# 基本資料 作者：[Michael Kerrisk](https://man7.org/) 譯者：[廖明沂（Aaron Liao）](http://aaron.netdpi.net/)、[楊竹星（Chu-Sing Yang）](https://www.itlab.ee.ncku.edu.tw/csyang/professor.html) 出版社：碁峯資訊（[上冊](http://books.gotop.com.tw/v_AXP015800)、[下冊](http://books.gotop.com.tw/v_AXP015900)） 範例程式：
# 評價 評價 * 「若在開發 Linux 系統程式時只能放一本書在電腦旁，這本就是首選。」－Martin Landers，Google 軟體工程師 * 「這本新書是美好的事物，你會因為書架有收藏這本書而引以為傲，不過因為你會經常使用它，因此你不會有機會將它束之高閣。」－Serge Hallyn，Linux Kernel 開發者 * 「我發現這本書非常實用，而且會一直想要翻閱，每一個對 Linux 程式開發有興趣的人都會沈浸在這樣的感覺裡。」－Jake Edge，LWN.net * 「在這本書的詳細說明與範例中，它們涵蓋了你所需了解的每件事情以及 Linux 底層 API 的微小差異。無論讀者的程度如何，都可以從這本書獲得成長。」－Mel Gorman，Understanding the Linux Virtual Memory Manager 一書的作者 * 「作者將他堅持到底所獲得的正確資訊，以簡單明瞭的方式表達，使這本書成為程式設計師重要的參考資料。雖然這本書的主要對象是 Linux 系統開發人員，但也適用於 UNIX/POSIX 生態系統（ecosystem）的程式設計師。」－David Butenhof，Programming with POSIX Threads and Contributor to the POSIX and UNIX Standards 的作者 * 「簡單說來，這是從 Stevens 的 UNIX 程式設計系列至今，最優質的 Linux 程式設計書籍。」－Chris Barber，CB1，Inc. * 「這本書涵蓋的內容博大精深，如教科書般貼心地提供豐富範例與習題。從理論到動手實作程式碼，每個主題都清楚與全面的涵蓋。教授、學生與教育訓練師們，這本是你們等待已久的 Linux/UNIX 用書。」－Anthony Robins，資訊科學系副教授，The University of Otago * 「這本書不僅可以打通你的任督二脈、書中的內容也不難理解，透過 Linux 系統來介紹 UNIX 系統與網路程式設計。我很樂於將這本書推薦給想要學習 UNIX 程式設計的人，以及想了解熱門的 GNU/Linux 系統有何新奇之處的資深 UNIX 程式開發人員。」－Fernando Gont，網路安全研究員、IETF 與會者及 RFC 作者 * 「如果你覺得你已經都懂了，所以不會需要這本書，其實，我本來也這麼想，不過我錯了。」－Bert Hubert，電腦諮詢顧問，Netherlabs * 「這本書非常與眾不同，書中詳細記載我能想到的每個相關主題，讓我一直沈浸在閱讀的享受。」－Federico Lucifredi，Slashdot.org * 「這本書是認真的、專業的 Linux 及 UNIX 系統開發者不可或缺的資源。作者清楚說明與並使用範例導引，涵蓋 Linux 與 UNIX 系統所有關鍵 API 的使用，並強調下列這些標準的重要性與用處，比如：Single UNIX Specification 與 POSIX 1003.1。」－Andrew Josey，Director，Standards，The Open Group，and Chair of the POSIX 1003.1 Working Group * 「站在系統開發者的立場，有誰能比一本包山包海的 Linux 系統開發大全更好，除了 man page 的維護人員本身，還有誰能寫出這樣的書呢？這本書的內容不僅廣泛又很周全，我深深地期待我書架上能有這麼一本不可或缺的書。」－Bill Gallmeister，POSIX.4 Programmer’s Guide: Programming for the Real World 的作者 * 「這本書的內容更為清楚與完整，而且寫的跟 Stevens 與 Rochkind 的書一樣好，它現在可能會成為 Linux/UNIX 系統程式設計的經典。」－Vladimir G. Ivanovic，軟體產品管理師 * 「對於 Linux 與 UNIX 系統程式設計最完整且最新的書，如果你是剛開始接觸 Linux 程式開發的人；或者你是 UNIX 老手，感興趣的是 Linux 系統的可攜性（portable）；或者你只是單純想找一本 Linux API 好書，那麼毫無疑問地，這本書就是你想要收藏於書架的好夥伴。」－LOÏC DOMAIGNÉ，CHIEF SOFTWARE ARCHITECT (EMBEDDED)，CORPULS.COM * 「作者不僅寫了一本很棒的書來描述 Linux 開發及 Linux 與各種標準的關聯，而且也提到他所發現的錯誤與修正，也包含（大幅度）改善的 man page，因此，使開發 Linux 程式變的很簡單。這本書深入探討 The Linux Programming Interface．．．的主題，因此會是 Linux 程式設計的新手與老手都人手一本的開發手冊。」－Andreas Jaeger，專案管理者，OpenSUSE，Novell * 「一本超乎水準的書，內含經典珍藏著作 Advanced Programming in the UNIX Environment 的風格，相當清晰地介紹每一個系統呼叫（system call），包含說明 Single UNIX Specification 規範以外的部分，以及各門派的 UNIX 比較。」－John Wiersba，Linux/UNIX 程式設計師，Thomson Reuters * 「我對於這本書內容的精確、品質與細膩程度非常印象深刻，他是頂尖的 Linux 系統呼叫專家，而且樂於將他的知識及 Linux API 的了解與我們分享。」－Christophe Blaess，Programmation système en C sous Linux 一書的作者 * 「這本書毫無疑問地將成為 Linux 系統程式設計的經典導讀。」－Pedro Pinto，Lead Software Infrastructure Architect，Blue Capital Group [More](http://www.google.com/url?q=http%3A%2F%2Fman7.org%2Ftlpi%2Freviews%2Findex.html\&sa=D\&sntz=1\&usg=AOvVaw1PIyxivbbNKDdgaTR9fkEG) # 問與答 問與答 問：這本書與 “The Linux Programming Interface: A Linux and Unix System Programming Handbook” 這本原文書版本相同嗎 ？是2010-09-21的版本嗎 ？ 答：目前為止（2016/10）這本原文書只有初版，因此中文版與原文版是相同的，而且中文版在送印刷前已經有遵循作者（[Michael Kerrisk](http://www.google.com/url?q=http%3A%2F%2Fman7.org%2F\&sa=D\&sntz=1\&usg=AOvVaw19S-WrykA1b3ZHuZYwKjIo)）的[勘誤表](http://www.google.com/url?q=http%3A%2F%2Fman7.org%2Ftlpi%2Ferrata%2Findex.html\&sa=D\&sntz=1\&usg=AOvVaw1eS-6qiKHnpJaSl9690c9W)將內容進行錯誤與更新等修訂。 問：如果發現書中的錯誤，如何回報給你們？ 答：請將建議或問題發信到 （或是透過臉書傳遞訊息：[https://www.facebook.com/TLPITW/](https://www.google.com/url?q=https%3A%2F%2Fwww.facebook.com%2FTLPITW%2F\&sa=D\&sntz=1\&usg=AOvVaw1GtUh-VVVFcI0B9Nv79NEX)），我們就可以收到您的回報，並提供在中文版的勘誤表（[http://tlpi.netdpi.net/errata](http://www.google.com/url?q=http%3A%2F%2Ftlpi.netdpi.net%2Ferrata\&sa=D\&sntz=1\&usg=AOvVaw2j4fTpzqRAXhmAvJrFv2TR)），謝謝。 問：哪裡可以買到這本書？ 答：（如果尚未絕版）可以在出版社（[上冊](http://www.google.com/url?q=http%3A%2F%2Fbooks.gotop.com.tw%2Fv_AXP015800\&sa=D\&sntz=1\&usg=AOvVaw0kGwcT4tsMrll8FivY3fsZ)、[下冊](http://www.google.com/url?q=http%3A%2F%2Fbooks.gotop.com.tw%2Fv_AXP015900\&sa=D\&sntz=1\&usg=AOvVaw3IkhpwrMNg0JyBBC60AwVU)）或各大書局購買，如[天瓏書局](http://www.google.com/url?q=http%3A%2F%2Fwww.tenlong.com.tw\&sa=D\&sntz=1\&usg=AOvVaw13SMoJwSnSfA_x54OswUIg)、[博客來書局](http://www.google.com/url?q=http%3A%2F%2Fwww.books.com.tw\&sa=D\&sntz=1\&usg=AOvVaw3EUxTzWqmcenTK7_7pjkLp)、[誠品書局](http://www.google.com/url?q=http%3A%2F%2Fwww.eslite.com%2F\&sa=D\&sntz=1\&usg=AOvVaw0YBUpbZIATvxjQGoHY8v16)、[金石堂書局](http://www.google.com/url?q=http%3A%2F%2Fwww.kingstone.com.tw\&sa=D\&sntz=1\&usg=AOvVaw2OXLpgZoTdQ5nIWvoKUiri)、[三民書局](http://www.google.com/url?q=http%3A%2F%2Fwww.sanmin.com.tw\&sa=D\&sntz=1\&usg=AOvVaw1taU36nxp71OotgJZh9EHK)、[PC home書店](http://www.google.com/url?q=http%3A%2F%2F24h.pchome.com.tw%2Fbooks%2F\&sa=D\&sntz=1\&usg=AOvVaw1FfE4hBzBhf3T6I6hbhV36)、[MOMO 購物](https://www.google.com/url?q=https%3A%2F%2Fwww.momoshop.com.tw\&sa=D\&sntz=1\&usg=AOvVaw37Qn5p0ACp96D17Uqg4THv)等。要注意的是，這本書在中文版拆開分成兩冊獨立販售，上冊（第1章～第33章）與下冊（第34章～第64章）。 問：如何取得書中的範例程式？ 答：由於作者會不定期更新程式碼內容，所以建議可以到作者維護的 [http://man7.org](http://www.google.com/url?q=http%3A%2F%2Fman7.org%2F\&sa=D\&sntz=1\&usg=AOvVaw19S-WrykA1b3ZHuZYwKjIo) 官方網頁下載最新版本（[下載點](http://www.google.com/url?q=http%3A%2F%2Fman7.org%2Ftlpi%2Fcode%2Findex.html\&sa=D\&sntz=1\&usg=AOvVaw0QQAmIiG82EgppDe0cr3wE)）。 # 勘誤表 我們將持續追蹤並提供修訂，此頁面提供修正內容，包含：原文更新、語意調整、錯字訂正等。若讀者有問題、建議、或內容、程式碼、實作等有不明瞭的地方，都可來信討論。 * * 讀者意見信箱： * 英文版勘誤表（[http://man7.org/tlpi/errata/index.html](http://www.google.com/url?q=http%3A%2F%2Fman7.org%2Ftlpi%2Ferrata%2Findex.html\&sa=D\&sntz=1\&usg=AOvVaw1eS-6qiKHnpJaSl9690c9W)） * 中文版勘誤表：[http://tlpi-errfix.netdpi.net](http://www.google.com/url?q=http%3A%2F%2Ftlpi-errfix.netdpi.net\&sa=D\&sntz=1\&usg=AOvVaw0kbBXH5t9aAgy8vDu8hNah) （中文勘誤表已經追隨到原文勘誤表的 2018/08/20） * 中文勘誤表更新日期：2018年11月25日 # 範例程式解析 這個地方會不定期介紹書中的範例程式 TLPI (The Linux Programming Interface) 的價值之一就是有許多的範例程式，而原作也將這些範例程式以 GNU 授權的方式提供，即使沒有買到這本書，這些範例也是很有價值與幫助，小編將不定期抽出時間在這個專頁提供 TLPI 的範例程式解析。 這裡介紹的 source code 會以小編放在這個 github 的為主： 原作的範例程式採 GNU 授權 All of the source code is copyright Michael Kerrisk, and each file is licensed under the either [GNU General Public License (Version 3)](http://www.fsf.org/licensing/licenses/gpl-3.0.html) (most files) or the [GNU Lesser General Public License (Version 3)](http://www.fsf.org/licensing/licenses/lgpl-3.0.html) (library code); see the individual files for details. 原作的最新範例程式 {% embed url="" %} # TLPI 程式碼問答集 原文來源： ## 一般的錯誤與警告 ### 問題一：Warning: "\_XOPEN\_SOURCE" redefined 當使用提供的 makefile 編譯程式時，某些範例程式的“書籍”版本會產生以下編譯警告： ```bash warning: "_XOPEN_SOURCE" redefined ``` 要了解出現此警告的原因，需注意兩條有用的背景訊息： * 本書中的所有原始碼範例都是寫出來的，因此它們預設會使用 GNU C 編譯器選項，或以下選項（對應於符合 SUSv3+C99 標準的編譯環境）進行編譯： 
$ cc -std=c99 -D_XOPEN_SOURCE=600
* 程式的 makefile 包含了啟用大多數可能警告的編譯器選項 (-pedantic -Wall -W)。 範例程式中使用的一些介面需要有定義 \_XOPEN\_SOURCE。如果使用這些介面的程式是用 -std=c99 -D\_XOPEN\_SOURCE=600 編譯的，那麼一切都很正常。但是，如果此類程式在編譯時沒有定義 \_XOPEN\_SOURCE ，但又如上所述那樣打開了警告選項，則會導致錯誤或警告（例如，諸如函數 “xxxxxx” 的隱含宣告之類的訊息）。 我為這些程式決定的解決方案是，包含一個預先處理器（preprocessor）#define 語句，它適當地定義了 \_XOPEN\_SOURCE。此解決方案的局限性在於，當使用 -D\_XOPEN\_SOURCE=600 編譯這些程式，並且原始檔案使用不同的值重新定義 \_XOPEN\_SOURCE 時，編譯器會發出有關重新定義的警告。 這兩個範例對於避免編譯器警告，示範了更完整的解決方案： ```c #ifndef _XOPEN_SOURCE #define _XOPEN_SOURCE #endif #if ! defined(_XOPEN_SOURCE) || _XOPEN_SOURCE < 500 #define _XOPEN_SOURCE 500 #endif ``` 由於代碼緊湊的原因，此方法未在「書籍」版本的程式碼中採用，但在「distribution」版本中會採用。 也可以參考 TLPI 書籍的 3.6.1 節。 ### 問題二：error: sys/acl.h: No such file or directory 如果您遇到錯誤 sys/acl.h: No such file or directory，那是因為您的系統上沒有安裝所需的 ACL套件。 在 Debian 或是 Ubuntu 系統，用如下的指令安裝應該會有用： 
$ sudo apt-get install libacl1-dev
在使用 RPM 安裝套件的系統上，你會需要安裝 libacl-devel 套件。 ### 問題三：error: sys/capability.h: No such file or directory 如果你看到錯誤訊息「error sys/capability.h: No such file or directory」 這是因為你的系統沒有安裝所需的套件。在 Debian 或 Ubuntu 系統，你可以用下面的指令安裝看看，應該會有用： 
$ sudo apt-get install libcap-dev
在使用 RPM 安裝套件的系統上，你會需要安裝 libcap-devel 套件。 ### 問題四：error: selinux/selinux.h: No such file or directory 如果你看到這個錯誤訊息「selinux/selinux.h: No such file or directory」，這是因為你的系統又有套件沒有安裝。在 Debian 或 Ubuntu 系統，你可以用下面的指令安裝看看，應該會有用： 
$ sudo apt-get install libselinux1-dev
在使用 RPM 安裝套件的系統上，你會需要安裝 libselinux-devel 套件。 ### 編譯單一個檔案遇到的錯誤與警告 #### lib/cap\_functions.c 如果你看到錯誤訊息「sys/capability.h: No such file or directory」，請參考問題三。 #### lib/userns\_functions.c 如果你看到錯誤訊息「sys/capability.h: No such file or directory」，請參考問題三。 #### acl/acl\_update.c 如果你看到錯誤訊息「sys/capability.h: No such file or directory」，請參考問題二。 #### acl/acl\_view\.c 如果你看到錯誤訊息「sys/capability.h: No such file or directory」，請參考問題二。 #### cap/cap\_launcher.c 如果你看到錯誤訊息「sys/capability.h: No such file or directory」，請參考問題三。 #### cap/cap\_text.c 如果你看到錯誤訊息「sys/capability.h: No such file or directory」，請參考問題三。 #### cap/check\_password\_caps.c 有關編譯「書本」版本的程式碼時發生的「\_XOPEN\_SOURCE」重新定義警告的訊息，請參考問題一。 如果你看到錯誤訊息「sys/capability.h: No such file or directory」，請參考問題三。 #### cap/demo\_file\_caps.c 如果你看到錯誤訊息「sys/capability.h: No such file or directory」，請參考問題三。 #### cap/view\_cap\_xattr.c 如果你看到錯誤訊息「sys/capability.h: No such file or directory」，請參考問題三。 #### dirs\_links/list\_files\_readdir\_r.c 編譯此程式時，在使用 glibc 2.24 或更高版本編譯時，您可能會遇到警告 'readdir\_r' is deprecated \[-Wdeprecated-declarations]。 （[我如何得知系統上的 glibc 版本呢？](https://man7.org/tlpi/code/faq.html#glibc-version)）這是因為自 glibc 2.24 以來 readdir\_r() 已被棄用。有關詳細信息，請參閱[第 357 頁的勘誤表](http://man7.org/tlpi/errata/index.html#p_357)。 #### filesys/t\_mount.c 編譯此程式的「book」版本時，若保留各種MS\_\*常數為未宣告，可能會發生錯誤。如果系統上的 GNU C 函式庫比2.12版舊時，就會發生此錯誤，[因為舊版的 glibc 並未定義某些必要的常數](http://sources.redhat.com/bugzilla/show_bug.cgi?id=11235)。（[如何找出系統上有哪個版本的glibc？](https://man7.org/tlpi/code/faq.html#glibc-version)） 解決的方法是在使用較新的 glibc 版本的系統上編譯程式，或是編譯程式的「distribution」版本。 此程式的「distribution」版本不會發生問題，此版本包含的程式碼，可依據條件定義所需的常數（如果未在 glibc 表頭中定義)。請參考兩個程式版本的[差異](https://man7.org/tlpi/code/online/diff/filesys/t_mount.c.html)。 #### pgsjc/catch\_SIGHUP.c 如需 "\_XOPEN\_SOURCE" 重新定義警告（編譯此程式的 "book" 版本時發生）的說明，請參閱[此處](https://man7.org/tlpi/code/faq.html#_XOPEN_SOURCE-redefined)。 #### pgsjc/t\_setsid.c 如需 "\_XOPEN\_SOURCE" 重新定義警告（編譯此程式的 "book" 版本時發生）的說明，請參閱[此處](https://man7.org/tlpi/code/faq.html#_XOPEN_SOURCE-redefined)。 #### proc/setjmp\_vars.c 變數 'rvar' 可能會被 'longjmp' 或 'vfork' 警告所阻擋，在編譯此程式時可預期出現該警告。GNU C 編譯器正是在準確診斷這個程式所示範的問題。請見這本書第137頁。 #### shlibs/dynload.c 如果您遇到函式內不允許的 #pragma GCC 診斷錯誤，這是因為您使用的是舊版的 GNU C 編譯器，它不支援使用 #pragma 語法，因而程式若使用了 #pragma，則會導致編譯器發出警告。 如果可以，請升級至 gcc 4.6（2011年3月）或更新的版本。否則，請編輯程式，移除所有以 #pragma 開頭的那行程式碼並重新編譯（此時您會看到先前隱藏的警告訊息）。 #### signals/nonatomic\_uint64.c.c 如果發生錯誤 bits/wordsize.h：No such file or directory or sys/cdefs.h: No such file or directory。您執行 Linux 套裝版本 （例如Ubuntu或Debian）可能是需要安裝 gcc-multilib 套件，才能建置此程式的。類似下列的安裝動作應該能正常運作： 
$ sudo apt-get install gcc-multilib
#### threads/thread\_multijoin.c 在 64 位元的系統上編譯時，您會看到有關指標與不同大小的整數之間的型別轉換警告。我應該在這個程式中使用 intptr\_r 型別。但是，由於[第 649 頁勘誤表](https://man7.org/tlpi/errata/index.html#p_649)末尾所談的原因，我選擇不對程式碼或文字進行任何的更改。 #### sockets/scm\_security\_send.c 如果發生錯誤 selinux/selinux.h: No such file or directory, 請參考問題四。 #### time/strtime.c 在編譯此程式的書籍版本時，若出現警告重複定義 "\_XOPEN\_SOURCE", 請參考問題一。 #### time/t\_stime.c For an explanation of the "\_XOPEN\_SOURCE" redefined warning that occurs when compiling the "book" version of this program, look [here](https://man7.org/tlpi/code/faq.html#_XOPEN_SOURCE-redefined). #### users\_groups/check\_password.c For an explanation of the "\_XOPEN\_SOURCE" redefined warning that occurs when compiling the "book" version of this program, look [here](https://man7.org/tlpi/code/faq.html#_XOPEN_SOURCE-redefined). ### General questions #### Why are there "book" and "distribution" versions of the example source code? The example source code is provided in two versions. The reasons for this are explained [here](https://man7.org/tlpi/code/why_diff.html). #### Where is the file lib/ename.c.inc? 哈囉！感謝您的詢問。有些讀者指出，在 TLPI 的第 58 頁上顯示的 lib/ename.c.inc 檔案在從書籍網站下載的程式碼 tarball 中並不存在。這是因為當在 lib 目錄（或原始碼的根目錄）中執行 make(1) 時，此檔案會透過腳本自動建立。請參閱 lib/Makefile，其中呼叫 Build\_ename.sh。之所以採用這種方式，是因為錯誤名稱集可以因核心和 glibc 版本以及硬體架構而異。 #### What version of the Linux kernel do I have on my system? To determine the version of the Linux kernel running on your system, use the following command: 
$ uname -sr
Linux 5.10.23-200.fc33.x86_64
#### What version of *glibc* do I have on my system? On a sufficiently recent system, you can determine the version of *glibc* running on your system using the following command: 
$ getconf GNU_LIBC_VERSION
glibc 2.26
If that command doesn't work (perhaps because you have an older system), then you can obtain the *glibc* version by executing the library shared object. On many systems, this is as simple as the following: 
$ /lib/libc.so.6
The first line of output of this command shows the *glibc* version on your system. However, on some systems, *glibc* resides at a different path, so that the above command won't work. The following command obtains the pathname of the library by applying ldd to a dynamically linked executable at a known location, and then nests the resulting output inside command substitution to execute that pathname, producing the same results as the simpler command above. 
$ ldd /bin/ls | grep libc.so | awk '{print $3}'
/lib/i386-linux-gnu/libc.so.6
$ $(ldd /bin/ls | grep libc.so | awk '{print $3}')
GNU C Library (GNU libc) stable release version 2.26, by Roland McGrath et al.
Copyright (C) 2017 Free Software Foundation, Inc.
This is free software; see the source for copying conditions.
There is NO warranty; not even for MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A
PARTICULAR PURPOSE.
Compiled by GNU CC version 7.3.1 20180303 (Red Hat 7.3.1-5).
Available extensions:
	crypt add-on version 2.1 by Michael Glad and others
	GNU Libidn by Simon Josefsson
	Native POSIX Threads Library by Ulrich Drepper et al
	BIND-8.2.3-T5B
libc ABIs: UNIQUE IFUNC
For bug reporting instructions, please see:
<http://www.gnu.org/software/libc/bugs.html>
#### Why do I get warnings "\_BSD\_SOURCE and \_SVID\_SOURCE are deprecated, use \_DEFAULT\_SOURCE"? You are compiling the code on a system that has *glibc* 2.20 or later installed. In *glibc* 2.20, the \_BSD\_SOURCE and \_SVID\_SOURCE feature test macros were deprecated. They continue to expose the definitions that they exposed in earlier glibc versions, but their use produces the warning noted above. Instead, the \_DEFAULT\_SOURCE macro should be used. The simplest fix for this problem is to [download](https://man7.org/tlpi/code/index.html) the latest code tarball, which fixes the problem by modifying the Makefile.inc file to add -D\_DEFAULT\_SOURCE to the definition of the IMPL\_CFLAGS macro. \\ # 執行範例程式的前置作業 如果你在編譯全部的範例程式時發生下面這個錯誤，請試著安裝 libpca-dev： ```bash aron@aaron-Virtual-Machine:/tmp/tlpi-sample/tlpi-dist/lib$ make cc -std=c99 -D_XOPEN_SOURCE=600 -D_DEFAULT_SOURCE -g -I../lib -pedantic -Wall -W -Wmissing-prototypes -Wno-sign-compare -Wimplicit-fallthrough -Wno-unused-parameter -c -o cap_functions.o cap_functions.c In file included from cap_functions.c:20: cap_functions.h:22:10: fatal error: sys/capability.h: No such file or directory 22 | #include | ^~~~~~~~~~~~~~~~~~ compilation terminated. make: *** [: cap_functions.o] Error 1 ``` 如果你使用的是 Ubuntu Linux 系統，可以直接使用 apt-get 安裝 ```bash $ sudo apt-get install libcap-dev ``` 然後編譯 TLPI 的 library，執行結果如下： ```bash $ cd tlpi-dist/lib $ make aaron@aaron-Virtual-Machine:/tmp/tlpi-sample/tlpi-dist/lib$ make cc -std=c99 -D_XOPEN_SOURCE=600 -D_DEFAULT_SOURCE -g -I../lib -pedantic -Wall -W -Wmissing-prototypes -Wno-sign-compare -Wimplicit-fallthrough -Wno-unused-parameter -c -o alt_functions.o alt_functions.c cc -std=c99 -D_XOPEN_SOURCE=600 -D_DEFAULT_SOURCE -g -I../lib -pedantic -Wall -W -Wmissing-prototypes -Wno-sign-compare -Wimplicit-fallthrough -Wno-unused-parameter -c -o become_daemon.o become_daemon.c cc -std=c99 -D_XOPEN_SOURCE=600 -D_DEFAULT_SOURCE -g -I../lib -pedantic -Wall -W -Wmissing-prototypes -Wno-sign-compare -Wimplicit-fallthrough -Wno-unused-parameter -c -o binary_sems.o binary_sems.c cc -std=c99 -D_XOPEN_SOURCE=600 -D_DEFAULT_SOURCE -g -I../lib -pedantic -Wall -W -Wmissing-prototypes -Wno-sign-compare -Wimplicit-fallthrough -Wno-unused-parameter -c -o cap_functions.o cap_functions.c cc -std=c99 -D_XOPEN_SOURCE=600 -D_DEFAULT_SOURCE -g -I../lib -pedantic -Wall -W -Wmissing-prototypes -Wno-sign-compare -Wimplicit-fallthrough -Wno-unused-parameter -c -o create_pid_file.o create_pid_file.c cc -std=c99 -D_XOPEN_SOURCE=600 -D_DEFAULT_SOURCE -g -I../lib -pedantic -Wall -W -Wmissing-prototypes -Wno-sign-compare -Wimplicit-fallthrough -Wno-unused-parameter -c -o curr_time.o curr_time.c sh Build_ename.sh > ename.c.inc echo 1>&2 "ename.c.inc built" ename.c.inc built cc -std=c99 -D_XOPEN_SOURCE=600 -D_DEFAULT_SOURCE -g -I../lib -pedantic -Wall -W -Wmissing-prototypes -Wno-sign-compare -Wimplicit-fallthrough -Wno-unused-parameter -c -o error_functions.o error_functions.c cc -std=c99 -D_XOPEN_SOURCE=600 -D_DEFAULT_SOURCE -g -I../lib -pedantic -Wall -W -Wmissing-prototypes -Wno-sign-compare -Wimplicit-fallthrough -Wno-unused-parameter -c -o event_flags.o event_flags.c cc -std=c99 -D_XOPEN_SOURCE=600 -D_DEFAULT_SOURCE -g -I../lib -pedantic -Wall -W -Wmissing-prototypes -Wno-sign-compare -Wimplicit-fallthrough -Wno-unused-parameter -c -o file_perms.o file_perms.c cc -std=c99 -D_XOPEN_SOURCE=600 -D_DEFAULT_SOURCE -g -I../lib -pedantic -Wall -W -Wmissing-prototypes -Wno-sign-compare -Wimplicit-fallthrough -Wno-unused-parameter -c -o get_num.o get_num.c cc -std=c99 -D_XOPEN_SOURCE=600 -D_DEFAULT_SOURCE -g -I../lib -pedantic -Wall -W -Wmissing-prototypes -Wno-sign-compare -Wimplicit-fallthrough -Wno-unused-parameter -c -o inet_sockets.o inet_sockets.c cc -std=c99 -D_XOPEN_SOURCE=600 -D_DEFAULT_SOURCE -g -I../lib -pedantic -Wall -W -Wmissing-prototypes -Wno-sign-compare -Wimplicit-fallthrough -Wno-unused-parameter -c -o itimerspec_from_str.o itimerspec_from_str.c cc -std=c99 -D_XOPEN_SOURCE=600 -D_DEFAULT_SOURCE -g -I../lib -pedantic -Wall -W -Wmissing-prototypes -Wno-sign-compare -Wimplicit-fallthrough -Wno-unused-parameter -c -o print_rlimit.o print_rlimit.c cc -std=c99 -D_XOPEN_SOURCE=600 -D_DEFAULT_SOURCE -g -I../lib -pedantic -Wall -W -Wmissing-prototypes -Wno-sign-compare -Wimplicit-fallthrough -Wno-unused-parameter -c -o print_rusage.o print_rusage.c cc -std=c99 -D_XOPEN_SOURCE=600 -D_DEFAULT_SOURCE -g -I../lib -pedantic -Wall -W -Wmissing-prototypes -Wno-sign-compare -Wimplicit-fallthrough -Wno-unused-parameter -c -o print_wait_status.o print_wait_status.c cc -std=c99 -D_XOPEN_SOURCE=600 -D_DEFAULT_SOURCE -g -I../lib -pedantic -Wall -W -Wmissing-prototypes -Wno-sign-compare -Wimplicit-fallthrough -Wno-unused-parameter -c -o pty_fork.o pty_fork.c cc -std=c99 -D_XOPEN_SOURCE=600 -D_DEFAULT_SOURCE -g -I../lib -pedantic -Wall -W -Wmissing-prototypes -Wno-sign-compare -Wimplicit-fallthrough -Wno-unused-parameter -c -o pty_master_open.o pty_master_open.c cc -std=c99 -D_XOPEN_SOURCE=600 -D_DEFAULT_SOURCE -g -I../lib -pedantic -Wall -W -Wmissing-prototypes -Wno-sign-compare -Wimplicit-fallthrough -Wno-unused-parameter -c -o rdwrn.o rdwrn.c cc -std=c99 -D_XOPEN_SOURCE=600 -D_DEFAULT_SOURCE -g -I../lib -pedantic -Wall -W -Wmissing-prototypes -Wno-sign-compare -Wimplicit-fallthrough -Wno-unused-parameter -c -o read_line.o read_line.c cc -std=c99 -D_XOPEN_SOURCE=600 -D_DEFAULT_SOURCE -g -I../lib -pedantic -Wall -W -Wmissing-prototypes -Wno-sign-compare -Wimplicit-fallthrough -Wno-unused-parameter -c -o read_line_buf.o read_line_buf.c cc -std=c99 -D_XOPEN_SOURCE=600 -D_DEFAULT_SOURCE -g -I../lib -pedantic -Wall -W -Wmissing-prototypes -Wno-sign-compare -Wimplicit-fallthrough -Wno-unused-parameter -c -o region_locking.o region_locking.c cc -std=c99 -D_XOPEN_SOURCE=600 -D_DEFAULT_SOURCE -g -I../lib -pedantic -Wall -W -Wmissing-prototypes -Wno-sign-compare -Wimplicit-fallthrough -Wno-unused-parameter -c -o scm_functions.o scm_functions.c cc -std=c99 -D_XOPEN_SOURCE=600 -D_DEFAULT_SOURCE -g -I../lib -pedantic -Wall -W -Wmissing-prototypes -Wno-sign-compare -Wimplicit-fallthrough -Wno-unused-parameter -c -o signal.o signal.c cc -std=c99 -D_XOPEN_SOURCE=600 -D_DEFAULT_SOURCE -g -I../lib -pedantic -Wall -W -Wmissing-prototypes -Wno-sign-compare -Wimplicit-fallthrough -Wno-unused-parameter -c -o signal_functions.o signal_functions.c cc -std=c99 -D_XOPEN_SOURCE=600 -D_DEFAULT_SOURCE -g -I../lib -pedantic -Wall -W -Wmissing-prototypes -Wno-sign-compare -Wimplicit-fallthrough -Wno-unused-parameter -c -o tty_functions.o tty_functions.c cc -std=c99 -D_XOPEN_SOURCE=600 -D_DEFAULT_SOURCE -g -I../lib -pedantic -Wall -W -Wmissing-prototypes -Wno-sign-compare -Wimplicit-fallthrough -Wno-unused-parameter -c -o ugid_functions.o ugid_functions.c cc -std=c99 -D_XOPEN_SOURCE=600 -D_DEFAULT_SOURCE -g -I../lib -pedantic -Wall -W -Wmissing-prototypes -Wno-sign-compare -Wimplicit-fallthrough -Wno-unused-parameter -c -o unix_sockets.o unix_sockets.c cc -std=c99 -D_XOPEN_SOURCE=600 -D_DEFAULT_SOURCE -g -I../lib -pedantic -Wall -W -Wmissing-prototypes -Wno-sign-compare -Wimplicit-fallthrough -Wno-unused-parameter -c -o userns_functions.o userns_functions.c rm -f ../libtlpi.a ar rs ../libtlpi.a *.o ar: creating ../libtlpi.a ``` 上面的最後一行，可以看到有產生 TLPI 的靜態函式庫 (libtlpi.a)。 # 檔案處理 # 複製檔案 說明：這個程式的目的是示範複製檔案的功能，在程式設計層面可以學習到檔案的處理，基本的流程是開啟檔案、對檔案進行讀取或寫入的動作、最後不再存取檔案時則關閉檔案。 * 開啟檔案（並指定開啟檔案的權限模式）: open() * 讀取檔案: read() * 寫入檔案: write() * 關閉檔案: close() 程式碼路徑：tlpi-dist/fileio/copy.c {% code title="Listing 4-1: copy.c" lineNumbers="true" %} ```c /*************************************************************************\ * Copyright (C) Michael Kerrisk, 2022. * * * * This program is free software. You may use, modify, and redistribute it * * under the terms of the GNU General Public License as published by the * * Free Software Foundation, either version 3 or (at your option) any * * later version. This program is distributed without any warranty. See * * the file COPYING.gpl-v3 for details. * \*************************************************************************/ /* Listing 4-1 */ /* copy.c 將 argv[1] 指名的檔案複製到 argv[2] 指名的新檔案 */ #include #include #include "tlpi_hdr.h" #ifndef BUF_SIZE /* 在 cc 編譯時，可以帶入編譯參數，例如：使用 "-D BUF_SIZE=512" 的方式來以 512 複蓋這裡的定義值 1024 */ #define BUF_SIZE 1024 #endif int main(int argc, char *argv[]) { int inputFd, outputFd, openFlags; mode_t filePerms; ssize_t numRead; char buf[BUF_SIZE]; if (argc != 3 || strcmp(argv[1], "--help") == 0) usageErr("%s old-file new-file\n", argv[0]); /* 開啟檔案做為讀取輸入與寫入輸出 */ /* 開啟要複製的檔案來源，以唯讀模式開啟 */ inputFd = open(argv[1], O_RDONLY); if (inputFd == -1) errExit("opening file %s", argv[1]); openFlags = O_CREAT | O_WRONLY | O_TRUNC; filePerms = S_IRUSR | S_IWUSR | S_IRGRP | S_IWGRP | S_IROTH | S_IWOTH; /* rw-rw-rw- */ /* 開啟要複製的檔案目的，需要能夠寫入 */ outputFd = open(argv[2], openFlags, filePerms); if (outputFd == -1) errExit("opening file %s", argv[2]); /* 持續複製資料，直到遇到檔案結尾或是發生錯誤為止 */ while ((numRead = read(inputFd, buf, BUF_SIZE)) > 0) if (write(outputFd, buf, numRead) != numRead) fatal("write() returned error or partial write occurred"); if (numRead == -1) errExit("read"); if (close(inputFd) == -1) errExit("close input"); if (close(outputFd) == -1) errExit("close output"); exit(EXIT_SUCCESS); } ``` {% endcode %} 編譯程式： ```bash tlpi-dist/fileio$ gcc copy.c ../libtlpi.a -o copy -I ../lib ``` 執行程式：測試複製檔案 copy.c 到 copy1.c。 ``` $ ./copy copy.c copy1.c ``` 如果想在編譯時指定 BUF\_SIZE，可以用 -D 編譯參數定義 BUF\_SIZE 的數值： ```bash tlpi-dist/fileio$ gcc copy.c ../libtlpi.a -o copy -I ../lib -DBUF_SIZE=2048 ``` # 檔案緩衝區處理 讀寫檔案設定適當的緩衝區（buffer）空間，可以提升讀寫的效能。 # 直接讀取檔案 說明：使用 O\_DIRECT 旗標來繞過緩衝區，直接讀寫設備或檔案。使用memalign()函數分配一塊記憶體，該記憶體區塊與其第一個參數以倍數對齊。 此範例使用O\_DIRECT旗標開啟與讀寫文件，這個程式最多接受四個參數，依次指定要讀取的文件、要從文件中讀取的位元數、程式在從文件讀取之前應該查詢的偏移量，以及傳遞給 read() 的資料緩衝區。最後兩個參數是非必要的選項，預設是 0 偏移量以及 4096 個位元組。 程式碼路徑：[tlpi-sample](https://github.com/myliao2007/tlpi-sample)/[tlpi-dist](https://github.com/myliao2007/tlpi-sample/tree/main/tlpi-dist)/[filebuff](https://github.com/myliao2007/tlpi-sample/tree/main/tlpi-dist/filebuff)/**direct\_read.c** **Listing 13-1** {% code title="direct\_read.c" lineNumbers="true" %} ```c /*************************************************************************\ * Copyright (C) Michael Kerrisk, 2022. * * * * This program is free software. You may use, modify, and redistribute it * * under the terms of the GNU General Public License as published by the * * Free Software Foundation, either version 3 or (at your option) any * * later version. This program is distributed without any warranty. See * * the file COPYING.gpl-v3 for details. * \*************************************************************************/ /* Listing 13-1 */ /* direct_read.c Demonstrate the use of O_DIRECT to perform I/O bypassing the buffer cache ("direct I/O"). Usage: direct_read file length [offset [alignment]] This program is Linux-specific. */ #define _GNU_SOURCE /* Obtain O_DIRECT definition from */ #include #include #include "tlpi_hdr.h" int main(int argc, char *argv[]) { int fd; ssize_t numRead; size_t length, alignment; off_t offset; char *buf; if (argc < 3 || strcmp(argv[1], "--help") == 0) usageErr("%s file length [offset [alignment]]\n", argv[0]); length = getLong(argv[2], GN_ANY_BASE, "length"); offset = (argc > 3) ? getLong(argv[3], GN_ANY_BASE, "offset") : 0; alignment = (argc > 4) ? getLong(argv[4], GN_ANY_BASE, "alignment") : 4096; fd = open(argv[1], O_RDONLY | O_DIRECT); if (fd == -1) errExit("open"); /* memalign() allocates a block of memory aligned on an address that is a multiple of its first argument. By specifying this argument as 2 * 'alignment' and then adding 'alignment' to the returned pointer, we ensure that 'buf' is aligned on a non-power-of-two multiple of 'alignment'. We do this to ensure that if, for example, we ask for a 256-byte aligned buffer, we don't accidentally get a buffer that is also aligned on a 512-byte boundary. */ buf = memalign(alignment * 2, length + alignment); if (buf == NULL) errExit("memalign"); buf += alignment; if (lseek(fd, offset, SEEK_SET) == -1) errExit("lseek"); numRead = read(fd, buf, length); if (numRead == -1) errExit("read"); printf("Read %ld bytes\n", (long) numRead); exit(EXIT_SUCCESS); } ``` {% endcode %}