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lwip-2.1.3自带的httpd网页服务器使用教程（二）使用SSI动态生成网页部分内容

上一篇：lwip-2.1.3自带的httpd网页服务器使用教程（一）从SD卡读取网页文件并显示

通过全局数组定义TAG标签列表

（本节例程名称：ssi_test）
电脑上用的Web服务器采用ASP、PHP或JSP动态网页技术后，可以根据HTTP模板（asp、php或jsp文件），动态替换掉网页中的<% %>或<?php ?>标签，生成动态网页。lwip自带的httpd也有类似的功能，动态网页的文件扩展名为.ssi，定界符为<!--#TAG-->，其中TAG是不超过LWIP_HTTPD_MAX_TAG_NAME_LEN长度的自定义名称，替换后的文本长度不超过LWIP_HTTPD_MAX_TAG_INSERT_LEN个字符。因为lwip主要在嵌入式系统中运行，所以httpd的ssi功能实现得比较简单。

SSI功能默认是不开启的。开启SSI的方法是在lwipopts.h中定义下面的宏：

// 配置HTTPD
#define LWIP_HTTPD_SSI 1
#define LWIP_HTTPD_SSI_INCLUDE_TAG 0

LWIP_HTTPD_SSI=1是开启SSI功能的意思，LWIP_HTTPD_SSI_INCLUDE_TAG=0意思是不在最终生成的HTML网页中保留<!--#TAG-->标签。
接下来我们要在C语言程序中定义一下TAG标签列表，和TAG标签替换的内容。
HTTP服务器是在main函数中初始化的，我们在httpd_init()之后新增一个test_init()函数调用：

httpd_init(); // 启动网页服务器
test_init();

test_init函数在新建的test.c中实现：

#include <lwip/apps/httpd.h>
#include <lwip/def.h>
#include <stm32f1xx.h>
#include <string.h>
#include <time.h>
#include "test.h"

ADC_HandleTypeDef hadc3;
static const char *ssi_tags[] = {"light", "temp", "devname", "devtype1", "devtype2", "devtype3", "datetime"};

static double test_adc_read(uint32_t channel)
{
  double voltage;
  uint32_t value;
  ADC_ChannelConfTypeDef adc_channel;
  
  adc_channel.Channel = channel;
  adc_channel.Rank = ADC_REGULAR_RANK_1;
  adc_channel.SamplingTime = ADC_SAMPLETIME_239CYCLES_5;
  HAL_ADC_ConfigChannel(&hadc3, &adc_channel);
  
  HAL_ADC_Start(&hadc3);
  HAL_ADC_PollForConversion(&hadc3, HAL_MAX_DELAY);
  value = HAL_ADC_GetValue(&hadc3);
  voltage = value * 3.3 / 4096;
  return voltage;
}

static u16_t test_ssi_handler(int iIndex, char *pcInsert, int iInsertLen)
{
  struct tm tm;
  time_t t;
  
  // 注意: 不要直接返回snprintf函数的返回值
  // 当iInsertLen空间不够时snprintf返回的是欲写入的字符个数，不是真正写入的个数
  switch (iIndex)
  {
    case 0:
      snprintf(pcInsert, iInsertLen, "%.2fV", test_adc_read(ADC_CHANNEL_5));
      break;
    case 1:
      snprintf(pcInsert, iInsertLen, "%.2fV", test_adc_read(ADC_CHANNEL_4));
      break;
    case 2:
      snprintf(pcInsert, iInsertLen, "STM32F103ZET6");
      break;
    case 3:
    case 5:
      pcInsert[0] = '\0';
      break;
    case 4:
      snprintf(pcInsert, iInsertLen, " selected=\"selected\"");
      break;
    case 6:
      time(&t);
      localtime_r(&t, &tm);
      strftime(pcInsert, iInsertLen, "%Y-%m-%d %H:%M:%S", &tm);
      break;
    default:
      return HTTPD_SSI_TAG_UNKNOWN;
  }
  return strlen(pcInsert);
}

static void test_adc_init(void)
{
  GPIO_InitTypeDef gpio;
  
  __HAL_RCC_ADC3_CLK_ENABLE();
  __HAL_RCC_GPIOF_CLK_ENABLE();
  
  gpio.Mode = GPIO_MODE_ANALOG;
  gpio.Pin = GPIO_PIN_6 | GPIO_PIN_7;
  HAL_GPIO_Init(GPIOF, &gpio);
  
  hadc3.Instance = ADC3;
  hadc3.Init.ExternalTrigConv = ADC_SOFTWARE_START;
  HAL_ADC_Init(&hadc3);
}

void test_init(void)
{
  test_adc_init();
  http_set_ssi_handler(test_ssi_handler, ssi_tags, LWIP_ARRAYSIZE(ssi_tags));
}

在test_init函数中，我们调用了lwip httpd提供的http_set_ssi_handler函数设置TAG标签的列表和TAG标签处理函数。
TAG标签处理函数的名称是test_ssi_handler。TAG标签列表由全局数组ssi_tags定义（lwip规定此变量必须为全局变量，不能为局部变量），数组的大小为LWIP_ARRAYSIZE(ssi_tags)。LWIP_ARRAYSIZE是lwip提供的取数组元素个数的函数，定义在<lwip/def.h>头文件中。
ssi_tags数组一共定义了7个TAG标签，下标为0~6。
static const char *ssi_tags[] = {"light", "temp", "devname", "devtype1", "devtype2", "devtype3", "datetime"};
这些标签的替换内容由test_ssi_handler函数定义。函数的原型是：
static u16_t test_ssi_handler(int iIndex, char *pcInsert, int iInsertLen);
其中参数iIndex是当前要处理的TAG标签在ssi_tags数组中的下标号，pcInsert是存放替换后文本的缓冲区，iInsertLen是缓冲区的大小。函数的返回值是替换后文本的实际长度。如果当前不想替换该标签，可以返回HTTPD_SSI_TAG_UNKNOWN。

最后，我们把HTML网页模板info.ssi放入lwip-2.1.3/apps/http/fs文件夹中，并运行lwip-2.1.3/apps/http/makefsdata.exe程序，将网页打包成fsdata.c文件。info.ssi的内容如下。

<!DOCTYPE HTML PUBLIC "-//W3C//DTD HTML 4.01 Transitional//EN"
"http://www.w3.org/TR/html4/loose.dtd">
<html>
<head>
<meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=utf-8">
<title>STM32F103ZE ENC28J60</title>
<style type="text/css"> 
<!-- 
body {
	font: 100% Verdana, Arial, Helvetica, sans-serif;
	background: #666666;
	margin: 0;
	padding: 0;
	text-align: center;
	color: #000000;
}
#container { 
	width: 80%;
	background: #FFFFFF;
	margin: 0 auto;
	border: 1px solid #000000;
	text-align: left;
} 
#header { 
	background: #DDDDDD; 
	padding: 0 10px;
} 
#header h1 {
	margin: 0;
	padding: 10px 0;
}
#sidebar1 {
	float: left;
	width: 22%;
	background: #EBEBEB;
	padding: 15px 0;
}
#sidebar2 {
	float: right;
	width: 23%;
	background: #EBEBEB;
	padding: 15px 0;
}
#sidebar1 p, #sidebar1 h3, #sidebar2 p, #sidebar2 h3 {
	margin-left: 10px;
	margin-right: 10px;
}
#mainContent { 
	margin: 0 24% 0 23.5%;
}
#mainContent form {
	line-height: 2em;
}
#footer { 
	padding: 0 10px;
	background: #DDDDDD;
} 
#footer p {
	margin: 0;
	padding: 10px 0;
}
.fltrt {
	float: right;
	margin-left: 8px;
}
.fltlft {
	float: left;
	margin-right: 8px;
}
.clearfloat {
	clear: both;
    height: 0;
    font-size: 1px;
    line-height: 0px;
}
--> 
</style>
</head>

<body>
<div id="container">
  <div id="header">
    <h1>STM32F103ZE ENC28J60</h1>
  </div>
  <div id="sidebar1">
    <h3>传感器信息</h3>
    <p>光敏电阻: <!--#light--></p>
    <p>热敏电阻: <!--#temp--></p>
  </div>
  <div id="sidebar2">
    <h3>其他信息</h3>
    <p>stm32有自带的以太网模块，为什么还要用ENC28J60？</p>
    <p>首先，很多STM32的型号都是不带内置网卡的。其次，ENC28J60相对成熟，很多人因为有现成的ENC28J60方案，所以直接使用。</p>
  </div>
  <div id="mainContent">
    <h2>器件搜索</h2>
    <form name="form1" method="get">
      <label>
        器件名称:
        <input name="devname" type="text" id="devname" value="<!--#devname-->">
      </label><br>
      <label>
        器件类型: 
        <select name="devtype" id="devtype">
          <option value="1"<!--#devtype1-->>单片机芯片</option>
          <option value="2"<!--#devtype2-->>网络芯片</option>
          <option value="3"<!--#devtype3-->>音频芯片</option>
        </select>
      </label><br>
      <input type="submit" value="搜索">
    </form>
    <h1>搜索结果</h1>
    <p>暂无任何器件</p>
  </div>
  <br class="clearfloat" />
  <div id="footer">
    <p><b>当前时间: </b><!--#datetime--></p>
  </div>
</div>
</body>
</html>

程序运行结果：

lwip-2.1.3自带的httpd网页服务器使用教程（二）使用SSI动态生成网页部分内容-LMLPHP

可以看到，我们成功在网页中显示了光敏电阻和热敏电阻的电压值，以及当前时间。程序还指定了表单里面的文本框的显示文本和下拉菜单框的选中项。

扩展阅读：小梅哥AC620开发板NIOS II LWIP实现HTTP网页控制数码管的显示内容

通过回调函数直接处理所有标签

（本节例程名称：ssi_test2）
如果网页比较多的话，把所有网页用到的标签名都放到ssi_tags全局数组中也不太现实。lwip允许我们开启LWIP_HTTPD_SSI_RAW选项，不用定义ssi_tags全局数组，直接在test_ssi_handler回调函数里面判断标签名就行。

// 配置HTTPD
#define LWIP_HTTPD_SSI 1
#define LWIP_HTTPD_SSI_INCLUDE_TAG 0
#define LWIP_HTTPD_SSI_RAW 1

开启LWIP_HTTPD_SSI_RAW选项后，test_ssi_handler的第一个参数就变成字符串了，ssi_tags全局数组就可以删了。
static u16_t test_ssi_handler(const char *ssi_tag_name, char *pcInsert, int iInsertLen);

static u16_t test_ssi_handler(const char *ssi_tag_name, char *pcInsert, int iInsertLen)
{
  struct tm tm;
  time_t t;
  
  // 注意: 不要直接返回snprintf函数的返回值
  // 当iInsertLen空间不够时snprintf返回的是欲写入的字符个数，不是真正写入的个数
  if (strcmp(ssi_tag_name, "light") == 0)
    snprintf(pcInsert, iInsertLen, "%.2fV", test_adc_read(ADC_CHANNEL_5));
  else if (strcmp(ssi_tag_name, "temp") == 0)
    snprintf(pcInsert, iInsertLen, "%.2fV", test_adc_read(ADC_CHANNEL_4));
  else if (strcmp(ssi_tag_name, "devname") == 0)
    snprintf(pcInsert, iInsertLen, "STM32F103ZET6");
  else if (strcmp(ssi_tag_name, "devtype1") == 0 || strcmp(ssi_tag_name, "devtype3") == 0)
    snprintf(pcInsert, iInsertLen, "");
  else if (strcmp(ssi_tag_name, "devtype2") == 0)
    snprintf(pcInsert, iInsertLen, " selected=\"selected\"");
  else if (strcmp(ssi_tag_name, "datetime") == 0)
  {
    time(&t);
    localtime_r(&t, &tm);
    strftime(pcInsert, iInsertLen, "%Y-%m-%d %H:%M:%S", &tm);
  }
  else
    return HTTPD_SSI_TAG_UNKNOWN;
  return strlen(pcInsert);
}

void test_init(void)
{
  test_adc_init();
  http_set_ssi_handler(test_ssi_handler, NULL, 0);
}

分多次替换同一个HTTP连接的同一个标签的内容

（本节例程名称：ssi_test3）
在实际应用中，有的时候某个标签替换的内容很长，默认的LWIP_HTTPD_MAX_TAG_INSERT_LEN=192字节的空间根本装不下。虽然可以将LWIP_HTTPD_MAX_TAG_INSERT_LEN的值改大，但是这样会增大内存消耗。我们可以开启LWIP_HTTPD_SSI_MULTIPART选项，把一段长文本拆成很多段，多次替换。
由于需要执行多次替换，如果每次刷新网页，替换的内容都不相同的话，那么两个人同时访问这张网页就会出问题，会发生相互干扰。为了防止相互干扰，我们可以开启LWIP_HTTPD_FILE_STATE选项，每一次新打开一个连接的时候，就分配一段内存，生成好要替换的内容。替换的时候直接发送已生成的内容就行了。
通常情况下打开了LWIP_HTTPD_SSI_MULTIPART选项，也要同时打开LWIP_HTTPD_FILE_STATE选项。不过，两者也可以单独使用。
开启LWIP_HTTPD_FILE_STATE选项后需要实现下面两个函数。
void *fs_state_init(struct fs_file *file, const char *name);
void fs_state_free(struct fs_file *file, void *state);
fs_state_init函数根据网页名称name创建并填充自定义结构体并返回。
fs_state_free函数用于释放fs_state_init函数创建的结构体所占用的内存。

开启LWIP_HTTPD_FILE_STATE或LWIP_HTTPD_SSI_MULTIPART选项后，test_ssi_handler函数的参数也会发生改变。
当LWIP_HTTPD_FILE_STATE=0且LWIP_HTTPD_SSI_MULTIPART=0时：
static u16_t test_ssi_handler(const char *ssi_tag_name, char *pcInsert, int iInsertLen);

当LWIP_HTTPD_FILE_STATE=0且LWIP_HTTPD_SSI_MULTIPART=1时：
static u16_t test_ssi_handler(const char *ssi_tag_name, char *pcInsert, int iInsertLen, u16_t current_tag_part, u16_t *next_tag_part);
第一次调用回调函数时，current_tag_part的值为0。后续调用回调函数时，current_tag_part的值由前一次调用时函数内设置的*next_tag_part的值决定。
在回调函数内，如果没有给*next_tag_part赋值，那么*next_tag_part的值为HTTPD_LAST_TAG_PART，表明当前输出的是标签内容的最后一段文本，后续不再为此标签调用此回调函数。如果给*next_tag_part赋值了，且不等于HTTPD_LAST_TAG_PART，那么还会有下一次函数调用。

当LWIP_HTTPD_FILE_STATE=1且LWIP_HTTPD_SSI_MULTIPART=0时：
static u16_t test_ssi_handler(const char *ssi_tag_name, char *pcInsert, int iInsertLen, void *connection_state);
connection_state是之前fs_state_init函数创建的自定义结构体。

当LWIP_HTTPD_FILE_STATE=1且LWIP_HTTPD_SSI_MULTIPART=1时：
static u16_t test_ssi_handler(const char *ssi_tag_name, char *pcInsert, int iInsertLen, u16_t current_tag_part, u16_t *next_tag_part, void *connection_state);

我们来修改一下刚才的工程。

// 配置HTTPD
#define LWIP_HTTPD_FILE_STATE 1
#define LWIP_HTTPD_SSI 1
#define LWIP_HTTPD_SSI_INCLUDE_TAG 0
#define LWIP_HTTPD_SSI_MULTIPART 1
#define LWIP_HTTPD_SSI_RAW 1

因为我们的C语言源文件test.c用的是GB2312编码，为了防止C语言里面的汉字输出到网页上后乱码，我们也要把网页文件的编码改成GB2312。
在Dreamweaver CS3里面，在“修改”菜单下选择“页面属性”命令，在“标题/编码”选项下将编码修改为“简体中文(GB2312)”就行了。
Dreamweaver会自动将网页里面meta标签的charset属性值修改为gb2312。
<meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=gb2312">

lwip-2.1.3自带的httpd网页服务器使用教程（二）使用SSI动态生成网页部分内容-LMLPHP

将网页里面“其他信息”栏目下方的内容替换成othermsg标签：

<div id="sidebar2">
  <h3>其他信息</h3>
  <p><!--#othermsg--></p>
</div>

将网页另存为info.ssi，放入lwip-2.1.3/apps/http/fs文件夹中，再次运行lwip-2.1.3/apps/http/makefsdata.exe程序，更新fsdata.c。
在Keil中修改test.c文件：

#include <lwip/apps/fs.h>
#include <lwip/apps/httpd.h>
#include <lwip/mem.h>
#include <stm32f1xx.h>
#include <string.h>
#include <time.h>
#include "test.h"

struct page_state
{
  char datetime[50];
  char othermsg[1500];
  u16_t othermsg_len;
};

void *fs_state_init(struct fs_file *file, const char *name)
{
  char part[50];
  int i, value;
  struct page_state *state;
  struct tm tm;
  time_t t;
  
  if (strcmp(name, "/info.ssi") == 0)
  {
    state = mem_malloc(sizeof(struct page_state));
    if (state == NULL)
      return NULL;
    printf("%s: new state(0x%p)\n", __func__, state);
    
    time(&t);
    localtime_r(&t, &tm);
    strftime(state->datetime, sizeof(state->datetime), "%Y-%m-%d %H:%M:%S", &tm);
    
    i = 1;
    state->othermsg[0] = '\0';
    while (i != -1)
    {
      value = rand();
      snprintf(part, sizeof(part), "第%d个随机数的值是%d。", i, value);
      if (strlen(state->othermsg) + strlen(part) + 1 <= sizeof(state->othermsg))
      {
        strcat(state->othermsg, part);
        i++;
      }
      else
        i = -1;
    }
    state->othermsg_len = strlen(state->othermsg);
    return state;
  }
  else
    return NULL;
}

void fs_state_free(struct fs_file *file, void *state)
{
  if (state != NULL)
  {
    printf("%s: delete state(0x%p)\n", __func__, state);
    mem_free(state);
  }
}

static u16_t test_ssi_handler(const char *ssi_tag_name, char *pcInsert, int iInsertLen, u16_t current_tag_part, u16_t *next_tag_part, void *connection_state)
{
  struct page_state *state = connection_state;
  uint16_t len;
  
  if (state == NULL)
    return HTTPD_SSI_TAG_UNKNOWN;
  
  // 注意: 不要直接返回snprintf函数的返回值
  // 当iInsertLen空间不够时snprintf返回的是欲写入的字符个数，不是真正写入的个数
  if (strcmp(ssi_tag_name, "light") == 0)
    snprintf(pcInsert, iInsertLen, "%.2fV", test_adc_read(ADC_CHANNEL_5));
  else if (strcmp(ssi_tag_name, "temp") == 0)
    snprintf(pcInsert, iInsertLen, "%.2fV", test_adc_read(ADC_CHANNEL_4));
  else if (strcmp(ssi_tag_name, "devname") == 0)
    snprintf(pcInsert, iInsertLen, "STM32F103ZET6");
  else if (strcmp(ssi_tag_name, "devtype1") == 0 || strcmp(ssi_tag_name, "devtype3") == 0)
    snprintf(pcInsert, iInsertLen, "");
  else if (strcmp(ssi_tag_name, "devtype2") == 0)
    snprintf(pcInsert, iInsertLen, " selected=\"selected\"");
  else if (strcmp(ssi_tag_name, "datetime") == 0)
    snprintf(pcInsert, iInsertLen, "%s", state->datetime);
  else if (strcmp(ssi_tag_name, "othermsg") == 0)
  {
    len = state->othermsg_len - current_tag_part;
    if (len > iInsertLen - 1)
    {
      // 本次如果发不完, 下次还得接着发, *next_tag_part需要赋值
      len = iInsertLen - 1;
      *next_tag_part = current_tag_part + len;
    }
    else
    {
      // 本次发得完, 就没有下次了, *next_tag_part就不用赋值
    }
    memcpy(pcInsert, state->othermsg + current_tag_part, len);
    pcInsert[len] = '\0';
    printf("%s(0x%p, %s): pos=%u~%u, len=%u, tot_len=%u\n", __func__, state, ssi_tag_name, current_tag_part, current_tag_part + len - 1, len, state->othermsg_len);
    return len;
  }
  else
    return HTTPD_SSI_TAG_UNKNOWN;
  return strlen(pcInsert);
}

程序运行结果：

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lwip-2.1.3自带的httpd网页服务器使用教程（二）使用SSI动态生成网页部分内容-LMLPHP

下一篇：lwip-2.1.3自带的httpd网页服务器使用教程（三）使用CGI获取URL参数（GET类型表单）

07-16 11:33
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