Apache-Modul Programmierung: zur PDV-Motor-Steuerung
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- Kora Dieter
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1 Apache-Modul Programmierung: zur PDV-Motor-Steuerung Seite 1 von 14
2 1- Ziele des Projekts 2- Grobe Darstellung des Projekts 3- Eingesetzte Technicken 3.1 Apache-Modul und seine Grenzen Erstellung eines Moduls in C Laden eines Moduls (httpd-conf) Htaccess htpasswd-tool 3.2 Kommunikation über die Serielle-Schnittstelle 4- Fazit Seite 2 von 14
3 Ziele des Projekts Die MCU erfasst die Daten des (am PC angeschlossenen) PDV Motors und sendet diese an einem PC. Daten können somit visualisiert werden. Durch ein Kommunikationsprotokoll, welches zwischen der MCU und dem PC über die serielle Schnittstelle arbeitet, wird es z.b. möglich, Befehle vom PC zur MCU und umgekehrt zu senden bzw. empfangen. Das Apache-Modul, welches die Darstellung und Bedienung (serielle Schnittstelle - MCU) des Motors ermöglicht (Web Interface) Zum wechselseitigen Ausschluß werden an dieser Stelle die von Windows definierte Critical Section verwendet. Seite 3 von 14
4 Grobe Darstellung des Projekts Request Browser Server Response Motor PIC Fordert ein Web-Client (Browser) ein bestimmtes Verzeichnis bzw. Datei (je nach httpd.conf-einstellung), so wird die Verbindung mit dem Pic über die serielle Schnittstelle aufgebaut. Für die Aktualisierung der Daten wird ein, vom Client (Browser) aus gesendeter, Request benötigt. Seite 4 von 14
5 Eingesetzte Technicken Apache-Modul und seine Grenzen Erstellung eines Moduls in C Die Web-Schnittstelle wird durch ein sog. Server-API (Application Programming Interface) gewährleistet. Vor- und Nachteile: Web-Server erzeugen für jede CGI-Anfrage einen eigenen Prozeß. Darin liegt auch ein wesentlicher Nachteil dieser Technik. Eine Möglichkeit diese Belastung zu reduzieren bieten dynamisch ladbare Bibliotheken. Ein Server lädt eine solche Bibliothek bei der ersten Anfrage. Diese verbleibt nach Möglichkeit im Speicher und kann so bei weiteren Anfragen genutzt werden. Der Aufwand zur Entwicklung von Server API Anwendungen ist oft wesentlich höher als der für CGI Anwendungen. So müssen z.b. Nebenläufigkeiten beachtet werden. Die Apache Module in einer Win32-Umgebung werden als DLL (Dynamic Link Library) eingesetzt. Wichtigere Teile des Moduls: /* make the name of the content handler known to Apache */ static handler_rec hello_handlers[] = { {"hello_handler", hello_handler, {NULL ; /* Tell Apache waht phases of the transaction we handle */ module MODULE_VAR_EXPORT hello_module = { STANDARD_MODULE_STUFF, NULL, /* module initializer */ NULL, /* per-directory config creator */ NULL, /* dir config merger */ NULL, /* server config creator */ NULL, /* server config merger */ NULL, /* command table */ hello_handlers, /* [9] content handler */ NULL, /* [2] URI-to-filename translation */ NULL, /* [5] check/validate user_id */ NULL, /* [6] check user is valid here */ NULL, /* [4] check access by host address */ NULL, /* [7] MIME type checker/setter */ NULL, /* [8] fixups */ NULL, /* [10] logger */ NULL, /* [3] header parser */ NULL, /* process initialization */ NULL, /* process exit/cleanup */ NULL, /* [1] post read_request handling */ ; Seite 5 von 14
6 /* content handler, something like the main of the modul*/ static int hello_handler(request_rec *r) {... Kurze Beschreibung der einzelnen Händler: URI-translation: Umsetzung des Pfades Access control: Woher kommt die Anfrage? Authentication: Wer fragt an? Authorization: Darf die Person den Request ausführen? MIME type checking: Was für eine Dokumentart? Response: Wer erzeugt den Inhalt für dieses Dokument? Logging: Wer ist fürs Logging dieser Transaktion zuständig? Der größte Nachteil eines Moduls im Gegensatz zu einem Java-Applet besteht im Wesentlichen darin, daß die automatische Aktualisierung von Daten sich nicht verwirklichen läßt. Somit ist ein Apache-Modul nur für One-way -Projekte (INPUT) verwendbar, d.h. sobald die Anwendung eine automatische Ausgabe erwartet, muß ein 2-ten Kanal (z.b. Java-Applet als Datagramm-Socket) zur Kommunikation programmiert werden. Gegenüberstellung server-seitiger Anwendungen: Aufwand Abhängigkeit vom Server Performance Server API hoch hoch hoch CGI mittel keine gering Seite 6 von 14
7 Laden eines Moduls (httpd-conf) Zum Laden eines Apache-Modul muß die http.conf-datei angepasst werden. In unserem Fall sieht es wie folgendes aus: # # VPDV - SS'01 K.O.Linn # # Load pdv Hello-Modul (VPDV) LoadModule hello_module modules/apachehellomodul.dll # Define a location... <Location /vpdv> SetHandler hello_handler </Location> # or a new type... #AddType text/html.vpdv #AddHandler hello_handler.vpdv # # Seite 7 von 14
8 .htaccess-file Erläuterung: Den Zugriff auf Dokumente eines Verzeichnisses kann dessen Besitzer zunächst einmal auf Hostnamen, IP-Adressen und Präfixe dieser beiden (also IP- Netzmasken und Domains!) beschränken. Das ist ganz praktisch in einem großen Firmennetz mit mehreren Teilnetzen bzw. Subdomains, wo man Filialen, Abteilungen usw. einfach dadurch voneinander abgrenzen kann, indem man sich auf eine bestehende Netzstruktur bezieht. Insbesondere müssen sich Besucher, die auf bestimmte Seiten zugreifen dürfen, dazu nicht explizit ausweisen - und merken ggf. gar nicht, daß diese Seiten für andere Besucher gesperrt sind. Will man weitergehende Kontrollen verwenden, bei denen der Besucher sich beim ersten Zugriff seiner Browser-Sitzung (danach merkt sich der Webserver das Ergebnis) explizit ausweisen muß, definiert man zunächst einmal einen Berechtigungsbereich, indem man für sein Verzeichnis einen logischen Namen vergibt. Betritt ein Besucher einen solchen Bereich, indem er eine URL innerhalb des geschützten Verzeichnisses anzusprechen versucht, dann schickt der Webserver zunächst eine Aufforderung zur Authentifizierung an den Client. Der Browser zeigt dann dem Besucher z. B. eine Dialogbox mit Eingabefeldern für Benutzerkennung und Kennwort an, in der auch der Name des Bereichs angezeigt wird, damit der Besucher erkennen kann, wofür er sich gerade ausweisen soll. Weist sich der Besucher (gemäß der definierten Berechtigungen) korrekt aus, dann darf er auf das Dokument zugreifen, andernfalls löst der Webserver einen HTTP-Fehler 403 aus. Innerhalb seines Berechtigungsbereichs kann der Besitzer eines Verzeichnisses Genehmigungen bzw. Verbote auf Benutzer- bzw. Gruppenkennungen beziehen. Die Definition dieser Kennungen erfolgt in einer entsprechenden Benutzer- bzw. Gruppendatei: In der Benutzerdatei stehen Zeilen mit Benutzerkennung und verschlüsseltem (!) Passwort (mit der UNIX-Systemroutine crypt()), in der Gruppendatei stehen Zeilen mit Listen von Benutzern der einzelnen Gruppenkennungen. Außerdem kann man angeben, ob der Besucher sowohl von einem berechtigten Host aus als auch mit einer gültigen Benutzerkennung auf die Seite zugreifen kann oder ob die Kombination dieser beiden Rechte für einen erfolgreichen Zugriff erforderlich ist. Beispiel einer.htaccess-datei: # Schutzverfahren (Apache 1.2 kennt nur "basic") AuthType basic # Name des Berechtigungsbereichs) AuthName Web-Bereich_der_Abteilung_'Entwicklung # Datei für Benutzerbeschreibung (nicht im Dokumentbaum!) Seite 8 von 14
9 AuthUserFile /home/ms/httpzugriff/benutzer.txt # Datei für Gruppenbeschreibung (nicht im Dokumentbaum!) authgroupfile /home/ms/httpzugriff/gruppen.txt # Genehmigungen überdecken Verbote... order deny,allow #... aber erst einmal alles verbieten deny from all # nur Rechneradresse PLUS Benutzerkennung berechtigen zum Zugriff! satisfy all # nur Rechner dieses IP-Adressenbereichs dürfen zugreifen allow from # alle Entwickler dürfen zugreifen require group entwickler # Firmenchef und Sekretärin dürfen auch zugreifen require user chef sekretae Seite 9 von 14
10 htpasswd-tool Das htpasswd-tool dient dazu Passwords zu erzeugen, die dann von.htaccess verwendet werden. Ein Password-File sieht wie folgend aus: # (Demo: jeweils Passwort = Benutzerkennung, crypt()-salt = "IN") chef:in3wy1latstay sekretae:inz8b568yvs7y schmidt:inqagjbu4yljq meier:inqq3xgt4zpp6 huber:int.eamojnwn6 test:inna1bztliaac Zum Erzeugen eines Eintrages, werden folgende Parameter benötigt: Htpasswd password-file username Seite 10 von 14
11 Kommunikation über die Serielle-Schnittstelle Die Kommunikation zwischen HTTP-Server und PIC erfolgt über die serielle Schnittstelle. Die Initialisierung der Schnittstelle sieht wie folgend aus: void init() { hcom = CreateFile("COM1", GENERIC_READ GENERIC_WRITE, 0, NULL, OPEN_EXISTING, 0, NULL); dcb.baudrate = 9600; dcb.bytesize = 8; dcb.parity = NOPARITY; dcb.stopbits = ONESTOPBIT; if (!SetCommState(hCom, &dcb)) { CloseHandle(hCom); if (!GetCommState(hCom, &dcb)) { CloseHandle(hCom); Die send-procedure: int sendblock(lpstr lpbyte, DWORD dwbytestowrite) { BOOL fwritestat; DWORD dwbyteswritten; DWORD dwerrorflags; DWORD dwerror; DWORD dwbytessent = 0; COMSTAT ComStat; fwritestat = WriteFile(hCom, lpbyte, dwbytestowrite, &dwbyteswritten, NULL); if (!fwritestat) { if(getlasterror() == ERROR_IO_PENDING) { while(!getoverlappedresult(hcom, NULL, &dwbyteswritten, TRUE)) { dwerror = GetLastError(); if (dwerror == ERROR_IO_INCOMPLETE) { // normal result if not finished dwbytessent += dwbyteswritten; continue; else { // an error occurred, try to recover ClearCommError(hCom, &dwerrorflags, &ComStat); if ((dwerrorflags > 0)) { //fprintf(stderr, "error: %u\n", dwerrorflags); break; dwbytessent += dwbyteswritten; Seite 11 von 14
12 if (dwbytessent!= dwbytestowrite) result=""; //fprintf(stderr, "\nprobable Write Timeout: Total of %ld bytes sent", dwbytessent); else result=""; //fprintf(stderr, "\n%ld bytes written", dwbytessent); else { // some other error occurred ClearCommError(hCom, &dwerrorflags, &ComStat); if ((dwerrorflags > 0)) { //fprintf(stderr, "<CE-%u>", dwerrorflags); return 0; return 1; Die receive-procedure: int recvblock(lpstr lpszblock, int nmaxlength) { BOOL freadstat; COMSTAT ComStat; DWORD dwerrorflags; DWORD dwlength; DWORD dwerror; // only try to read number of bytes in queue ClearCommError(hCom, &dwerrorflags, &ComStat); dwlength = min((dword)nmaxlength, ComStat.cbInQue); if (dwlength > 0) { freadstat = ReadFile(hCom, lpszblock, dwlength, &dwlength, NULL); if (!freadstat) { if (GetLastError() == ERROR_IO_PENDING) { // We have to wait for read to complete. // This function will timeout according to the // CommTimeOuts.ReadTotalTimeoutConstant variable // Every time it times out, check for port errors while (!GetOverlappedResult(hCom, NULL, &dwlength, TRUE)) { dwerror = GetLastError(); // normal result if not finished if (dwerror == ERROR_IO_INCOMPLETE) continue; else { // an error occurred, try to recover //fprintf(stderr, "error: %u", dwerror); ClearCommError(hCom, &dwerrorflags, &ComStat); if ((dwerrorflags > 0)) //fprintf(stderr, "error: %u", dwerrorflags); break; else { // some other error occurred Seite 12 von 14
13 dwlength = 0; ClearCommError(hCom, &dwerrorflags, &ComStat); if ((dwerrorflags > 0)); //fprintf(stderr, "error: %u\n", dwerrorflags); return dwlength; Seite 13 von 14
14 Fazit Die Entwicklung eines Apache-Moduls hat sich im Laufe des Semesters für sehr aufwendig erwiesen. Sowohl die Implementierung als auch das Testen (jedesmal Apache-Restart) sind sehr Zeitaufwendig. Da die, durch ein Modul, erreichte Funktionalität nicht alle Erwartungen bzw. Wünsche erfüllt, würde ich behaupten, daß ein Applet für solche Projekte eher geeignet wäre. Die Entwicklung eines solchen Applets ist durch eine Entwicklungsumgebung (wie z.b. Forte CE von Sun), was die Öberfläche betrifft, nicht besonders Zeitaufwendig. Seite 14 von 14
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