
{
crlf = strstr(data, "\r\n"); if (crlf != NULL)
{ if (strncmp(data, "GET ", 4) == 0)
{ sp1 = (data + 4);
} sp2 = strstr(sp1, " "); uri_len = sp2 - (sp1); if ((sp2 != 0) && (sp2 >= (sp1)))
{ uri = sp1;
*(sp1 - 1) = 0;
uri[uri_len] = 0; return http_find_file(hs, uri, 0);
}
}
} return ERR_OK;
} /***
* 函数名称 : http_find_file();
*
* 函数描述 : 对提取的数据进行判断，读取对应的网页数据;
*
* 传递值 : *hs, *uri, is_09;
*
* 返回值 : ERR_OK无错误;
*
**/ static err_t http_find_file(struct http_state *hs, const char *uri, int is_09)
{
struct fs_file *file = NULL; if((uri[0] == '/') && (uri[1] == 0))
{
file = fs_open("/index.html");
uri = "/index.html";
} else { file = fs_open(uri);
} return http_init_file(hs, file, is_09, uri);
} /***
* 函数名称 : http_init_file();
*
* 函数描述 : 将要发送的数据保存到http_state结构体当中;
*
* 传递值 : *hs, *file, is_09, *uri;
*
* 返回值 : ERR_OK无错误;
*
**/ static err_t http_init_file(struct http_state *hs, struct fs_file *file, int is_09, const char *uri)
{ if (file != NULL)
{
hs->handle = file; hs->file = (char*)file->data; hs->left = file->len;
hs->retries = 0;
} else {
hs->handle = NULL;
hs->file = NULL;
hs->left = 0;
hs->retries = 0;
} return ERR_OK;
} /***
* 函数名称 : http_send_data();
*
* 函数描述 : 数据发送函数;
*
* 传递值 : *pcb, *hs;
*
* 返回值 : ERR_OK无错误;
*
**/ static u8_t http_send_data(struct tcp_pcb *pcb, struct http_state *hs)
{
err_t err = ERR_OK;
u16_t len;
u8_t data_to_send = 0; if (tcp_sndbuf(pcb) < hs->left)
{
len = tcp_sndbuf(pcb);
} else {
len = (u16_t)hs->left;
} err = tcp_write(pcb, hs->file, len, 1); if (err == ERR_OK)
{
data_to_send = 1;
hs->file += len;
hs->left -= len;
} if ((hs->left == 0) && (fs_bytes_left(hs->handle) <= 0))
{ close_conn(pcb, hs); return 0;
} return data_to_send;
} /***
* 函数名称 : http_sent();
*
* 函数描述 : 数据已经被发送，并且被远程主机确定;
*
* 传递值 : *arg, *pcb, len;
*
* 返回值 : ERR_OK无错误;
*
**/ static err_t http_sent(void *arg, struct tcp_pcb *pcb, u16_t len)
{
struct http_state *hs = (struct http_state *)arg; if (hs == NULL)
{ return ERR_OK;
}
hs->retries = 0;
http_send_data(pcb, hs); return ERR_OK;
} /***
* 函数名称 : close_conn();
* * 函数描述 : 关闭tcp连接;
* * 传递值 : *pcb, *hs;
* * 返回值 : 无;
* **/ static void close_conn(struct tcp_pcb *pcb, struct http_state *hs)
{
tcp_arg(pcb, NULL);
tcp_recv(pcb, NULL);
tcp_err(pcb, NULL);
tcp_poll(pcb, NULL, 0);
tcp_sent(pcb, NULL); if (hs != NULL)
{ if(hs->handle)
{
fs_close(hs->handle);
hs->handle = NULL;
}
mem_free(hs);
}
tcp_close(pcb);
}
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/* ********************************************************************************************************* * CONSTANTS ********************************************************************************************************* */
/* ********************************************************************************************************* * PERIPH DEFINES ********************************************************************************************************* */
/* ********************************************************************************************************* * DATA TYPES ********************************************************************************************************* */
/* ********************************************************************************************************* * GLOBAL VARIABLES ********************************************************************************************************* */
struct http_state {
struct fs_file *handle;
char *file; /* Pointer to first unsent byte in buf. */ struct pbuf *req; char *buf; /* File read buffer. */
int buf_len; /* Size of file read buffer, buf. */ u32_t left; /* Number of unsent bytes in buf. */
u8_t retries; const char *parsed; /* Pointer to the first unparsed byte in buf. */ const char *tag_started;/* Poitner to the first opening '<' of the tag. */
#endif /* !LWIP_HTTPD_SSI_INCLUDE_TAG */ const char *tag_end; /* Pointer to char after the closing '>' of the tag. */
u32_t parse_left; /* Number of unparsed bytes in buf. */
u16_t tag_index; /* Counter used by tag parsing state machine */
u16_t tag_insert_len; /* Length of insert in string tag_insert */ u16_t tag_part; /* Counter passed to and changed by tag insertion function to insert multiple times */ u8_t tag_check; /* true if we are processing a .shtml file else false */
u8_t tag_name_len; /* Length of the tag name in string tag_name */
char tag_name[LWIP_HTTPD_MAX_TAG_NAME_LEN + 1]; /* Last tag name extracted */
char tag_insert[LWIP_HTTPD_MAX_TAG_INSERT_LEN + 1]; /* Insert string for tag_name */
enum tag_check_state tag_state; /* State of the tag processor */ char *params[LWIP_HTTPD_MAX_CGI_PARAMETERS]; /* Params extracted from the request URI */
char *param_vals[LWIP_HTTPD_MAX_CGI_PARAMETERS]; /* Values for each extracted param */ const char *hdrs[NUM_FILE_HDR_STRINGS]; /* HTTP headers to be sent. */
u16_t hdr_pos; /* The position of the first unsent header byte in the current string */ u16_t hdr_index; /* The index of the hdr string currently being sent. */ u32_t time_started; u32_t post_content_len_left; u32_t unrecved_bytes;
struct tcp_pcb *pcb;
u8_t no_auto_wnd; };
/* ********************************************************************************************************* * MACRO'S ********************************************************************************************************* */
/* ********************************************************************************************************* * FUNCTION PROTOTYPES ********************************************************************************************************* */
void Http_Server_Init(void);
/* ******************************************************************************************************** * MODULE END ********************************************************************************************************* */
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官方部分函数解析
读取网页数据文件 fs.c （路径：Project->Standalone->web_server->http）：
struct fs_file *fs_open(const char *name)
{
struct fs_file *file;
const struct fsdata_file *f; file = fs_malloc(); if(file == NULL)
{ return NULL;
}
for(f = FS_ROOT; f != NULL; f = f->next)
{ if (!strcmp(name, (char *)f->name))
{
file->data = (const char *)f->data;
file->len = f->len;
file->index = f->len;
file->pextension = NULL;
file->http_header_included = f->http_header_included; return file;
}
}
fs_free(file); return NULL;
}
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这里关注 f 变量的结构体 fsdata_file，定义在 fsdata.h：
struct fsdata_file
{ const struct fsdata_file *next; const unsigned char *name; const unsigned char *data; int len;
u8_t http_header_included;
};
结构体中有三个重要的变量*next、*name、*data
而在文件fsdata.c中，拉到最后，发现有几个 fsdata_file 的结构体变量，取其中一个来解析一下：
const struct fsdata_file file__index_html[] =
{
{ file__404_html, data__index_html, data__index_html + 12, sizeof(data__index_html) - 12, 1,
}
};
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变量*name指向的数组前12个数据是字符串 “/index.html” 的ascii码，用于与输入的浏览器请求 “GET /index.html HTTP/1.1” 进行对比；
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而*data指向数组的12个后的数据，便是网页源代码的16进制数据，这些数据将会由发送函数发送给浏览器，使浏览器显示网页；
web服务器测试
将工程编译后，烧进stm32，将网线与pc机连接：
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打开浏览器（谷歌浏览器测试）
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输入服务器ip（这里搭建的服务器ip：192.168.0.10），Enter；
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浏览器会显示网页，点击网页上的按钮即可以切换不同的网页
如图：
总结：从上面的一系列过程可以get到搭建web服务器的核心思想，然而，现在并没有加入ssi和cgi，所以还无法用网页控制stm32，后面会加上ssi、cgi、post与get请求来完善整个web服务器；
ps：有部分细节的地方解析的不是很清楚，而且自己也没有想明白，需要再加把劲看一些其他的资料来填补空白，共勉~
