VxWorks网络编程入门

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§ 16: 本文

VxWorks是一个实时操作系统（RTOS），广泛应用于嵌入式系统中。由于其高性能和可靠性，它在许多关键领域（如航空航天、工业控制、汽车电子等）得到了广泛的应用。本文将简要介绍VxWorks上的网络编程，重点讲解如何进行网络通信，并给出一些基本的示例代码。

VxWorks 网络编程概述
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VxWorks提供了一套完整的网络协议栈，支持TCP/IP协议族，包括常用的协议如TCP、UDP、ICMP等。它还包括了一些高效的网络接口，可以轻松地实现嵌入式设备之间的网络通信。

VxWorks支持的网络编程接口类似于标准的BSD套接字编程模型，因此在VxWorks中进行网络编程时，开发者可以使用类似于Linux和UNIX环境中的API。

配置网络
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在开始编写网络应用之前，首先需要配置VxWorks的网络环境，通常这包括设置网络接口、IP地址等。

设置静态IP地址

#include <vxWorks.h>
#include <netinet/in.h>
#include <inetLib.h>

void configureNetwork()
{
    struct in_addr ipAddr;
    ipAddr.s_addr = inet_addr("192.168.1.100");  // 设置静态IP地址
    if (ifconfig("eth0", "inet", (char *)&ipAddr, NULL) == OK)
    {
        printf("Network configured successfully.\n");
    }
    else
    {
        printf("Network configuration failed.\n");
    }
}

启动网络接口

#include <netinet/in.h>
#include <netif/ethernet.h>
#include <inetLib.h>

void startNetworkInterface()
{
    if (ifconfig("eth0", NULL) == OK)
    {
        printf("Network interface started successfully.\n");
    }
    else
    {
        printf("Network interface start failed.\n");
    }
}

套接字编程
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网络编程的核心是使用套接字（Socket）。VxWorks支持标准的BSD套接字API，包括TCP、UDP和原始套接字。

UDP 编程示例

UDP是一种无连接的协议，适用于实时性要求高但对可靠性要求不高的场景。

UDP 客户端示例代码

#include <vxWorks.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>

#define SERVER_IP "192.168.1.1"
#define SERVER_PORT 12345

void udpClient()
{
    int sockfd;
    struct sockaddr_in serverAddr;
    char message[] = "Hello, VxWorks Server!";
    
    // 创建UDP套接字
    sockfd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);
    if (sockfd < 0)
    {
        perror("Socket creation failed");
        return;
    }

    memset(&serverAddr, 0, sizeof(serverAddr));
    serverAddr.sin_family = AF_INET;
    serverAddr.sin_port = htons(SERVER_PORT);
    serverAddr.sin_addr.s_addr = inet_addr(SERVER_IP);

    // 发送数据
    if (sendto(sockfd, message, strlen(message), 0, (struct sockaddr *)&serverAddr, sizeof(serverAddr)) < 0)
    {
        perror("Send failed");
    }
    else
    {
        printf("Message sent successfully\n");
    }

    close(sockfd);
}

UDP 服务器示例代码

#include <vxWorks.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>

#define SERVER_PORT 12345
#define BUF_SIZE 1024

void udpServer()
{
    int sockfd;
    struct sockaddr_in serverAddr, clientAddr;
    socklen_t addr_len = sizeof(clientAddr);
    char buffer[BUF_SIZE];
    
    // 创建UDP套接字
    sockfd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);
    if (sockfd < 0)
    {
        perror("Socket creation failed");
        return;
    }

    memset(&serverAddr, 0, sizeof(serverAddr));
    serverAddr.sin_family = AF_INET;
    serverAddr.sin_port = htons(SERVER_PORT);
    serverAddr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;

    // 绑定套接字到指定端口
    if (bind(sockfd, (struct sockaddr *)&serverAddr, sizeof(serverAddr)) < 0)
    {
        perror("Bind failed");
        close(sockfd);
        return;
    }

    // 接收数据
    int n = recvfrom(sockfd, buffer, BUF_SIZE, 0, (struct sockaddr *)&clientAddr, &addr_len);
    if (n < 0)
    {
        perror("Receive failed");
    }
    else
    {
        buffer[n] = '\0';  // Null terminate the received message
        printf("Received message: %s\n", buffer);
    }

    close(sockfd);
}

TCP 编程示例

TCP是一种面向连接的协议，适合需要可靠数据传输的应用。

TCP 客户端示例代码

#include <vxWorks.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>

#define SERVER_IP "192.168.1.1"
#define SERVER_PORT 12345

void tcpClient()
{
    int sockfd;
    struct sockaddr_in serverAddr;
    char message[] = "Hello, VxWorks TCP Server!";
    
    // 创建TCP套接字
    sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
    if (sockfd < 0)
    {
        perror("Socket creation failed");
        return;
    }

    memset(&serverAddr, 0, sizeof(serverAddr));
    serverAddr.sin_family = AF_INET;
    serverAddr.sin_port = htons(SERVER_PORT);
    serverAddr.sin_addr.s_addr = inet_addr(SERVER_IP);

    // 连接到服务器
    if (connect(sockfd, (struct sockaddr *)&serverAddr, sizeof(serverAddr)) < 0)
    {
        perror("Connection failed");
        close(sockfd);
        return;
    }

    // 发送数据
    if (send(sockfd, message, strlen(message), 0) < 0)
    {
        perror("Send failed");
    }
    else
    {
        printf("Message sent successfully\n");
    }

    close(sockfd);
}

TCP 服务器示例代码

#include <vxWorks.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>

#define SERVER_PORT 12345
#define BUF_SIZE 1024

void tcpServer()
{
    int sockfd, newSockfd;
    struct sockaddr_in serverAddr, clientAddr;
    socklen_t addr_len = sizeof(clientAddr);
    char buffer[BUF_SIZE];
    
    // 创建TCP套接字
    sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
    if (sockfd < 0)
    {
        perror("Socket creation failed");
        return;
    }

    memset(&serverAddr, 0, sizeof(serverAddr));
    serverAddr.sin_family = AF_INET;
    serverAddr.sin_port = htons(SERVER_PORT);
    serverAddr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;

    // 绑定套接字到指定端口
    if (bind(sockfd, (struct sockaddr *)&serverAddr, sizeof(serverAddr)) < 0)
    {
        perror("Bind failed");
        close(sockfd);
        return;
    }

    // 监听端口
    if (listen(sockfd, 5) < 0)
    {
        perror("Listen failed");
        close(sockfd);
        return;
    }

    // 接受客户端连接
    newSockfd = accept(sockfd, (struct sockaddr *)&clientAddr, &addr_len);
    if (newSockfd < 0)
    {
        perror("Accept failed");
        close(sockfd);
        return;
    }

    // 接收数据
    int n = recv(newSockfd, buffer, BUF_SIZE, 0);
    if (n < 0)
    {
        perror("Receive failed");
    }
    else
    {
        buffer[n] = '\0';  // Null terminate the received message
        printf("Received message: %s\n", buffer);
    }

    close(newSockfd);
    close(sockfd);
}