Linux程式设计 - 1.fork
在UNIX程式设计中，学会fork()的运用，算是相当基本的功夫。fork()及signal经常运用在daemon守护神这一类常驻程式，另外像a4c.tty/yact/chdrv这些中文终端机程式也有用到，一般如Mozilla/Apache/Squid等大程式几乎都一定会用到。-------------------------------------------------------------------------程序分歧fork()fork()会产生一个与父程序相同的子程序，唯一不同之处在於其process id(pid)。如果我们要撰写守护神程式，或是例如网路伺服器，需要多个行程来同时提供多个连线，可以利用fork()来产生多个相同的行程。
函数宣告pid_t fork(void);pid_t vfork(void);返回值:-1 : 失败。0 : 子程序。>0 : 将子程序的process id传回给父程序。在Linux下fork()及vfork()是相同的东西。
Linux程式设计- 2.fork, pthread, and signals
虽然在UNIX下的程式写作，对thread的功能需求并非很大，但thread在现代的作业系统中，几乎都已经存在了。pthread是Linux上的thread函数库，如果您要在Linux下撰写多线程式，例如MP3播放程式，熟悉pthread的用法是必要的。有关thread写作，有两本很好的书：Programming with POSIX ThreadsMultithreading Programming Techniques另外有一份初学者的参考文件Getting Started With POSIX Threads
pthread及signal都可以用一大章来讨论。在这里，我只谈及最简单及常用的技巧，当您熟悉这些基本技巧的运用後，再找一些专门深入探讨pthread及signal程式写作的书籍来研究。这些进阶的写法，用到的机会较少，将层次分明，学习速度应该会比较快。
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thread我假设您对thread已经有一些基本的概念，因此，在此我将着重於如何实作。函数宣告int pthread_create(pthread_t * thread, pthread_attr_t * attr, void * (*start_routine)(void *), void * arg);int pthread_join(pthread_t th, void **thread_return);int pthread_detach(pthread_t th);void pthread_exit(void *retval);int pthread_attr_init(pthread_attr_t *attr);资料结构typedef struct{int detachstate;int schedpolicy;struct sched_param schedparam;int inheritsched;int scope;} pthread_attr_t;例一:#include#include#include#includevoid * mythread(void *arg){
for (;;) {printf("thread/n");sleep(1);}return NULL;}
void main(void){pthread_t th;
if (pthread_create(&th,NULL,mythread,NULL)!=0) exit(0);
for (;;) {printf("main process/n");sleep(3);}}
执行结果:./ex1main processthreadthreadthreadmain processthreadthreadthreadmain processthreadthreadthreadmain process
Linux程式设计- 3.signals
信号处理
-------------------------------------------------------------------------信号处理概说送出信号接收信号信号的处理任务控制
-------------------------------------------------------------------------POSIX IPCreliable/unreliablereentrantpendingsending signalscatching signalsmanipulatingsignal definitions
-------------------------------------------------------------------------信号singals信号的处理可以用一大章来写，涉及的层面也会深入整个作业系统中，我并不打算这样做，因为您可能会越搞越迷糊。这里我只告诉您如何接上信号，在实用的层面上，这样便很够用了。您可以先利用这些基本的技巧来撰写程式，等到有进一步高等应用的需要时，找一本较深入的UNIX Programming教材，专门研究signal的写法。一般简单的signal写法如下:
void mysignal(int signo){/* my signal handler */}
void initsignal(void){struct sigaction act;
act.sa_handler = mysignal;act.sa_flags = 0;sigemptyset(&act.sa_mask);sigaction(SIGHUP,&act,NULL);sigaction(SIGINT,&act,NULL);sigaction(SIGQUIT,&act,NULL);sigaction(SIGILL,&act,NULL);sigaction(SIGTERM,&act,NULL);}
例一: lock.c在fork的例三中提到，在daemon被杀掉时，需要在离开前，将/var/run/lock.pid删除。这里我们可以利用signal来处理这件事。#include#include#include#include
#define LOCK_FILE "/var/run/lock.pid"
void quit(int signo){printf("Receive signal %d/n",signo);unlink(LOCK_FILE);exit(1);}
void main(void){FILE *fp;pid_t pid;struct sigaction act;
if (access(LOCK_FILE,R_OK)==0) {printf("Existing a copy of this daemon!/n");exit(1);}
pid = fork();
if (pid>0) {printf("daemon on duty!/n");
fp = fopen(LOCK_FILE,"wt");fprintf(fp,"%d",pid);fclose(fp);} elseexit(0); if (pid<0) {printf("Can't fork!/n");exit(-1);}
act.sa_handler = quit;act.sa_flags = 0;sigemptyset(&act.sa_mask);sigaction(SIGTERM,&act,NULL);sigaction(SIGHUP,&act,NULL);sigaction(SIGINT,&act,NULL);sigaction(SIGQUIT,&act,NULL);sigaction(SIGUSR1,&act,NULL);sigaction(SIGUSR2,&act,NULL);
for (;;) {sleep(3);}}
编译:gcc -o ex1 lock.c执行./ex1daemon on duty!
送信号我们先找出该守护神程式的pidPID=`cat /var/run/lock.pid`
接下来利用kill来送信号
kill $PID
Receive signal 15
程式将会结束，并且/var/run/lock.pid将会被删除掉，以便下一次daemon再启动。注意到如果quit函数内，没有放exit()，程式将永远杀不掉。
接下来送一些其它的信号试试看。./ex1PID=`cat /var/run/lock.pid`kill -HUP $PID
Receive signal 1
您可以自行试试kill -INT $PIDkill -QUIT $PIDkill -ILL $PID...等等这些信号，看看他们的结果如何。
信号的定义在/usr/include/signum.h中有各种信号的定义#define SIGHUP 1 &nb
不要忘记自己的目标，一切都得靠自己去争取~~~
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Linux程式设计- 4.socket
UNIX Socket Programming基本上是一本书名。Socket programming其实需要相当程度的基础，我不想在这包山包海地，如果您需要彻底研究，可以买这本书来看。在此我想提供一些简单的Server/Client两端的简单写法，让你有个起点，做为进一步研究的基础。很多涉及较复杂的内容的，我在这便不详细说明，您可以照本宣科，照抄着用，稍微熟悉时，再细细研究。
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Clientint sock_connect(char *domain,int port){int white_sock;struct hostent * site;struct sockaddr_in me;site = gethostbyname(domain);if (site==NULL) return -2;
white_sock = socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);if (white_sock<0) return -1;
memset(&me,0,sizeof(struct sockaddr_in));memcpy(&me.sin_addr,site->h_addr_list[0],site->h_length);me.sin_family = AF_INET;me.sin_port = htons(port);
return (connect(white_sock,(struct sockaddr *)&me,sizeof(struct sockaddr))<0) ? -1 : white_sock;}
要由Client向伺服器端要求连线的步骤，首先您必须要找出对方的位址，可利用:
gethostbyname()
接下来要建立起一个socket，然後用这个socket来建立连线。
接下来我们利用这个简单的socket程式来写一个读取WWW网页的简单浏览器(看html source)。#include#include#include#include#include#include#include
int htconnect(char *domain,int port){int white_sock;struct hostent * site;struct sockaddr_in me;
site = gethostbyname(domain);if (site==NULL) return -2;
white_sock = socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);if (white_sock<0) return -1;
memset(&me,0,sizeof(struct sockaddr_in));memcpy(&me.sin_addr,site->h_addr_list[0],site->h_length);me.sin_family = AF_INET;me.sin_port = htons(port);
return (connect(white_sock,(struct sockaddr *)&me,sizeof(struct sockaddr))<0) ? -1 : white_sock;}
int htsend(int sock,char *fmt,...){char BUF[1024];va_list argptr;va_start(argptr,fmt);vsprintf(BUF,fmt,argptr);va_end(argptr);return send(sock,BUF,strlen(BUF),0);}
void main(int argc,char **argv){int black_sock;char bugs_bunny[3];
if (argc<2) return;
black_sock = htconnect(argv[1],80);if (black_sock<0) return;htsend(black_sock,"GET / HTTP/1.0%c",10);htsend(black_sock,"Host: %s%c",argv[1],10);htsend(black_sock,"%c",10);while (read(black_sock,bugs_bunny,1)>0) { printf("%c",bugs_bunny[0]); }
close(black_sock);}
编译:gcc -o ex1 client.c执行./ex1 www.linux.org.tw
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ServerListen to a port要建立起一个网路伺服器，第一步就是要"倾远方"，也就是要Listen。以下是一般建立服务的方法:int DaemonSocket;struct sockaddr_in DaemonAddr;int BindSocket(void){
DaemonSocket = socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);if (DaemonSocket==-1) return 0;DaemonAddr.sin_family = AF_INET;DaemonAddr.sin_port = htons(DAEMON_PORT);if (bind(DaemonSocket,&DaemonAddr,sizeof(DaemonAddr))<0) {printf("Can not bind!/n");return 0;}if (listen(DaemonSocket,1024)!=0) {printf("Can not listen!/n");return 0;}
return 1;}
Incoming call要查看是否有连线进来，可用以下方式:int incoming_call(void){fd_set sock;struct timeval tv;int t;
FD_ZERO(&sock);FD_SET(DaemonSocket,&sock);tv.tv_sec = 60; tv.tv_usec = 0;t = select(DaemonSocket + 1,&sock,NULL,NULL,&tv);if (t<=0||!FD_ISSET(DaemonSocket,&sock)) return 0;
printf("incoming.../n");
return 1;}
Connect Client当我们确认有人进来要求服务时，会需要accept connection，可用以下方式int ConnectClient(void){int socksize=sizeof(HostAddr);unsigned char * addr;
ClientSocket = accept(DaemonSocket,(struct sockaddr*)&HostAddr,&socksize);if (ClientSocket<0) return 0;
addr = (unsigned char *)&HostAddr.sin_addr.s_addr;
printf("incoming address:%d.%d.%d.%d/n",addr[0],addr[1],addr[2],addr[3]);
return 1;}
注意到当您accept connection之後，连线已建立起，此时要用的socket是ClientSocket，而非DaemonSocket，ClientSocket才是真正用来连线用的socket。
这是个我才刚开始动手写的象棋伺服器。
#include#include#include#include#include#include#include#include#include#include#include#include
#define DAEMON_LOCK "/var/chess/daemon.lock"#define DAEMON_LOG "/var/chess/daemon.log"#define DAEMON_PORT 9901
int DaemonSocket;struct sockaddr_in DaemonAddr;
int ClientSocket=0;struct sockaddr_in HostAddr;
void dlog(char *fmt,...){va_list argptr;FILE *fp;
fp = fopen(DAEMON_LOG,"a+t");va_start(argptr,fmt);vfprintf(fp,fmt,argptr);va_end(argptr);fclose(fp);}
pid_t CheckLock(void){pid_t me;FILE * fp;
fp = fopen(DAEMON_LOCK,"rt");if (fp==NULL) return 0;fscanf(fp,"%d",&me);fclose(fp);
return me;}
pid_t WriteLock(void){pid_t me;FILE *fp;
me = getpid();
fp = fopen(DAEMON_LOCK,"w");fprintf(fp,"%d",me);fclose(fp);
return me;}
int CleanLock(void){return (unlink(DAEMON_LOCK)==0);}
void report_time(void){time_t now;now = time(NULL);dlog("%s",asctime((const struct tm*)localtime(&now)));}
static void signal_catch(int signo){time_t now;
close(DaemonSocket);if (ClientSocket>0) close(ClientSocket);CleanLock();now = time(NULL);dlog("Catch signal %d, leave at %s/n",signo,asctime((const struct tm*)localtiexit(-1);}
void SetupSignal(void){struct sigaction act;
act.sa_handler = signal_catch;act.sa_flags = 0;sigemptyset(&act.sa_mask);sigaction(SIGHUP,&act,NULL);sigaction(SIGINT,&act,NULL);sigaction(SIGQUIT,&act,NULL);sigaction(SIGILL,&act,NULL);sigaction(SIGABRT,&act,NULL);sigaction(SIGIOT,&act,NULL);sigaction(SIGBUS,&act,NULL);sigaction(SIGFPE,&act,NULL);sigaction(SIGTERM,&act,NULL);}
int BindSocket(void){
DaemonSocket = socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);if (DaemonSocket==-1) return 0;DaemonAddr.sin_family = AF_INET;DaemonAddr.sin_port = htons(DAEMON_PORT);if (bind(DaemonSocket,&DaemonAddr,sizeof(DaemonAddr))<0) {printf("Can not bind!/n");return 0;}if (listen(DaemonSocket,1024)!=0) {printf("Can not listen!/n");return 0;}
return 1;}
int incoming_call(void){fd_set sock;struct timeval tv;int t;
FD_ZERO(&sock);FD_SET(DaemonSocket,&sock);tv.tv_sec = 60; tv.tv_usec = 0;t = select(DaemonSocket + 1,&sock,NULL,NULL,&tv);if (t<=0||!FD_ISSET(DaemonSocket,&sock)) return 0;
dlog("incoming.../n");
return 1;}
int ConnectClient(void){int socksize=sizeof(HostAddr);unsigned char * addr;
ClientSocket = accept(DaemonSocket,(struct sockaddr*)&HostAddr,&socksize);if (ClientSocket<0) return 0;
addr = (unsigned char *)&HostAddr.sin_addr.s_addr;
dlog("incoming address:%d.%d.%d.%d/n",addr[0],addr[1],addr[2],addr[3]);
return 1;}
int daemon_printf(char *fmt,...){char BUF[4096];va_list argptr;
va_start(argptr,fmt);vsprintf(BUF,fmt,argptr);va_end(argptr);return write(ClientSocket,BUF,strlen(BUF));}
void Log(void){char BUF[4096];read(DaemonSocket,BUF,16);daemon_printf("%s",BUF[0]);}
int main(int argc,char **argv){pid_t myself;time_t now;
/* find myself */myself = CheckLock();if (myself!=0) {printf("Existing a copy of chess daemon[pid=%d], leave now./n",myself);exit(1);}
/* fork */myself = fork();if (myself>0) {exit(1);} elseif (myself<0) {printf("Strange world! I don't like it. Quit because of pid=%d/n",myself);exit(1);} else {SetupSignal();if (!BindSocket()) {printf("Can not bind socket!/n");exit(1);}WriteLock();}
printf("Chess Daemon is up, have fun!/n");
now = time(NULL);
dlog("----------------------------------------------/n");dlog("I am back! %s""Chess Daemon comes to alive again./n",asctime((const struct tm*)localtime(&now)));
do {if (incoming_call()) {
if (ConnectClient()) {
fd_set sock;struct timeval tv;int t;char BUF[128];char CC[2];int n;
daemon_printf("Welcome to Chinese Chess Game Center!/n");
FD_ZERO(&sock);FD_SET(ClientSocket,&sock);n = 0;do {tv.tv_sec = 60; tv.tv_usec = 0;t = select(ClientSocket+1,&sock,NULL,NULL,&tv);if (t<=0||!FD_ISSET(ClientSocket,&sock)) ;read(ClientSocket,CC,1);if (CC[0]==13||CC[0]==10||CC[0]==0) {BUF[n] = 0;dlog("%s/n",BUF);if (strncasecmp(BUF,"exit",4)==0) {close(ClientSocket);break;}n = 0;} else {BUF[n]=CC[0]; n++;}} while (1);}}} while (1);
return 1;}
检验telnet localhost 9901
在处理Connect Client时，事实上可以运用fork或thread来处理多个连线。
Linux程式设计- 5.inetd
inetd提供被动式的伺服器服务，也就是伺服器是被使用端所启动，平时则无须存在。例如，ftp, telnetd, pop3,imap, auth等等，这些服务没有人使用时，无须启动。此外，inetd将socket转换成stdin/stdout，因而使得网路服务程式设计大大简化，您可以只用printf及fgets便可完成处理很复杂的网路协定。
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inetd programming利用inetd来做网路程式设计是个既简单又稳定的设计方法，您不需要考虑到复杂的socket programming。您的设计工作几乎在设计好通讯协定後就完成了，所需要的技巧，仅为简单的文字分析技巧。goodie inet service首先，我们先来撰写一个称为goodie的服务程式。goodie.c#include#include#include
void main(void){printf("Welcome to goodie service!/n");}
这个程式很简单，不是吗?
编译gcc -o goodie goodie.c设定/etc/services及/etc/inetd.conf在/etc/services中加入以下这一行goodie 20001/tcp
其意义为goodie这项服务是在port 20001、TCP协定。
接下来在/etc/inetd.conf中加入以下这一行
goodie stream tcp nowait root /full_goodie_path_name/goodie
各项参数的意义为
service_name需要为在services中存在的名称。sock_type有很多种，大多用的是stream/dgram。proto一般用tcp/udp。flags有wait/nowait。user是您指定该程式要以那一个使用者来启动，这个例子中用的是root，如果有安全性的考量，应该要改用nobody。一般来说，建议您用低权限的使用者，除非必要，不开放root使用权。server_path及args，这是您的服务程式的位置及您所想加入的参数。
接下来重新启动inetd
killall inetdinetd
这样我们便建立起一个port 20001的goodie service。现在我们来检验一下goodie是否可以执行:
telnet localhost 20001或telnet your_host_name 20001
执行结果Trying 127.0.0.1...Connected to localhost.Escape character is '^]'.Welcome to goodie service!Connection closed by foreign host.很简单不是吗? 信不信由您，telnet/pop3/imap/ftp都是靠这种方式建立起来的服务。
我们现在来建立一点小小的"网路协定"，这个协定使我们可以输入"exit"时，离开程式，而其他的指令都是输出与输入相同的字串。
#include#include#include
void main(void){char buf[1024];int ok;
printf("Welcome to goodie service!/n");fflush(stdout);
ok=0;do {while (fgets(buf,1023,stdin)==NULL);if (strncasecmp(buf,"exit",4)==0) ok=1;printf(buf);fflush(stdout);} while (!ok);}
执行结果telnet localhost 20001或telnet your_host_name 20001
Trying 127.0.0.1...Connected to localhost.Escape character is '^]'.Welcome to goodie service!
输入"help"
helphelp
输入"exit"
exitexitConnection closed by foreign host.
接下来，我们将设计一个稍微复杂一点点的通讯协定，比较通用於一般用途。#include#include#include
char *cmds[]={"help","say","hello","bye","exit",NULL};
int getcmd(char *cmd){int n=0;while (cmds[n]!=NULL) {if (strncasecmp(cmd,cmds[n],strlen(cmds[n]))==0) return n;n++;}return -1;}
void main(void){char buf[1024];int ok;
printf("Welcome to goodie service!/n");fflush(stdout);
ok=0;do {while (fgets(buf,1023,stdin)==NULL);switch (getcmd(buf)) {case -1: printf("Unknown command!/n"); break;case 0: printf("How may I help you, sir?/n"); break;case 1: printf("I will say %s",&buf[3]); break;case 2: printf("How're you doing today?/n"); break;case 3: printf("Si ya, mate!/n"); ok=1; break;case 4: printf("Go ahead!/n"); ok=1; break;}fflush(stdout);} while (!ok);
telnet localhost 20001或telnet your_host_name 20001
试试看输入"help"、"say"、"hello"、"bye"、"exit"等等指令，及其它一些不在命令列中的指令。
在设计inetd服务程式时，要特别注意buffer overflow的问题，也就是以下这种状况:
char buffer_overflow[64];fscanf(stdin,"%s",buffer_overflow);
历来几乎所有的安全漏洞都是由此而来的。你一定不可这样用，不论任何理由，类同的用法也不可以。Cracker可以透过将您的buffer塞爆，然後塞进他自己的程式进来执行。
Linux程式设计- 6.syslog
在Linux下有个syslogd的Daemon程式，syslog是个系统管理员必看的档案。因此，如果您的程式有除错或安全讯息要显示，写到syslog是个很好的选择。syslog有三个函数，使用上，一般您只需要用syslog(...)这个函数即可，一般使用状况下，openlog/closelog是可有可无的。
syslog()中的priority是facility及level的组合，其後参数的用法与printf无异。
例:#include#include#include#includevoid main(void){if (fork()==0) {for (;;) {syslog(LOG_USER|LOG_INFO,"syslog programming test/n");sleep(10);}}}
检验:tail -f /var/log/messagesMar 22 01:42:51 foxman log: syslog programming testMar 22 01:43:31 foxman last message repeated 4 timesMar 22 01:44:31 foxman last message repeated 6 timesMar 22 01:45:31 foxman last message repeated 6 timesMar 22 01:46:21 foxman last message repeated 5 times
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void openlog( char *ident, int option, int facility)void syslog( int priority, char *format, ...)void closelog( void )option用於openlog()的option参数可以是以下几个的组合:
LOG_CONS : 如果送到system logger时发生问题，直接写入系统console。LOG_NDELAY : 立即开启连接(通常，连接是在第一次写入讯息时才打开的)。LOG_PERROR : 将讯息也同时送到stderrLOG_PID : 将PID含入所有讯息中
facilityfacility参数用来指定何种程式在记录讯息，这可让设定档来设定何种讯息如何处理。
LOG_AUTH : 安全/授权讯息(别用这个，请改用LOG_AUTHPRIV)LOG_AUTHPRIV : 安全/授权讯息LOG_CRON : 时间守护神专用(cron及at)LOG_DAEMON : 其它系统守护神LOG_KERN : 核心讯息LOG_LOCAL0到LOG_LOCAL7 : 保留LOG_LPR : line printer次系统LOG_MAIL : mail次系统LOG_NEWS : USENET news次系统LOG_SYSLOG : syslogd内部所产生的讯息LOG_USER(default) : 一般使用者等级讯息LOG_UUCP : UUCP次系统
level决定讯息的重要性. 以下的等级重要性逐次递减:
LOG_EMERG : 系统无法使用LOG_ALERT : 必须要立即采取反应行动LOG_CRIT : 重要状况发生LOG_ERR : 错误状况发生LOG_WARNING : 警告状况发生LOG_NOTICE : 一般状况，但也是重要状况LOG_INFO : 资讯讯息LOG_DEBUG : 除错讯息
不要忘记自己的目标，一切都得靠自己去争取~~~
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Linux程式设计- 7.zlib的运用
gzip(*.gz)档案格式几乎是Linux下的标准格式了，有人认为bzip2的压缩率比gzip来得高。一般来说，这个说法大致正确，不过根据我个人的经验，有一半以上的档案，bzip2没有比gzip的压缩率来得高，有少数状况下，gzip压缩率反而比bzip2来的高。zlib是个支援gzip档案格式的函数库，它使得gz档的存取就犹如开档关档一样地容易，您可以很容易地为您的程式加入gz档的支援。
-------------------------------------------------------------------------使用例 : showgz.c#include#include#includevoid main(int argc,char **argv){gzFile zip;int c;
if (argc<2) return;
zip = gzopen(argv[1],"rb");while ((c=gzgetc(zip))!=EOF) putchar(c);gzclose(zip);}
编译gcc -o showgz showgz.c -lz检验gzip -9 < showgz.c > showgz.c.gz./showgz showgz.c.gz将会把这个程式内容显示出来，showgz的作用可说等於gzip -dc。
-------------------------------------------------------------------------函数宣告gzFile gzopen (const char *path, const char *mode);开启一个gzip(*.gz)档。mode参数可为"rb"或"wb"。另外也可包含压缩程度如"wb9"。用'f'作为过滤资料，如"wb6f"。用'h'可指定Huffman only压缩，如"wb1h"gzopen亦可用於读取非压缩的gzip档案格式，在这种状况下，gzread会直接读取，而不进行解压缩。
int gzread (gzFile file, voidp buf, unsigned len);与read的用法相同。
int gzwrite (gzFile file, const voidp buf, unsigned len);与write用法相同。
int gzprintf (gzFile file, const char *format, ...);与fprintf用法相同。
char * gzgets (gzFile file, char *buf, int len);与fgets用法相同。
int gzputc (gzFile file, int c);与fputc用法相同。
int gzgetc (gzFile file);与fgetc用法相同。
int gzflush (gzFile file, int flush);与fflush作用相同。
z_off_t gzseek (gzFile file, z_off_t offset, int whence);whence不支援SEEK_END如果档案是开启为"读取"，则SEEK_SET及SEEK_CUR，向前及向後均支援，不过很慢就是了。如果档案是开启为"写入"，仅支援向前SEEK。
int gzrewind (gzFile file);与gzseek(file, 0L, SEEK_SET)相同作用，仅在读取时有效。
z_off_t gztell (gzFile file);返回值 : 目前档案位置(解压缩後的位置)
int gzeof (gzFile file);返回值 : 1 - EOF, 0 - not EOF
int gzclose (gzFile file);关闭档案返回值 : zlib error number
Linux程式设计- 8.crypt
crypt是个密码加密函数，它是基於Data Encryption Standard(DES)演算法。crypt基本上是One way encryption，因此它只适用於密码的使用，不适合於资料加密。char *crypt(const char *key, const char *salt);
key是使用者的密码。salt是两个字，每个字可从[a-zA-Z0-9./]中选出来，因此同一密码增加了4096种可能性。透过使用key中每个字的低七位元，取得56-bit关键字，这56-bit关键字被用来加密成一组字，这组字有13个可显示的ASCII字，包含开头两个salt。
crypt在您有自行管理使用者的场合时使用，例如会员网站、BBS等等。
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例一 : crypt_word.c#include#include#includevoid main(int argc,char **argv){if (argc!=3) exit(0);printf("%s/n",crypt(argv[1],argv[2]));}
编译gcc -o crypt_word crypt.c -lcrypt检验请先看您的/etc/passwd，找一个您自己的帐号，看前面两个字，那是您自己的salt。接下来输入:./crypt_word your_password salt
看看它们是否相同(应该要相同，除非您加了crypt plugin或使用不同的crypt function，例如shadow、pam，这种状况下，加密字是不同的)，另外检验看看他们是否为13个字。
您也可以利用Apache上所附的htpasswd来产生加密字做为验。
例二: verify_passwd.c注意，这个例读取/etc/passwd的资料，不适用於使用shadow或已经使用pam的系统(例如slackware，RedHat及Debian在不外加crypt plugin的状况下，应当相同)。此例仅供参考，做为解crypt函数运作的情形，真正撰写程式时，应该避免类似的写法。#include#include#include
typedef struct {char username[64];char passwd[16];int uid;int gid;char name[256];char root[256];char shell[256];} account;
/* 注意! 以下的写法，真实世界的软体开发状况下，千万不要用! */int acc_info(char *info,account *user){char * start = info;char * now = info;
/* username */while (*now&&*now!=':') now++; /* 这是超级大安全漏洞 */if (!*now) return 0;*now = 0; now++;strcpy(user->username,start); /* 这会导致buffer overflow */start = now;/* passwd */while (*now&&*now!=':') now++; /* 这是超级大安全漏洞 */if (!*now) return 0;*now = 0; now++;strcpy(user->passwd,start); /* 这会导致buffer overflow */start = now;/* uid */while (*now&&*now!=':') now++;if (!*now) return 0;*now = 0; now++;user->uid = atoi(start);start = now;/* gid */while (*now&&*now!=':') now++;if (!*now) return 0;*now = 0; now++;user->gid = atoi(start);start = now;/* name */while (*now&&*now!=':') now++; /* 这是超级大安全漏洞 */if (!*now) return 0;*now = 0; now++;strcpy(user->name,start); /* 这会导致buffer overflow */start = now;/* root */while (*now&&*now!=':') now++; /* 这是超级大安全漏洞 */if (!*now) return 0;*now = 0; now++;strcpy(user->root,start); /* 这会导致buffer overflow */start = now;/* shell */while (*now&&*now!=':') now++; /* 这是超级大安全漏洞 */*now = 0; now++;strcpy(user->shell,start); /* 这会导致buffer overflow */start = now;return 1;}
int read_password(char *filename,account *users){FILE *fp;char buf[1024];int n;
n = 0;fp = fopen(filename,"rt");while (fgets(buf,1024,fp)!=NULL) {if (acc_info(buf,&users[n])) n++;}fclose(fp);return n;}
void main(int argc,char **argv){int n,i,done;account ACC[128];char username[256];char password[256];char * passwd;char salt[4];
if (argc<2) {printf("username:");scanf("%s",username); /* 这是超级大安全漏洞 */} else strcpy(username,argv[1]); /* 这是超级大安全漏洞 */if (argc<3) {printf("password:");scanf("%s",password); /* 这是超级大安全漏洞 */} else strcpy(password,argv[2]); /* 这是超级大安全漏洞 */
n = read_password("/etc/passwd",ACC);
for (i=0,done=0;i if (strcmp(username,ACC[i].username)==0) {salt[0] = ACC[i].passwd[0];salt[1] = ACC[i].passwd[1];salt[2] = 0;passwd = crypt(password,salt);printf("%s %s %s/n",ACC[i].username,ACC[i].passwd,passwd);if (strcmp(passwd,ACC[i].passwd)==0) {printf("login successfully!/n");} else {printf("incorrect password!/n");}done = 1;}if (!done) printf("invalid username!/n");}
编译gcc -o verify_passwd verify_passwd.c -lcrypt检验./verify_passwd your_username your_password避免安全漏洞buffer overflow是个很严重的安全漏洞，通常您不可使用像char buf[xxxx]的宣告。在这一类与安全有相关的任何程式写作中(不是只有密码，例如像www/ftp/telnet的这一类对外窗口都要算在内)，您应该要先检查字串长度。例如以下例子:len = strlen(incoming_username);if (len>xxx) invalid;new_string = (char*)malloc(len+1);strcpy(new_string,incoming_username);your_own_operations...
如此才能避免buffer overflow，万万不可滥做假设，切记切记，连许多数十年经验丰富的老手都会犯这个错误。
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与crypt函数相关者尚有以下三个:void setkey (const char *key);void encrypt (char *block, int edflag);void swab (const char *from, char *to, ssize_t n);一般来说，除非您有特殊需求，你不会用到这三个。
Linux程式设计- 9.PAM
Linux-PAM stands for Pluggable Authentication Modules for Linux。PAM是个可外挂式的认模组。其详细文件一般在/usr/doc/pam-XX中，您也可以在metalab.unc.edu/LDP或Red Hat站中找到PAM-HOWTO。
我不准备介绍PAM的使用，在此我将精力放在如何运用PAM的函数库上。您在进一步看下去之前，应当先阅读有关PAM的相关资料，并且先解其运作机制，对它先有个初步解，然後再回来继续。
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Linux程式设计- 10.termios/keymap/terminal programming
termios
int tcgetattr (int fd, struct termios *termios_p);int tcsetattr (int fd, int optional_actions,const struct termios *termios_p);------------------------------------------------------------------keymap我写了一个小程式来专门处理Linux上的keymap，keymap.h及keymap.c。在Linux Terminal上，如果您想要设定某些按键返回特定值，您会需要用到以下这些技巧。
设定keymap#include#includevoid setkeymap(void){struct kbentry KEYMAP;KEYMAP.kb_table=STATE;KEYMAP.kb_index=SCANCODE;KEYMAP.kb_value=VALUE;ioctl(console,KDSKBENT,&KEYMAP);}
STATE为状态键组合/usr/include/linux/keyboard.h中
#define KG_SHIFT 0#define KG_CTRL 2#define KG_ALT 3#define KG_ALTGR 1#define KG_SHIFTL 4#define KG_SHIFTR 5#define KG_CTRLL 6#define KG_CTRLR 7#define KG_CAPSSHIFT 8
使用方式如:#define KST_CTRL (1<#define KST_ALT (1<#define KST_SHIFT (1<#define KST_CTRL_ALT (KST_CTRL|KST_ALT)#define KST_ALT_SHIFT (KST_ALT|KST_SHIFT)
SCANCODE为键盘扫描码
#define SCAN_ESC 0x01#define SCAN_1 0x02#define SCAN_2 0x03#define SCAN_3 0x04#define SCAN_4 0x05#define SCAN_5 0x06#define SCAN_6 0x07#define SCAN_7 0x08#define SCAN_8 0x09#define SCAN_9 0x0A#define SCAN_0 0x0B#define SCAN_MINUS 0x0C#define SCAN_PLUS 0x0D#define SCAN_BACK 0x0E#define SCAN_TAB 0x0F#define SCAN_Q 0x10#define SCAN_W 0x11#define SCAN_E 0x12#define SCAN_R 0x13#define SCAN_T 0x14#define SCAN_Y 0x15#define SCAN_U 0x16#define SCAN_I 0x17#define SCAN_O 0x18#define SCAN_P 0x19#define SCAN_LTQUOTE 0x1A#define SCAN_RTQUOTE 0x1B#define SCAN_ENTER 0x1C#define SCAN_CTRL 0x1D#define SCAN_A 0x1E#define SCAN_S 0x1F#define SCAN_D 0x20#define SCAN_F 0x21#define SCAN_G 0x22#define SCAN_H 0x23#define SCAN_J 0x24#define SCAN_K 0x25#define SCAN_L 0x26#define SCAN_SPLIT 0x27#define SCAN_QUOTE 0x28#define SCAN_MARK 0x29#define SCAN_LSHIFT 0x2A#define SCAN_STAND 0x2B#define SCAN_Z 0x2C#define SCAN_X 0x2D#define SCAN_C 0x2E#define SCAN_V 0x2F#define SCAN_B 0x30#define SCAN_N 0x31#define SCAN_M 0x32#define SCAN_LSQUOTE 0x33#define SCAN_RSQUOTE 0x34#define SCAN_QUESTION 0x35#define SCAN_RSHIFT 0x36#define SCAN_PRTSCR 0x37#define SCAN_ALT 0x38#define SCAN_SPACE 0x39#define SCAN_CAPSLOCK 0x3A#define SCAN_F1 0x3B#define SCAN_F2 0x3C#define SCAN_F3 0x3D#define SCAN_F4 0x3E#define SCAN_F5 0x3F#define SCAN_F6 0x40#define SCAN_F7 0x41#define SCAN_F8 0x42#define SCAN_F9 0x43#define SCAN_F10 0x44#define SCAN_NUMLOCK 0x45
#define SCAN_HOME 0x47#define SCAN_UP 0x48#define SCAN_PGUP 0x49#define SCAN_LEFT 0x4B
#define SCAN_RIGHT 0x4D
#define SCAN_END 0x4F#define SCAN_DOWN 0x50#define SCAN_PGDN 0x51#define SCAN_INSERT 0x52#define SCAN_DELETE 0x53#define SCAN_F11 0x85#define SCAN_F12 0x86
/usr/include/linux/kd.h中
struct kbentry {unsigned char kb_table;unsigned char kb_index;unsigned short kb_value;};
#define KDGKBENT 0x4B46 /* gets one entry in translation table */#define KDSKBENT 0x4B47 /* sets one entry in translation table */
而console为console = open("/dev/console",O_RDWR);
读取按键read(console,&c,sizeof(char));
------------------------------------------------------------------/terminal programmingterm.h/term.c是我写来专门处理一些小型的互动界面程式。
Terminal指令集设定颜色 : /033[colorm其中color可以是以下的值0 : Reset Color Attributes1 : bold on2 : bold off4 : underline on5 : blink on7 : reverse on21/22 : bold normal24 : underline off25 : blink off27 : reverse off
30 : 前景，黑色31 : 前景，红色32 : 前景，绿色33 : 前景，黄色34 : 前景，篮色35 : 前景，紫色36 : 前景，青色37 : 前景，白色40 : 背景，黑色41 : 背景，红色42 : 背景，绿色43 : 背景，黄色44 : 背景，篮色45 : 背景，紫色46 : 背景，青色47 : 背景，白色
清除萤幕 : /033c
设定水平标位置 : /033[XGX为水平标位置。
设定垂直标位置 : /033[XdY为垂直标位置。
/033[YACurrent_Cursor_Y -= Y
/033[YB或/033[YeCurrent_Cursor_Y += Y
/033[XC或/033[XaCurrent_Cursor_X += X
/033[XDCurrent_Cursor_X -= X
/033[YEgotoxy(0,Current_Cursor_Y+Y)
/033[YFgotoxy(0,Current_Cursor_Y-Y)
/033[Y;XHgotoxy(X,Y);
/033[0K : 删除从标到该行结尾/033[1K : 删除从该行开始到标处/033[2K : 删除整行
/033[0J : 删除标到萤幕结尾/033[1J : 删除从萤幕开始到标处/033[2J : 删除整个萤幕
/033[N@ : insert N char/033[P : delete char/033[M : delete line/033[L : insert line/033[s : save cursor position/033[u : restore cursor position
/033E : carry ; linefeed/033M : Current_Cursor_Y-1/033D : linefeed
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帖子: 216精华: 12注册日期: 2005-03-01来自: 广州
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Linux程式设计-11.Shell Script(bash)
http://www.gd-linux.org/bbs/showthread.php?t=1775
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帖子: 216精华: 12注册日期: 2005-03-01来自: 广州
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Linux程式设计-12.目录操作--------------------------------------------------------------------------------来自：http://www.openchess.org/noitatsko/programming/
Linux下的目录是依照标准来实作的，因此，您可以毫无问题地移殖到任何其它UNIX平台。
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getcwd/getwd : 取得目前所在目录
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#includechar * getcwd(char *buf,size_t size);buf将会返回目前路径名称。
任何的错误发生，将会返回NULL。如果路径长度超过size，errno为ERANGE。getcwd返回的值永远是没有symbol link的。
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#includechar *getwd(char *buf);getwd是个危险的函数，一般都会强烈建议不要用，因为您无法确定最长的目录长度为多少。PATH_MAX定义了最长的路径长度。在Linux下所以提供这个函数主要是因为「传统」。
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chdir/fchdir/chroot : 改变目前所在目录
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#includeint chdir(const char * pathname);int fchdir(int fd);chdir根据pathname变更目前的所在目录，它只改变该程式的所在目录。fchdir根据已开启的fd(file descriptor)目录来变更。
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#includeint chroot(const char * path);chroot改变该程式的根目录所在。例如chroot("/home/ftp")会将根目录换到/home/ftp下，而所有档案操作都不会超出这个围内。为保障安全性，当chdir("/..")时，将会仅切换到chdir("/")，如此便不会有档案安全问题。
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mkdir/rmdir : 造/移除目录
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#include#includeint mkdir(const char * dirname,mode_t mode);mkdir会造一个新目录出来，例如mkdir("/home/foxman",0755);。如果该目录或档案已经存在，则操作失败。
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#includeint rmdir(char * pathname);这个函数移除pathname目录。
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opendir/readdir/closedir/rewinddir : 读取目录资讯
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#includeDIR * opendir(const char * pathname);int closedir(DIR *dir);struct dirent * readdir(DIR *dir);int rewinddir(DIR *dir);struct dirent {long d_ino; /* inode number */off_t d_off; /* offset to this dirent */unsigned short d_reclen; /* length of this d_name */char d_name [NAME_MAX+1]; /* file name (null-terminated) */};opendir开启一个目录操作DIR，closedir关闭之。readdir则循序读取目录中的资讯，rewinddir则可重新读取目录资讯。
以下是个标准例。
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#include#includechar ** dirGetInfo(const char *pathname){char ** filenames;DIR * dir;struct dirent * ent;int n = 0;
filenames = (char **)malloc(sizeof(char*));filenames[0]=NULL;
dir = opendir(pathname);if (!dir) return filenames;
while ((ent = readdir(dir))) {filenames = (char**)realloc(filenames,sizeof(char*)*(n+1));filenames[n] = strdup(ent->d_name);n++;}
closedir(dir);
filenames = (char **)realloc(filenames,sizeof(char*)*(n+1));filenames[n] = NULL;
return filenames;}
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帖子: 1,499精华: 15注册日期: 2004-10-19
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谢谢langlang兄的文章，比较详实！
walker
－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－一分耕耘，一分收获
walker查看公开信息发送悄悄话给walker给walker发送Email查找walker发表的更多帖子添加 walker 到好友列表05-05-16, 23:18 第 9 楼langlang管理员
帖子: 216精华: 12注册日期: 2005-03-01来自: 广州
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Linux程式设计-13.记忆体对映mmap--------------------------------------------------------------------------------来自：http://www.openchess.org/noitatsko/programming/
Linux允许将档案对映到记忆体空间中。如此可以产生一个在档案资料及记忆体资料一对一的对映，例如字型档的存取。使用记忆体对映有许多好处：高速档案存取。一般的I/O机制通常需要将资料先到缓区中。记忆体对映免去了中间这一层，加速档案存取速度。可执行档可对映到记忆体空间中，使程式动态载入。Linux Dynamic Loading便是如此实作出来的。新的记忆体可以透过利用/dev/zero来产生全零的档案。新的记忆体可以用於执行目的，这对解译式编译器非常有用。可把档案当成记忆体来用，直接使用指标来操作。对映的记忆体可当成行程间共享记忆体，该记忆体内容存在档案中，因此与行程无关。
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页对齐「Page Alignment」#includesize_t getpagesize(void);
系统记忆体通常被分割成页的单位。在Intel及SPARC上，每页为4096 Bytes(4K)，在Alpha上则为8192 Bytes(8K)。getpagesize返回该系统的页大小。
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#include#includevoid * mmap(void *start, size_t length, int prot , int flags, int fd, off_t offset);int munmap(void *start, size_t length);
mmap开启记忆体对映。
start指定记忆体位置，通常都是用NULL。offset指定档案要在那里开始对映，通常都是用0。
protections
PROT_READPROT_WRITEPROT_EXECPROT_NONE
flagsMAP_FIXEDMAP_PRIVATEMAP_SHARED
MAP_ANONYMOUSMAP_DENYWRITEMAP_GROWSDOWNMAP_LOCKED
munmap关闭记忆体对映。
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int msync(const void *start, size_t length, int flags);如果开启记忆体对映是希望写入档案中，那麽修改过的记忆体会在一段时间内与档案稍稍有点不同。如果您希望立即将资料写入档案中，可使用msync。
start为记忆体开始位置，length为长度。
flags则有三个：MS_ASYNC : 请Kernel快将资料写入。MS_SYNC : 在msync结束返回前，将资料写入。MS_INVALIDATE : 让核心自行决定是否写入，仅在特殊状况下使用。
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int mlock(const void *addr, size_t len);int munlock(const void *addr, size_t len);锁住记忆体，仅root有权限这样做。
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int mlockall(int flags);锁住所有记忆体空间。MCL_CURRENT : 所有的记忆页都会被锁住。MCL_FUTURE : 所有的新增的记忆页都会被锁住。
int munlockall(void);
Linux程式设计-14.动态函数库--------------------------------------------------------------------------------来自：http://www.openchess.org/noitatsko/programming/
-------------------------------------------------------------------------本节说明Linux下动态函数库的使用及设计。大多数大型的UNIX软体都会将许多个别的部份拆开来设计，通常这些部份被称为「plugins」或「modules」。它们会用许多方式来结合，如「pipe」、「IPC」或「shared objects」。
Linux下的Dynamic Linking Loader介面标准来自於Solaris。
在Dynamic Linking的操作方式下，所有的函数及资料变数都被称为「symbol」，要使用时，需要透过dlsym来找出其实际位址。
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所有动态函数载入的函数均宣告在中，共有四个函数。void *dlopen (const char *filename, int flag);const char *dlerror(void);void *dlsym(void *handle, char *symbol);int dlclose (void *handle);
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dlopen()的作用为寻找函数库档案，开启它、并做一些初始化的动作。filename如果以"/"符号开始，dlopen()将不会搜寻该函数库的路径，否则它将会透过以下方式搜寻档案：
透过LD_LIBRARY_PATH所指定的路径搜寻/etc/ld.so.cache所指定的路径。该档案是由ldconfig所产生，其设定位於/etc/ld.so.conf。找寻/usr/lib及/lib两个内定目录。flag有三个：RTLD_GLOBAL : 在函数库中的变数内定是不输出的。指定RTLD_GLOBAL可输出这些变数。RTLD_LAZY : 当函数被执行时，才找出所使用的变数对照表。RTLD_NOW : 当函数被载入时，立刻找出所使用的变数对照表。RTLD_GLOBAL可与RTLD_LAZY或RTLD_NOW结合，RTLD_LAZY及RTLD_NOW不可同时使用。
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dlerror()返回最近发生的错误讯息，如果没有错误发生，那麽将会返回NULL。
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dlsym()载入所指定的函数。
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dlclose()关闭开启的函数库。它会检查一个对照计数，将开启的函数库次数数量减一，如果为零，则关闭该函数库。
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hellodl
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hello.so的设计
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Linux程式设计-15.同步I/O多重处理--------------------------------------------------------------------------------来自：http://www.openchess.org/noitatsko/programming/
同步I/O多重处理(Synchronous I/O Multiplexing)
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当我们在同时间需要处理许多I/O时，例如网路伺服器socket，有时候一个一个处理，程式非常难写，这时候可以利用select来达成。
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#include#include#includeint select(int n, fd_set *readfds, fd_set *writefds,fd_set *exceptfds, struct timeval *timeout);
FD_CLR(int fd, fd_set *set);FD_ISSET(int fd, fd_set *set);FD_SET(int fd, fd_set *set);FD_ZERO(fd_set *set);
FD_ZERO清除所有fd_set。FD_SET将fd加入fd_set中。FD_CLR将fd从fd_set中移除。FD_ISSET检查fd是否属於该fd_set。
struct timeval {int tv_sec;int tv_usec;};
该贴由system转至本版2014-9-9 23:11:45
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2014-9-9 14:30:38 |
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