• 嵌入式学习——3——UDP TFTP简易文件传输

    tftp协议概述

    简单文件传输协议，适用于在网络上进行文件传输的一套标准协议，使用UDP传输

    特点：

            是应用层协议

            基于UDP协议实现

    数据传输模式

            octet：二进制模式（常用）

            mail：已经不再支持

    TFTP通信过程总结

    1. 服务器在69号端口等待客户端的请求
    2. 服务器若批准此请求，则使用 临时端口 与客户端进行通信。
    3. 每个数据包的编号都有变化（从1开始）
    4. 每个数据包都要得到ACK的确认，如果出现超时，则需要重新发送最后的数据包或ACK包
    5. 数据长度以512Byte传输的，小于512Byte的数据意味着数据传输结束

    TFTP协议分析

    差错码：

    0 未定义,差错错误信息

    1 File not found.

    2 Access violation.

    3 Disk full or allocation exceeded.

    4 illegal TFTP operation.

    5 Unknown transfer ID.

    6 File already exists.

    7 No such user.

    8 Unsupported option(s) requested.

    1. #include "../header.h"
    2.  
    3. #define S_IP "192.168.125.30"
    4. #define S_PORT 69
    5.  
    6. typedef struct file_header {
    7.     int size;
    8.     char *file_report;
    9. } file_header_report;
    10. char buf[516] = "";
    11. char fileName[128] = {0};
    12. int sockfd = -1;
    13. int data_num = 0;
    14.  
    15. void download_file(struct sockaddr_in *addr);
    16. void upload_file(struct sockaddr_in *addr);
    17. void dealerror(short errno);
    18. file_header_report get_report_RW(short type);
    19. file_header_report get_report_ACK(short type, short blknumber);
    20.  
    21. int main(int argc, char const *argv[]) {
    22.     // 服务器地址 ,初始地址用于链接请求，但是不是用于实际数据交互
    23.     struct sockaddr_in addr;
    24.     addr.sin_family = AF_INET;
    25.     addr.sin_port = htons(S_PORT);
    26.     addr.sin_addr.s_addr = inet_addr(S_IP);
    27.     char choose = 0;
    28.     while (1) {
    29.         printf("**************************\n");
    30.         printf("******** 1. 下载 *********\n");
    31.         printf("******** 2. 上传 *********\n");
    32.         printf("******** 3. 退出 *********\n");
    33.         printf("**************************\n");
    34.         printf("请输入>>> ");
    35.         choose = getchar();
    36.         while (getchar() != 10) {
    37.         };
    38.         switch (choose) {
    39.         case '1':
    40.             download_file(&addr);
    41.             break;
    42.         case '2':
    43.             upload_file(&addr);
    44.             break;
    45.         case '3':
    46.             exit(EXIT_SUCCESS);
    47.             break;
    48.         default:
    49.             printf("输入错误！请重新输入\n");
    50.         }
    51.     }
    52.     close(sockfd);
    53.     return 0;
    54. }
    55. void upload_file(struct sockaddr_in *addr) {
    56.     if (sockfd == -1) { // 判断一下，防止重复创建套接字
    57.         sockfd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);
    58.         if (sockfd < 0) {
    59.             perror("socket");
    60.             return;
    61.         }
    62.     }
    63.     // 发送上传请求
    64.     printf("请输入要上传的文件名：\n");
    65.     file_header_report file_report = get_report_RW(2);
    66.     if (access(fileName, F_OK) != 0) {
    67.         printf("文件不存在\n");
    68.         return;
    69.     }
    70.     data_num = 0;
    71.     if (sendto(sockfd, file_report.file_report, file_report.size, 0,
    72.                (struct sockaddr *)addr, sizeof(struct sockaddr)) == -1) {
    73.         perror("1111sendto 数据包");
    74.         return;
    75.     }
    76.     // recv_addr 用于 实际数据交互的地址
    77.     struct sockaddr_in recv_addr;
    78.     socklen_t recv_addr_len = sizeof(recv_addr);
    79.     int read_size = recvfrom(sockfd, buf, 516, 0, (struct sockaddr *)&recv_addr,
    80.                              &recv_addr_len);
    81.     short *first_no = (short *)buf;
    82.     short *blk_num = (short *)(buf + 2);
    83.     // 处理报错信息 == 5
    84.     if (ntohs(*first_no) == 5) {
    85.         dealerror(ntohs(*blk_num));
    86.         return;
    87.     }
    88.     if (ntohs(*first_no) == 4) {
    89.         int upload_fd = open(fileName, O_RDONLY);
    90.         if (upload_fd < 0) {
    91.             perror("open");
    92.             return;
    93.         }
    94.         while (1) {
    95.             // 发送数据包
    96.             bzero(buf, sizeof(buf));
    97.             // 拼接数据包
    98.             short *p1 = (short *)buf;
    99.             *p1 = htons(3);
    100.             short *p2 = (short *)(buf + 2);
    101.             *p2 = htons(data_num);
    102.             int file_size = read(upload_fd, buf + 4, 512);
    103.             if (file_size < 0) {
    104.                 perror("read");
    105.                 exit(1);
    106.             }
    107.             if (sendto(sockfd, buf, file_size + 4, 0,
    108.                        (struct sockaddr *)&recv_addr,
    109.                        sizeof(recv_addr)) == -1) {
    110.                 perror("sendto 数据包");
    111.                 exit(1);
    112.             }
    113.  
    114.             bzero(buf, sizeof(buf));
    115.             int read_size_n =
    116.                 recvfrom(sockfd, buf, 4, 0, (struct sockaddr *)&recv_addr,
    117.                          &recv_addr_len);
    118.             short *first_noe_n = (short *)buf;
    119.             short *blk_nume_n = (short *)(buf + 2);
    120.             // 确认ACK包
    121.             // 编号是否与本地的标号一致，一致的话就进行下一个编号的数据传送
    122.             if (ntohs(*first_noe_n) == 4 && ntohs(*blk_nume_n) == data_num) {
    123.                 // 这种情况说明本次上传成功
    124.                 data_num++;
    125.             } else {
    126.                 printf("上传失败\n");
    127.                 if (ntohs(*first_no) == 5) {
    128.                     dealerror(ntohs(*blk_num));
    129.                     return;
    130.                 }
    131.                 break;
    132.             }
    133.             // 如果最后一次读取，就结束循环
    134.             if (file_size < 512) {
    135.                 printf("上传成功\n");
    136.                 break;
    137.             }
    138.         }
    139.     } else {
    140.         printf("上传失败\n");
    141.     }
    142. }
    143. // 下载
    144. void download_file(struct sockaddr_in *addr) {
    145.     if (sockfd == -1) { // 判断一下，防止重复创建套接字
    146.         sockfd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);
    147.         if (sockfd < 0) {
    148.             perror("socket");
    149.             return;
    150.         }
    151.     }
    152.  
    153.     // 发送下载请求
    154.     printf("请输入要下载的文件名：\n");
    155.     file_header_report file_report = get_report_RW(1);
    156.     if (sendto(sockfd, file_report.file_report, file_report.size, 0,
    157.                (struct sockaddr *)addr, sizeof(struct sockaddr)) == -1) {
    158.         perror("sendto 数据包");
    159.         return;
    160.     }
    161.     struct sockaddr_in recv_addr;
    162.     socklen_t recv_addr_len = sizeof(recv_addr);
    163.     while (1) {
    164.         // 接收数据包
    165.         // 数据包返回的服务器端地址需要存在recv_addr，因为服务器处理数据的端口并非原来端口，
    166.         // 该地址recv_addr 用于后续的ack包 发送给服务器用于确认
    167.         bzero(buf, sizeof(buf));
    168.         int read_size = recvfrom(sockfd, buf, 516, 0,
    169.                                  (struct sockaddr *)&recv_addr, &recv_addr_len);
    170.         int download_fd = open(fileName, O_RDWR | O_CREAT | O_APPEND, 0666);
    171.         if (download_fd < 0) {
    172.             perror("open");
    173.             return;
    174.         }
    175.         short *first_no = (short *)buf;
    176.         short *blk_num = (short *)(buf + 2);
    177.  
    178.         // 处理报错信息 == 5
    179.         if (ntohs(*first_no) == 5) {
    180.             dealerror(ntohs(*blk_num));
    181.             break;
    182.         }
    183.         // 这是数据包 == 3
    184.         if (ntohs(*first_no) == 3) {
    185.             if (read_size > 4) {
    186.                 write(download_fd, buf + 4, read_size - 4);
    187.             }
    188.             // 发送ACK
    189.             *first_no = htons(4);
    190.             char newbuf[4] = {0};
    191.             short *p1 = (short *)newbuf;
    192.             *p1 = htons(4);
    193.             short *p2 = (short *)(newbuf + 2);
    194.             *p2 = *blk_num;
    195.             if (sendto(sockfd, newbuf, 4, 0, (struct sockaddr *)&recv_addr,
    196.                        sizeof(recv_addr)) == -1) {
    197.                 perror("sendtoACK\n");
    198.             }
    199.             printf("发送ACK成功\n");
    200.             if (read_size < 516) {
    201.                 printf("下载完成\n");
    202.                 break;
    203.             }
    204.         }
    205.         close(download_fd);
    206.     }
    207. }
    208. // 处理报错信息
    209. void dealerror(short errno) {
    210.     int erno = 0;
    211.     switch (errno) {
    212.     case 1:
    213.         printf("File not found");
    214.         break;
    215.     case 2:
    216.         printf("Access violation");
    217.         break;
    218.     case 3:
    219.         printf("Disk full or allocation exceeded");
    220.         break;
    221.     case 4:
    222.         printf("illegal TFTP operation");
    223.         break;
    224.     case 5:
    225.         printf("Unknown transfer lD");
    226.         break;
    227.     case 6:
    228.         printf("File already exists");
    229.         break;
    230.     case 7:
    231.         printf("No such user");
    232.         break;
    233.     case 8:
    234.         printf("Unsupported option(s) requested");
    235.         break;
    236.  
    237.     default:
    238.         break;
    239.     }
    240.     return;
    241. }
    242.  
    243. /**
    244.  * @description: 组装请求体数据包
    245.  * @param {short} type  1--- 下载  2---上传
    246.  * @return {*}
    247.  */
    248. file_header_report get_report_RW(short type) {
    249.     bzero(buf, sizeof(buf));
    250.     fgets(fileName, sizeof(fileName), stdin);
    251.     if (strlen(fileName) > 1) {
    252.         fileName[strlen(fileName) - 1] = '\0';
    253.     }
    254.     short *p1 = (short *)buf;
    255.     *p1 = htons(type);
    256.     char *p2 = buf + 2;
    257.     strcpy(p2, fileName);
    258.     char *p4 = p2 + strlen(p2) + 1;
    259.     strcpy(p4, "octet");
    260.     int size = 2 + strlen(p2) + strlen(p4) + 2;
    261.     file_header_report fh = {size, buf};
    262.     return fh;
    263. }

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