i.MX6ULL—ElfBoard Elf1板卡移植boa服务器的方法

大家好，我是杂烩君。

之前，我们介绍了一款面向嵌入式初学者、爱好者、单片机进阶学习的学习者的开发板——ELF 1S。本篇文章我们基于ELF 1S开发板移植Boa服务器的方法。

Boa

boa 是一个小巧的web 服务器，可执行代码只有70KB，占用的系统资源少，速度快安全性能高。

boa官网：www.boa.org

我们本次下载的版本：boa-0.94.13.tar.gz

1、交叉编译目标板ELF 1S的boa

下载得到boa-0.94.13.tar.gz，解压后进入boa-0.94.13/src目录，执行如下命令生成Makefile文件：

./configure

修改 Makefile，设置交叉编译器。找到 CC 和 CPP 变量，修改为：

CC = arm-linux-gnueabihf-gcc 
CPP = arm-linux-gnueabihf-gcc -E

执行make编译。编译报错如：

把boa-0.94.13/src/compat.h 文件里的：

#define TIMEZONE_OFFSET(foo) foo##->tm_gmtoff

修改为：

#define TIMEZONE_OFFSET(foo) foo->tm_gmtoff

再次编译，可以编译通过，并且会在当前路径下生成boa可执行文件：

2、boa配置

编译完之后，还需要在我们的开发板上针对boa做一些必要的配置。

把主机/etc 目录下的 mime.types 文件传到开发板的/etc目录下。注：这是MIME（多用途因特网邮件扩展），这是web服务器支持的规范。

scp /etc/mime.types root@192.168.3.36:/etc

在开发板/etc目录下创建boa文件夹（用于存放boa的配置文件及log文件）：

cd /etc
mkdir boa

在开发板根目录下建立 www 文件夹，www 目录下面建立文件夹 cgi-bin 目录（用于存放后期页面及交互代码）：

mkdir -p /www/cgi-bin

把boa-0.94.13目录下的boa.conf 文件传到开发板的/etc/boa目录下。

scp boa.conf root@192.168.3.36:/etc/boa

把boa 可执行程序传到开发板的 bin 目录下。

scp boa root@192.168.3.36:/bin

在开发板/etc目录下创建group文件：

cd /etc
touch group

在开发板上使用vi编辑器打开/etc/boa目录下的boa.conf文件，需要做如下修改：

① 把里面的Group nogroup 改为Group 0 。

②把ErrorLog 和 AccessLog 这两行，指定 log 文件的路径，把log保存到/etc/boa目录下，修改如下：

ErrorLog /etc/boa/error_log
# Please NOTE: Sending the logs to a pipe ('|'), as shown below,
#  is somewhat experimental and might fail under heavy load.
# "Usual libc implementations of printf will stall the whole
#  process if the receiving end of a pipe stops reading."
#ErrorLog "|/usr/sbin/cronolog --symlink=/var/log/boa/error_log /var/log/boa/error-%Y%m%d.log"

# AccessLog: The location of the access log file. If this does not
# start with /, it is considered relative to the server root.
# Comment out or set to /dev/null (less effective) to disable
# Access logging.

AccessLog /etc/boa/access_log

③ 把#ServerName www.your.org.here这一行，修改为ServerName www.your.org.here：

# ServerName: the name of this server that should be sent back to
# clients if different than that returned by gethostname + gethostbyname

ServerName www.your.org.here

④ 然后找到DocumentRoot /var/www这一行，修改为DocumentRoot /www：

DocumentRoot /www

⑤ 然后找到ScriptAlias /cgi-bin/ /usr/lib/cgi-bin/这一行，修改为ScriptAlias /cgi-bin/ /www/cgi-bin/：

ScriptAlias /cgi-bin/ /www/cgi-bin/

上面就是boa.conf配置文件需要修改的几点内容。

最后，进入我们前面创建的 www 目录，然后使用 vi index.html 命令建立 index.html 网页文件进行测试，关于简单网页的设计大家可以上网搜一些教程。这里我们设计一个简单的网页如：

<html>
 <head>
  <meta http-equiv="Content-Type" content="text/html;charset=utf-8"/>
  <title>
  boa服务器测试
  </title>
 </head>
 <body style="background-color:#000000;padding-left:300px; padding-top:100px;">
  <p style="color:white; text-align:left; width:1900px; height:45px; font-size:30px; font-family:微软雅黑; padding-left:5px;">ElfBoard，让嵌入式学习释放无限可能</p>
  <p style="color:yellow; font-size:20px; font-family:微软雅黑; text-align:left;">ELF是Embedded Learning Fans嵌入式学习爱好者的首字母缩写。ELF也是精灵的意思，ElfBoard以灵动的精灵形象作为品牌Logo，代表着自由、智慧和科技，也寓意学习者能够像精灵一样自由地掌握技术，发挥无限创造力。</p>
 </body>
</html>

保存 index.html。

到了这一步我们的web服务器就大致搭建完成了，服务器上有一个简单的网页文件index.html。

下面进行简单的测试：

在我们的ELF 1S开发板上输入boa 命令启动 web 服务器。

输入如下命令查看boa程序是否启动成功：

ps -e | grep "boa"

boa 进程启动成功后，在浏览器中输入我们开发板的 IP 地址就可以访问到 index.html 网页：

通过网页控制ELF 1S

上一节，我们已经搭建好了基于boa的服务器，可以通过浏览器来访问我们开发板上设计好的网页。这一节我们使用网页来控制我们ELF 1S板上的LED。

我们要通过网页来点灯，设备端需要一个程序来解析网页下发的点灯操作，即这个程序叫做CGI程序。

1、什么是CGI？

CGI即通用网关接口（Common Gateway Interface），是一个Web服务器主机提供信息服务的标准接口。通过CGI接口，Web服务器就能够获取客户端提交的信息，转交给服务器端的CGI程序进行处理，最后返回结果给客户端。

根据CGI标准，编写外部扩展应用程序，可以对客户端浏览器输入的数据进行处理，完成客户端与服务器的交互操作。CGI规范定义了Web服务器如何向扩展应用程序发送消息，在收到扩展应用程序的信息后又如何进行处理等内容。

一般情况下，服务器和CGI程序之间是通过标准输入输出来进行数据传递的，CGI程序中的标准输出stdout是经过重定义了的，它并没有在服务器上产生任何的输出内容，而是被重定向到客户浏览器。即我们的CGI程序是在我们的板子服务器里运行，但实际调用printf输出信息时并不会输出到我们的板子终端，而是输出到客户端浏览器。

2、CGI程序小例子

CGI程序可以使用多种语言来实现，这里我们选用我们比较熟悉的C语言来实现。先来看一个简单的示例：

test.c：

#include <stdio.h>

int main()
 {
    printf("Content-type: text/htmlnn") ;  // 这一句是必须的，设定输出到HTML
    printf("Hello CGIn") ;
    return 0;
}

利用交叉编译工具，编译上述文件：

arm-linux-gnueabihf-gcc test.c -o test.cgi

把test.cgi程序传到开发板上的/www/cgi-bin目录：

scp test.cgi root@192.168.3.36:/www/cgi-bin

在ELF 1S板子上修改test.cgi权限：

chmod 777 test.cgi

浏览器进行访问：

http://192.168.3.36/cgi-bin/test.cgi

3、网页控制ELF 1S板上的LED

我们已经知道了CGI程序是什么了。下面我们来进行网页点灯。首先，需要说明的是，我们有两种方式来编写CGI程序。一种是借助环境变量来获取相关信息；另一种是使用CGIC库。

方法一：

对于CGI程序来说，它继承了系统的环境变量。CGI环境变量在CGI程序启动时初始化，在结束时销毁。当一个CGI程序不是被服务器调用时，它的环境变量几乎是系统环境变量的复制。当这个CGI程序被服务器调用时，它的环境变量就会多了以下关于服务器、客户端、CGI传输过程等项目。如：

方法二：

用C语言写CGI程序还可以有比较简单的方式，那就是我们可以借助使用第三方库CGIC（CGIC是一个功能比较强大的支持CGI开发的标准C库，并支持Linux, Unix 和Windows等多操作系统）来编写，省去了必须自己去遵循CGI规范来编码的痛苦。

CGIC库下载地址：

https://github.com/boutell/cgic

这里只是简单地介绍了两种方法。还不理解没关系，下面我们通过具体的实例来认识这两种方法。

首先，我们需要点灯，自然需要先设计一个简单的led.html网页。我们要通过网页控制开发板上的led，需要两条信息：led的序号及led的状态。在网上找到了现成的html代码，稍微修改一下就直接拿来用了（文末给出参考的博客）。

led.html：

<html xmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml">
 <head>
 <meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=utf-8" />    
 <title>led control</title>
 </head>
 
 <body>
 <h1 align="center">基于ELF 1S + boa的远程控制系统</h1>
  <!--新建一个表单，动作链接到开发板的/cgi-bin/led.cgi，采用的方法为GET--> 
  <form action="/cgi-bin/led.cgi" method="get">  
   <p align="center">请输入需要控制的led编号 <input type="text" name="led_num"/></p>
   <p align="center">请输入控制led的状态 <input type="text" name="led_state"/></p>
   <p align="center"><input type="submit" value="确认"/>        
         <input type="reset" value="返回"/>
   </p>
  </form>
 </body>
</html>

把led.html放到我们开发板上的/www/中，通过浏览器访问：

http://192.168.3.36/led.html

这个led.html需要依赖板子上的led.cgi程序。

下面我们编写我们的led.cgi程序。

方法一：借助环境变量来获取相关信息。

#include<stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/ioctl.h>
#include <linux/limits.h>
#include <errno.h>

int main(int argc, const char *argv[])
{
 int led_num,led_state;
 char *data;

    printf("Content-type: text/html;charset=utf-8nn");
    printf("<html>n");
    printf("<head><title>cgi control led web</title></head>n");
    printf("<body>n");
    printf("<p>led is setted successful! you can watch the led's change</p>n");
    printf("<p><a herf=led.html><button>get back</button></a></p>n");
    printf("</body>n");

    data = getenv("QUERY_STRING");   //getenv()读取环境变量的当前值的函数 

    if(sscanf(data, "led_num=%d&led_state=%d", &led_num, &led_state) != 2)
    {   //利用sscnaf（）函数的特点将环境变量分别提取出led_num和led_state这两个值
        printf("<p>please input right"); 
        printf("</p>");
    } 
    printf("<p>led_num = %d,led_state =  %d</p>",  led_num,  led_state);
    if(led_num < 2 || led_num > 5) 
    { 
        printf("<p>Please input 2<=led_num<=5!"); 
        printf("</p>");
    } 
    if(led_state>1)
    {
        printf("<p>Please input 0<=led_state<=1!"); 
        printf("</p>"); 
    }

    printf("</html>n");

 return 0;
}

运行测试：

image-20231112231256601

这里的getenv函数就是获取环境变量当前值的函数，其中，各环境变量的意义可以参考上面的表。这里的QUERY_STRING环境变量就是采用GET时所传输的信息。在这个例子中就是：

led_num=3&led_state=1

上面的CGI程序把收到网页发送过来的led_num及led_state的值再使用printf返回至网页中显示。从网页中也可以看到相关信息，整个流程也就打通了。

方法二：使用CGIC库。

第二种方法我们使用CGIC库来编写我们的CGI程序。首先我们需要下载CGIC库，下载地址如：

https://github.com/boutell/cgic

下载得到：

整个包的内容不多，就几个文件。其中：

cgic.c 函数库。capture.c 一个很简单的CGI例子。仅仅输出两行提示文字。cgictest.c 一个演示读取form表单数据的CGI例子。

因为我们的CGI程序要运行在我们的arm板中，当然要交叉编译，首先需要修改Makefile文件，需要修改如下几处内容：

第①个修改点：

CFLAGS=-g -Wall
CC=gcc
AR=ar
RANLIB=ranlib
LIBS=-L./ -lcgic

修改为：

CFLAGS=-g -Wall
CC=arm-linux-gnueabihf-gcc
AR=arm-linux-gnueabihf-ar
RANLIB=arm-linux-gnueabihf-ranlib
LIBS=-L./ -lcgic

第②个修改点：

gcc cgictest.o -o cgictest.cgi ${LIBS}

修改为：

arm-linux-gnueabihf-gcc cgictest.o -o cgictest.cgi ${LIBS}

第③个修改点：

gcc capture.o -o capture ${LIBS}

修改为：

arm-linux-gnueabihf-gcc cgictest.o -o cgictest.cgi ${LIBS} capture.o -o capture ${LIBS}

第④个修改点：

gcc -D UNIT_TEST=1 cgic.c -o cgicunittest

修改为：

arm-linux-gnueabihf-gcc -D UNIT_TEST=1 cgic.c -o cgicunittest

这里我的编译器是arm-linux-gnueabihf-gcc，大家需根据自己的实际环境进行修改。make编译得到cgictest.cgi及capture程序，大家可以自行传到板子上进行测试。下面我们在这个文件夹下新增一个led.c文件，用于编写我们的leg cgi程序：

#include "cgic.h"

// cgic程序以cgiMain作为入口点, cgic的函数库会自动把cgiMain连接到相应的main()上去
int cgiMain() 
{ 
 char led_num[10];  
 char led_state[10]; 
 cgiFormString("led_num",  led_num, 10);    // 从表单中的led_num字段获取值存入到led_num
 cgiFormString("led_state",  led_state, 10);// 从表单中的led_state字段获取值存入到led_state
 cgiHeaderContentType("text/html");         // 设定输出的内容格式 这里我们要输出HTML
 fprintf(cgiOut,"<title>LED Test</title>");   
 fprintf(cgiOut,"<p>recv from arm:</p>");
 fprintf(cgiOut,"led_num: %s", led_num);
 fprintf(cgiOut,"<br>");                    
 fprintf(cgiOut,"led_state: %s", led_state);
 return 0;
}

修改Makefile，把我们的led.c也加入编译。编译得到led.cgi，同样也要传入到板子中的/www/cgi-bin文件夹下。

以上就是本次分享的基于boa的远程控制系统，环境打通了，想怎么玩就怎么玩！

器件型号	数量	器件厂商	器件描述	ECAD模型	参考价格	更多信息
NC7WZU04P6X	1	Rochester Electronics LLC	LVC/LCX/Z SERIES, DUAL 1-INPUT INVERT GATE, PDSO6, 1.25 MM, EIAJ, SC-88, SC-70, 6 PIN		$0.22	查看
12.87150	1	Geyer Electronic E K	Parallel - Fundamental Quartz Crystal, 0.032768MHz Nom, ROHS AND REACH COMPLIANT, SMD, 4 PIN		暂无数据	查看
AT24C64D-SSHM-T	1	Microchip Technology Inc	IC EEPROM 64KBIT 1MHZ 8SOIC	ECAD模型下载ECAD模型	$0.39	查看

器件型号

数量

器件厂商

器件描述

数据手册

ECAD模型

风险等级

参考价格

更多信息

NC7WZU04P6X

Rochester Electronics LLC

LVC/LCX/Z SERIES, DUAL 1-INPUT INVERT GATE, PDSO6, 1.25 MM, EIAJ, SC-88, SC-70, 6 PIN