Những quy ước chung mà mọi chương về sau đều dựa vào Luật chơi chung trước khi vào việc thật The shared conventions every later chapter rests on

Cụm khái niệm 01 Concept cluster 01

System call là một cổng vào nhân có kiểm soát — và việc đi qua nó tốn công System call là cửa để nhờ nhân, và mỗi lần qua cửa đều mất chút công A system call is a controlled entry point into the kernel — and crossing it costs work

Một system call là một điểm vào có kiểm soát (controlled entry point) để một tiến trình yêu cầu nhân thực hiện một hành động nào đó thay cho nó — tạo tiến trình mới, thực hiện I/O, tạo pipe, v.v.1 Nhìn từ phía lập trình, gọi một system call trông giống gọi một hàm C, nhưng bên trong có nhiều bước xảy ra: chuyển bộ xử lý từ user mode sang kernel mode để truy cập được bộ nhớ nhân được bảo vệ.12

Nhân Linux giống một quầy dịch vụ có bảo vệ. Chương trình không được tự vào trong, mà phải đưa yêu cầu qua một ô cửa duy nhất — đó là system call. Nhờ cửa này mà chương trình "xin" nhân mở tệp, tạo tiến trình, gửi dữ liệu… Nhìn thì giống gọi một hàm bình thường, nhưng thật ra máy phải chuyển sang chế độ đặc quyền rồi mới làm. Nhớ nhé: muốn nhờ nhân thì phải đi qua đúng một cái cửa, và cửa đó có bảo vệ.

A system call is a controlled entry point into the kernel through which a process requests that the kernel perform some action on its behalf — creating a new process, performing I/O, creating a pipe, and so on.1 From a programming point of view, invoking a system call looks like calling a C function, but behind the scenes many steps occur: the processor switches from user mode to kernel mode so the CPU can reach protected kernel memory.12

Cụm khái niệm 02 Concept cluster 02

Hàm thư viện khác system call, và glibc là lớp đứng giữa Hàm thư viện không phải system call — glibc đứng ở giữa Library functions are not system calls, and glibc is the layer in between

Một library function chỉ đơn giản là một trong vô số hàm tạo nên thư viện C chuẩn.1 Nhiều hàm thư viện không gọi system call nào cả (ví dụ các hàm thao tác chuỗi). Số khác lại được xây trên system call: fopen() dùng system call open() để thật sự mở tệp, còn printf() thêm định dạng và đệm dữ liệu lên trên write(); malloc() và free() làm công việc sổ sách giúp cấp phát bộ nhớ dễ hơn nhiều so với system call brk() bên dưới.1

Hàm thư viện là hàm có sẵn trong thư viện C. Có hàm chẳng cần nhờ nhân gì cả (như đếm độ dài một chuỗi). Có hàm thì bên trong vẫn phải gọi nhân, nhưng được bọc lại cho dễ dùng: printf() lo việc định dạng rồi mới nhờ nhân ghi; fopen() gọi open() hộ bạn. Nhớ nhé: hàm thư viện là lớp tiện lợi; có cái nhờ nhân, có cái không.

A library function is simply one of the multitude of functions that make up the standard C library.1 Many library functions make no system calls at all (for example, the string-manipulation functions). Others are layered on top of system calls: fopen() uses the open() system call to actually open a file, while printf() adds formatting and data buffering on top of write(); malloc() and free() do bookkeeping that makes allocating memory far easier than the underlying brk() system call.1

Cụm khái niệm 03 Concept cluster 03

Lỗi về qua errno — và có đúng một cách đọc nó cho an toàn Lỗi báo qua errno — và cách đọc đúng Errors surface through errno — and there is exactly one safe way to read it

Khi một system call thất bại, nó đặt biến nguyên toàn cục errno thành một giá trị dương định danh lỗi cụ thể. Khai báo của errno cùng một tập hằng tên lỗi nằm trong <errno.h>; mọi tên hằng này đều bắt đầu bằng chữ E (như EINTR, EACCES). Thông thường, thất bại được báo bằng giá trị trả về −1.134

Khi nhờ nhân mà hỏng, chương trình thường nhận lại số −1, và một biến chung tên errno được đặt thành một con số cho biết hỏng vì lý do gì. Mỗi lý do có một cái tên bắt đầu bằng chữ E. Nhớ nhé: thấy −1 thì nhìn ngay sang errno để biết vì sao.

When a system call fails, it sets the global integer errno to a positive value identifying the specific error. The declaration of errno and a set of error-name constants live in <errno.h>; every such name begins with the letter E (such as EINTR, EACCES). Usually, failure is signalled by a return value of −1.134

Cụm khái niệm 04 Concept cluster 04

Viết cho nhiều máy: feature test macro và kiểu dữ liệu hệ thống Viết sao cho chạy được trên nhiều hệ UNIX Writing for many machines: feature test macros and system data types

Phần cuối chương xoay quanh tính khả chuyển (portability). Đôi khi ta muốn các header chỉ phơi bày đúng những định nghĩa tuân theo một chuẩn nhất định; để làm vậy ta định nghĩa một hoặc nhiều feature test macro trước khi include bất kỳ header nào, hoặc truyền qua tùy chọn -D của trình biên dịch.16 Song song, SUSv3 định nghĩa một tập kiểu dữ liệu hệ thống chuẩn để ta không phải dựa vào kích thước cụ thể của int hay long trên từng hệ.1

Mỗi hệ UNIX một khác chút ít, nên muốn mã chạy được ở nhiều nơi, ta phải "khai báo luật chơi": nói cho header biết mình muốn theo chuẩn nào (feature test macro), và dùng các tên kiểu dữ liệu chung thay vì tự đoán kích thước con số. Nhớ nhé: khai báo chuẩn và dùng kiểu chung thì mã dễ mang đi.

The chapter's final theme is portability. Sometimes we want headers to expose only the definitions conforming to a particular standard; to do that we define one or more feature test macros before including any header, or pass them via the compiler's -D option.16 In parallel, SUSv3 defines a set of standard system data types so we need not depend on the specific size of int or long on a given system.1

Tự kiểm Self-check

Năm câu hỏi để biết bạn đã nắm các quy ước nền Năm câu hỏi kiểm tra nhanh Five questions to check you grasped the conventions