系统调用

只要执行系统调用或者库函数，检查返回状态以确定调用是否成功，是编程的一条铁律。

系统调用与库函数很像，其幕后会经历诸多步骤：

通过调用C语言库函数的外壳函数，发起系统调用
对系统调用中断处理例程来说，外壳函数必须保证所有的系统调用参数可用
内核需要区分每个系统调用，将系统编号复制到一个特殊的寄存器
外壳函数执行一条中断指令int 0x80，引发处理器从用户态切到核心态，并执行系统中断0x80的中断矢量所指向的代码
为了响应中断0x80，内核会调用system_call来处理这次中断
- 内核栈中保存寄存器
- 审核系统调用编号的有效性
- 以系统调用编号存放所有调用服务的列表（内核变量sys_call_table）进行索引，发现并调用相应的系统服务
- 从内核栈中恢复各个寄存器，将系统调用返回值放在栈中
- 返回外壳函数，同时将处理器切回用户态
若系统调用例程的返回值表明调用有误，外壳函数使用该值设置全局变量errno，然后外壳函数返回到调用程序，同时返回一个整型值，表明系统调用是否成功

一个简单的系统调用，也要完成相当多的工作，因此系统调用开销虽小，却不容忽视

库函数

许多库函数不会使用任何系统调用，有些库函数构建于系统调用层之上，比如fopen利用open来执行打开文件的实际操作，又如printf相对于write，设计库函数为了提供比底层更为方便的调用接口

标准C语言函数库：glibc

确定系统的glibc版本：

/lib/libc.so.6

发现glic共享库的路径：

ldd prog | grep libc

处理系统调用和库函数的错误

不检查状态值，少敲几个字，听起来很诱人，却得不偿失，除了少数几个系统调用从不失败，如getpid总能返回进程id，_exit总能终止进程，绝大多数系统调用和库函数都应该检查返回值以确认是否调用成功

系统调用失败时，会将errno设置为一个正值，以标识具体的错误
进行错误检查时，应该首先检查函数的返回值是否调用出错，再检查errno确定错误原因
少数系统调用即使成功，也返回-1。如getpriority，要判断此类系统调用，应在调用前将errno设置为0，并在调用后对其检查
perror会打印msg所指向的字符串，紧跟一条与当前errno值相对应的消息 ```c
include
void perror(const char *msg);

if (-1 == (fd = (open(pathname, flags, mode)))) { perror(“open”); exit(EXIT_FAILURE); }


- **strerror**会针对errnum指定的错误号，返回相应的字符串
```c
#include <string.h>
char *strerror(int errnum);

处理库函数的错误：

某些库函数返回错误信息的方式与系统调用完全相同，返回值为-1，以errno标识具体错误，如remove
某些库函数出错会返回-1之外的其他值，仍会设置errno标识具体错误，如fopen，此类可用perror和stderr诊断
还有些库函数根本不使用errno，此类不可用perror和stderr诊断

可移植性问题
系统调用和库函数的受限，被各种标准制约，一部分是SUS制定，一部分是BSD和System V Release 4定义

特性测试宏
_POSIX_SOURCE：定义后会符合POSIX.1-1990和ISO C-1990标准的定义，已经被 _POSX_C_SOURCE取代
_POSX_C_SOURCE：同 _POSIX_SOURCE
_XOPEN_SOURCE：定义后，会符合POSIX.1、POSIX.2和XPG4标准
_BSD_SOURCE：开启BSD定义的支持
_SVID_SOURCE：符合System V接口规范

_GNU_SOURCE，定义后，会符合前述所有标准的定义，同时开启对各种GNU扩展定义的支持

系统数据类型

系统数据类型大多定义在，少量在其他文件，使用这些变量，才能保证可移植性

caddr_t    核心地址
clock_t    时钟滴答计数器（进程时间）
comp_t    压缩的时钟滴答
dev_t    设备号（主和次）
fd_set    文件描述符集
fpos_t    文件位置
gid_t    数值组ID
ino_t    i节点编号
mode_t    文件类型，文件创建模式
nlink_t    目录项的链接计数
off_t    文件大小和偏移量（带符号的）
pid_t    进程ID和进程组ID（带符号的）
ptrdiff_t    两个指针相减的结果（带符号的）
rlim_t    资源限制
sig_atomic_t    能原子地访问的数据类型
sigset_t    信号集
size_t    对象（例如字符串）大小（不带符号的）
ssize_t    返回字节数的函数（带符号的）（read、write）
time_t    日历时间的秒计数器
uid_t    数值用户ID
wchar_t    能表示所有不同的字符码

C99为printf定义了名字为z的长度修饰符，表明紧随其后的整型转换是与size_t或ssize_t类型相对应，可以使用%zd来取代%ld外加类型转换了

初始化操作与使用结构

SUSv3虽然定义了诸如sembuf之类的类的结构，但是未对字段顺序做出规范，且某些实现会增加额外字段

使用并非所有实现都定义的宏

并非所有的UNIX实现都对某个宏做了定义，如WCOREDUMP，用于检测子进程是否生成了coredump核心转储文件，应用非常广泛，某些UNIX实现可能并没有定义，因为SUSv3未对其进行规范

#ifdef WCOREDUMP
  //
#endif

不同实现所需头文件的变化

有些情况下，包含各种系统实现和库函数原型的头文件，在不同实现之间会有所不同

Linux系统编程

3-系统编程概念