gccでシステムコールを含むコードのコンパイル

Question

C言語によるプログラミング応用編という本でプログラミングの勉強をしています。

本から引用

ネットワーク越しにデータのやり取りを行う場合に用いるBerkley Socketは、標準入出力関数が利用するストリームポインタではなくディスクリプタをを用いたものとなっています。

このようにいきなりディスクリプタという言葉が出てきて意味をネットで調べましたが、分かりませんでした。
その意味を教えてください。

それと、システムコールを用いてストップウォッチを作るサンプルプログラムが載っていて、それを入力しgccでコンパイルしましたが、できませんでした。
gcc version 5.2.1 20151010

gcc -v と打つと
省略
Configured with: ../src/configure -v --with-pkgversion='Ubuntu 5.2.1-22ubuntu2' --with-bugurl=file:///usr/share/doc/gcc-5/README.Bugs --enable-languages=c,ada,c++,java,go,d,fortran,objc,obj-c++ --prefix=/usr --program-suffix=-5 --enable-shared --enable-linker-build-id --libexecdir=/usr/lib --without-included-gettext --enable-threads=posix
省略

POSIXと記録されているので、gccでもシステムコールの関数が使えると思うのですが、やり方を教えてください。
それともgccではできないのでしょうか。
Ubuntu 15.10を使用しています。
よろしくお願いします。

追記 : 16/10/10
教えて頂いた通りに修正しましたがまだ、コンパイルができず、実行ファイルができません。
修正したコードと実行結果を載せますのでよろしくお願いします。

07_01.c

#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <fcntl.h>
#include <signal.h>
#include <sys/time.h>
#define DATA_FILENAME "./stopwatch.dat"

int iniTime(struct timeval *startTime)
{
	int fd,ret=0;
	
	gettimeofday(startTime,NULL);
	
	if((fd=open(DATA_FILENAME,O_WRONLY|O_CREAT|O_TRUNC,0644))<0)
		return -1;
	if(write(fd,startTime,sizeof(*startTime))!=sizeof(*startTime))
		ret=-1;
	close(fd);
	return ret;
}

---

07_02.c

#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/time.h>
#include <fcntl.h>
#include <signal.h>
#define DATA_FILENAME "./stopwatch.dat"
int restoreTime(struct timeval *startTime)
{
	int fd,ret=0;
	if((fd=open(DATA_FILENAME,O_RDONLY))<0)
		return -1;
	if(read(fd,startTime,sizeof(*startTime))!=sizeof(*startTime))
		ret =-1;
	close(fd);
	return ret;
}

---

07_04.c

#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/time.h>
#include <fcntl.h>
#include <signal.h>
int restoreTime(struct timeval *startTime);
void printDiff(struct timeval *t1,struct timeval *t2);
void lastTime(int unused)
{
	struct timeval startTime,lastTime;
	
	if(restoreTime(&startTime)<0)
		exit(EXIT_FAILURE);
	gettimeofday(&lastTime,NULL);
	printDiff(&lastTime,&startTime);
	exit(EXIT_SUCCESS);
}

---

07_05.c

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/time.h>
#include <fcntl.h>
#include <signal.h>
void printDiff(struct timeval *t1,struct timeval *t2)
{
	struct timeval diff;
	
	timersub(t1,t2,&diff);
	printf("%02lu:%2lu.%02lu\n",
		diff.tv_sec/60,
		diff.tv_sec%60,
		diff.tv_usec/10000);
}

---

main.c

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/time.h>
#include <fcntl.h>
#include <signal.h>

int initTime(struct timeval *startTime);
int restoreTime(struct timeval *startTime);
void lastTime(int unused);
void printDiff(struct timeval *t1,struct timeval *t2);

int main(int argc,char *argv[])
{
	int c;
	struct timeval startTime={0,0},currentTime;
	
	while((c=getopt(argc,argv,"cs"))!=EOF)
	{
		switch(c)
		{
		case 's':
			if(initTime(&startTime)<0)
			{
				fprintf(stderr,"開始時刻の初期化、書き込みに失敗\n");
				exit(EXIT_FAILURE);
			}
			break;
		case 'c':
			if(restoreTime(&startTime)<0)
			{
				fprintf(stderr,"開始時刻の読み込みに失敗\n");
				exit(EXIT_FAILURE);
			}
			break;
		}
	}
	if(startTime.tv_sec==0||argc!=2)
	{
		fprintf(stderr,"-sまたは-cオプションを指定してください。\n");
		exit(EXIT_FAILURE);
	}
	signal(SIGINT,lastTime);
	while(1)
	{
		sleep(1);
		gettimeofday(&currentTime,NULL);
		printDiff(&currentTime,&startTime);
	}
	exit(EXIT_SUCCESS);
}

ターミナルでコンパイルすると、

$ gcc 07_01.c 07_02.c 07_04.c 07_05.c main.c
/tmp/cc8inniA.o: 関数 `main' 内:
main.c:(.text+0x4a): `initTime' に対する定義されていない参照です
collect2: error: ld returned 1 exit status
$ 

Comments

[mit0223]

07_01.c　の Write は write の間違えではありませんか？

Answer 1

リンクできないのは 07_01.c での関数の名前が iniTime になっているからでは？
t が抜けているように思います。

Comments

[cingyan]

ご回答、ありがとうございました。
仰る通り、抜けていました。
お恥ずかしい。

Answer 2

ディスクリプタという言葉が出てきて意味をネットで調べましたが、分かりませんでした。

その意味を教えてください。

普通はファイルディスクリプタといいます。「ファイルディスクリプタ」で調べていただければ、いろいろ見つかると思います。ファイルとは関係のないネットワークのソケットを開いても「ファイルディスクリプタ」が返されます。
これが Unix の大発明と言われており、世界で最初に多様性を得た仕組みです。相手がファイルなのか、ネットワークなのかデバイスなのかに関係なく、 open, read, write, close というシステムコールが使えます。

POSIXと記録されているので、gccでもシステムコールの関数が使えると思うのですが、やり方を教えてください。

• このPOSIXはスレッドの互換性のオプションでおそらく無関係です
• Ubunts であれば、教科書にあるようなプログラムはだいたい動作するはずですが、教科書は Windows むけなのでしょうか？
• プログラムのソースコードとエラーメッセージをいただかないと質問に答えられません

---

ソースコードとエラーメッセジを見ましたが、main.c 以外は利用するライブラリに対する #include が宣言されておらず、当然エラーになります。教科書では、そこを省略しているのではないでしょうか？　C言語の場合、どんな簡単な例でも#include <stdio.h> くらいは必ず必要になります。

一度、すべてのソースファイルに main.c と同じように以下の #include を指定してみてください。

#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/time.h>
#include <fcntl.h>
#include <signal.h>

Comments

[cingyan]

ご回答、ありがとうございました。
本の、この章では、POSIX互換のOSの上でプログラミングを行う場合のみです。と書いてあります。
それでは、コードとgccを行った結果を後ほど追記します。

Answer 3

「ディスクリプター」は、OS内でソケットやファイルなどの資源を管理するための「番号」です。0以上の値が振られます（socket()関数のmanページ）。日本語に訳して「記述子」とも呼びます。

システムコールを用いてストップウォッチを作るサンプルプログラム

最低限、「どのようなプログラム」を書いて「どんなエラーが出た」のかは示してください。エスパーでもない限り、情報が少なすぎてコメント不能です。

Comments

[cingyan]

ご回答、ありがとうございました。
ディスクリプタについてイメージができました。
ソースコードを載せなかったのは、コンパイルできなかったので、記述したソースファイルが正しいのか分からなかったので、公表を控えたのです。