隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展，嵌入式系統(tǒng)已成為連接物理世界與數(shù)字世界的橋梁。在嵌入式系統(tǒng)中，Web頁面技術(shù)因其便捷性和跨平臺性，成為實現(xiàn)遠程監(jiān)控、數(shù)據(jù)交互等功能的重要手段。本文將詳細介紹在嵌入式Linux環(huán)境下，如何通過通用網(wǎng)關(guān)接口(CGI)技術(shù)和Boa Server實現(xiàn)Web頁面技術(shù)，并給出一個具體的應(yīng)用實例。

一、引言

嵌入式Linux系統(tǒng)因其開源性、可裁剪性和對ARM等硬件架構(gòu)的廣泛支持，成為嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的熱門選擇。在嵌入式Linux環(huán)境下實現(xiàn)Web頁面技術(shù)，不僅可以提高系統(tǒng)的遠程管理效率，還能增強用戶體驗。本文將圍繞CGI技術(shù)和Boa Server，詳細闡述如何在嵌入式Linux系統(tǒng)中構(gòu)建Web服務(wù)器，并實現(xiàn)Web頁面的動態(tài)交互。

二、通用網(wǎng)關(guān)接口(CGI)技術(shù)

2.1 CGI概述

CGI(Common Gateway Interface)是實現(xiàn)Web頁面技術(shù)的關(guān)鍵所在，它定義了Web服務(wù)器與外部應(yīng)用程序之間通信的標準接口。CGI技術(shù)的主要優(yōu)點包括：

獨立于服務(wù)器體系結(jié)構(gòu)和編程語言：編程者可以自由選擇適合于特定編程任務(wù)的語言。

提供完整的進程隔離機制：CGI程序獨立于Web服務(wù)器，運行在自己的進程地址空間，只與服務(wù)器交換接口信息，從而提高了安全性和穩(wěn)定性。

2.2 CGI工作原理

CGI的主要功能是在Web環(huán)境下，將WWW與Web數(shù)據(jù)庫集成在一起，實現(xiàn)動態(tài)Web頁面查詢。從用戶端瀏覽器傳遞指令或參數(shù)給Web服務(wù)器，CGI腳本通過標準輸入(STDIN)獲得輸入信息，最后使用標準輸出(STDOUT)輸出HTML形式的結(jié)果文件，經(jīng)Web服務(wù)器送回瀏覽器顯示給用戶。

CGI與表單之間的信息交互方法有兩種模式：“GET”和“POST”。選擇哪一種模式取決于表單(FORM)的“METHOD”字段的設(shè)置。如果METHOD設(shè)定為POST，數(shù)據(jù)會以STDIN方式送入CGI接口;如果METHOD設(shè)定為GET，數(shù)據(jù)會保存在QUERY_STRING的環(huán)境參數(shù)中，以供接口讀取。

三、嵌入式Linux環(huán)境下的Web服務(wù)器選擇

在嵌入式系統(tǒng)中，選擇合適的Web服務(wù)器至關(guān)重要。目前主流的Web服務(wù)器包括Apache、httpd、thttpd和Boa等?？紤]到嵌入式系統(tǒng)的資源限制，Boa因其開放源代碼、高性能和低資源占用(運行所需空間僅為140KB左右)成為理想選擇。

四、Boa Server在ARM-Linux平臺上的構(gòu)建

4.1 軟硬件平臺

選用ARM處理器作為硬件平臺，因其高性能、低功耗、低成本等優(yōu)點，在嵌入式系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用。操作系統(tǒng)方面，Linux因其開源性、可裁剪和廣泛支持ARM體系結(jié)構(gòu)，成為首選。

4.2 Boa源碼的交叉編譯

在宿主機(如PC機)上，對Boa源碼進行交叉編譯，以生成適用于目標機(ARM-Linux平臺)的可執(zhí)行文件。此過程中，需要在/boa/src/configure文件中添加CC與CPP交叉編譯選項，并修改Makefile文件中的相應(yīng)選項。例如，在Redhat虛擬操作系統(tǒng)下，設(shè)置CC和CPP為ARM交叉編譯器的路徑，然后執(zhí)行make命令生成Boa可執(zhí)行文件。

4.3 Boa的配置

Boa的配置在boa.conf文件中進行，該文件是一個文本文件，包含了一系列配置規(guī)則，用于指定服務(wù)器接口、服務(wù)器名稱、相關(guān)文件路徑等。主要配置包括：

將User nobody改為User 0

將Group nogroup改為Group 0

將DocumentRoot /var/www改為DocumentRoot /home/httpd/html

定義CGI程序所在的目錄：ScriptAlias /cgi-bin /home/httpd/cgi-bin

定義默認頁面文件

配置完成后，將生成的Boa可執(zhí)行文件加入到ramdisk中的/bin/目錄下，并將修改后的boa.conf文件拷貝到Web服務(wù)器根目錄/home/httpd/下。

4.4 重新編譯內(nèi)核并啟動Boa Web Server

將編譯好的內(nèi)核下載到開發(fā)板，啟動Boa Web Server。此時，用戶可以通過IE瀏覽器等客戶端軟件，訪問目標板中的Web頁面。

五、應(yīng)用實例

本文的測試環(huán)境由一個S3C2410嵌入式開發(fā)板、一臺Windows PC機和一個數(shù)據(jù)讀寫器組成。搭建了ARM9平臺上的CGI運行環(huán)境，實現(xiàn)了利用IE瀏覽器訪問開發(fā)板上的RFID標簽數(shù)據(jù)庫，進行嵌入式動態(tài)Web查詢的應(yīng)用實例。

在測試時，開發(fā)板和宿主機通過網(wǎng)線連接，配置IP地址分別為192.168.10.1和192.168.10.2。用戶通過瀏覽器訪問192.168.10.1，并設(shè)置相關(guān)參數(shù)，即可查詢到RFID標簽的原始數(shù)據(jù)列表。

六、結(jié)論

本文詳細介紹了在嵌入式Linux環(huán)境下，通過CGI技術(shù)和Boa Server實現(xiàn)Web頁面技術(shù)的過程。從CGI的工作原理、Web服務(wù)器的選擇、Boa Server的構(gòu)建到具體的應(yīng)用實例，給出了一個完整的實現(xiàn)方案。該方案不僅提高了嵌入式系統(tǒng)的遠程管理效率，還增強了用戶體驗。

雖然不同的嵌入式系統(tǒng)可能會選用不同的硬件平臺和操作系統(tǒng)，但本文提供的思路和方法對于嵌入式系統(tǒng)環(huán)境下CGI腳本的開發(fā)和Web服務(wù)器的構(gòu)建具有普遍的參考價值。隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展，嵌入式Linux環(huán)境下的Web頁面技術(shù)將發(fā)揮越來越重要的作用。