LINUX上的C编程 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:中国电力出版社

作者:怀石工作室

出品人:

页数:422

译者:

出版时间:2000-1

价格:45.00

装帧:平装

isbn号码:9787508301587

丛书系列:

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深入理解操作系统内核：从汇编到高级抽象 作者： 资深系统架构师 史密斯 出版社： 蓝图技术出版社 ISBN： 978-1-234567-89-0 --- 图书简介 《深入理解操作系统内核：从汇编到高级抽象》 并非一本关于特定编程语言应用的书籍，而是一部旨在揭示现代计算机系统基石——操作系统内核——工作原理的深度技术专著。本书面向的读者是那些不满足于仅仅使用操作系统API进行应用开发的软件工程师、系统程序员，以及希望掌握计算科学核心理论的计算机专业学生。我们的目标是构建一座坚实的桥梁，连接底层的硬件指令集与上层的复杂软件生态。 本书的叙事结构围绕操作系统的三大核心职能展开：进程与线程管理、内存管理和设备I/O机制。我们避免了对特定操作系统发行版（如您提及的特定Linux发行版）的源码细节的直接照搬或过度依赖，而是专注于挖掘这些机制背后的通用计算机科学原理和工程权衡。 第一部分：硬件基础与汇编的低语 (The Silent Language of Hardware) 在深入探讨操作系统管理之前，我们必须理解其运行的物理基础。本书的第一部分，首先建立起对现代处理器架构的深刻认识。我们不会停留在寄存器和指令集的简单罗列，而是着重分析指令流水线、分支预测机制如何影响程序执行效率。 关键内容点： 1. 处理器架构解析 (x86-64/ARM 概述)： 对特权级（Rings 0-3）的细致剖析，解释为什么内核必须运行在最高权限级别，以及用户态程序如何通过系统调用门请求服务。 2. 中断与异常处理： 详细阐述硬件中断（如时钟中断、I/O完成信号）和软件异常（如除零、页错误）的完整生命周期。如何通过中断描述符表（IDT）和向量机制，将控制权安全地转移给内核代码。 3. 启动序列与引导加载： 追溯计算机加电后，从ROM/固件（BIOS/UEFI）到内核接管控制权的全过程。这部分内容侧重于理解多阶段引导的必要性及其实现细节，这与应用程序的加载流程截然不同。 第二部分：进程、线程与并发控制 (The Choreography of Execution) 操作系统的核心价值之一在于其对“并发性”的管理。本书的第二部分全面解构了内核如何创建、调度和终止进程与线程，这部分内容严格遵循计算机科学的并发模型理论，而非局限于某个操作系统的特定API实现。 关键内容点： 1. 进程上下文切换的成本分析： 深入剖析一个进程的“上下文”到底包含了什么（寄存器集合、程序计数器、堆栈指针、页表基址等）。讨论如何通过优化TLB（Translation Lookaside Buffer）的刷新和缓存污染，最小化上下文切换带来的性能损失。 2. 调度算法的数学模型与性能评估： 我们将对比和量化分析经典的调度策略，如分时系统（Round Robin）、优先级继承调度（Priority Inheritance Scheduling）以及多级反馈队列（MLFQ）的理论性能边界。讨论实时系统（RTOS）与通用分时系统的调度哲学差异。 3. 同步原语的底层实现： 不仅仅是使用互斥锁（Mutex）和信号量（Semaphore），本书将探讨它们是如何由原子操作（如Test-and-Set, Compare-and-Swap）构建起来的。重点分析忙等待（Spinlocks）在多核环境下的适用性及其与阻塞锁的权衡。 第三部分：内存的虚拟化艺术 (The Illusion of Infinite Space) 内存管理是操作系统最复杂也最精妙的领域之一。本书将内存管理视为一个分层抽象问题，探讨内核如何将有限的物理资源，以一种安全、隔离、高效的方式提供给成千上万的用户程序。 关键内容点： 1. 分页机制的深度剖析： 详细解释页表结构（单级、多级页表）的设计原理，以及地址翻译过程（虚拟地址到物理地址的映射）的硬件加速路径。探讨为什么现代系统倾向于使用大页（Huge Pages）。 2. 虚拟内存与交换（Swapping）： 深入分析缺页中断（Page Fault）的完整处理流程，包括内核如何确定是合法访问还是错误访问。讨论页面置换算法（如Clock Algorithm, LRU的近似实现）的性能特点。 3. 内核空间的隔离与保护： 讲解地址空间布局随机化（ASLR）的原理，以及内核如何维护用户空间和内核空间的明确边界，防止用户程序非法访问受保护的内存区域。 第四部分：I/O子系统的设计哲学 (Bridging Software and Peripherals) 本书最后一部分聚焦于操作系统如何与外部世界——磁盘、网络接口、终端——进行通信。我们关注的不是具体的驱动代码，而是管理这些I/O操作的通用框架和设计模式。 关键内容点： 1. 缓冲与缓存策略： 分析磁盘I/O中的预读（Read-Ahead）和延迟写入（Write-Back）机制。讨论内核如何通过复杂的缓存一致性策略来平衡数据持久性和系统响应速度。 2. 中断驱动与轮询机制的对比： 在高吞吐量场景下，传统的基于中断的I/O模型面临的瓶颈分析。引入现代I/O框架（如事件驱动模型）的设计思想，以应对网络服务器等高并发I/O场景的需求。 3. 文件系统的抽象层： 讲解虚拟文件系统（VFS）的概念，它如何允许内核以统一的接口来管理各种底层的文件系统实现（如日志型、块设备型等）。关注数据完整性（Journaling）的原理。 本书特点： 本书的每一个章节都强调“为什么”而不是仅仅“怎么做”。我们采用跨越架构和时间线的视角，从经典的操作系统理论（如Saltzer和Schroeder的设计原则）出发，探讨现代高性能系统如何演化这些基础概念。本书不包含任何特定应用程序的开发指导，而是专注于构建扎实的底层系统知识体系，使读者能够真正理解应用程序性能瓶颈的根源，并能参与到系统级软件的设计与优化中。阅读本书后，任何系统调用的背后都将不再是神秘的黑箱，而是清晰的、可预测的硬件与软件交互序列。

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在浩瀚的技术书籍海洋中，一本好的Linux C编程指南，就像是在迷雾中指引方向的灯塔。我一直渴望能够深入理解Linux系统底层的运作机制，而C语言无疑是连接开发者与Linux内核的桥梁。这本书的出现，让我看到了希望。我非常欣赏它对C语言基础知识的回顾，这对于我这个可能已经有一段时间没有深入接触C语言的开发者来说，是一种宝贵的“重拾旧知”的机会。它是否能以一种全新的视角来解读C语言的精髓，并将其与Linux的特定环境紧密结合，是我最为期待的。我希望书中能够详细讲解指针的妙用，以及如何在Linux环境下进行高效的内存分配和管理，例如`malloc`、`calloc`、`realloc`和`free`的正确使用，以及避免内存泄漏和野指针问题的策略。同时，我也关注书中关于Linux系统编程接口（System V IPC和POSIX IPC）的介绍，例如管道、共享内存、信号量、消息队列等，这些是实现多进程间通信的关键技术，掌握它们对于构建复杂的Linux应用程序至关重要。书中对文件系统的操作，如文件打开、读写、关闭、权限管理等，也需要有详尽的描述。我更希望看到书中能够提及如何利用Linux的进程模型，理解进程的创建、管理和销毁，以及线程的同步与互斥，这些都是构建并发和高效Linux应用程序的基础。

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我一直在 Linux 平台上进行开发，深刻体会到 C 语言在其中扮演的关键角色。一本好的《LINUX上的C编程》书籍，就像是打开了 Linux 系统更深层次大门的钥匙。我尤其期待书中对“文件系统”这一重要概念的详尽阐述。在 Linux 系统中，一切皆文件，理解如何通过 C 语言来操作文件和目录，是进行系统级开发的基础。我希望书中能够详细介绍各种文件 I/O 操作，例如文件创建、打开、读取、写入、关闭，以及文件的定位（seek）操作。`open`、`read`、`write`、`close`、`lseek`等系统调用的用法，以及它们在不同模式下的行为，是我非常想学习的。此外，对文件属性的管理，如文件权限、所有权、时间戳等的获取和修改，例如 `stat`、`fstat`、`chmod`、`chown` 等函数，也是我非常感兴趣的内容。我希望书中能够提供大量实用的代码示例，展示如何进行文件拷贝、文件内容的查找替换、目录的遍历和创建等常见操作，并能讲解如何在处理文件时考虑错误情况和资源释放。这本书是否能帮助我熟练地操作 Linux 文件系统，编写出高效、安全的文件处理程序，是我选择它的重要原因。

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对于任何一个渴望深入理解Linux系统底层运作机制的开发者而言，一本关于C语言编程的书籍是必不可少的。我一直在寻找一本能够将C语言的强大与Linux的灵活性完美结合的指南，而《LINUX上的C编程》的出现，让我眼前一亮。我非常关注书中对信号处理（Signals）的讲解。信号是Linux系统中一种重要的进程间通信和事件通知机制，掌握信号的发送、接收和处理对于编写健壮的Linux应用程序至关重要。我希望书中能够详细介绍各种信号的含义，如`SIGINT`、`SIGTERM`、`SIGKILL`、`SIGSEGV`等，以及如何使用`signal()`或`sigaction()`函数来设置信号处理函数。理解信号的异步性以及如何避免在信号处理函数中执行复杂的操作，是我学习的重点。此外，书中对进程间通信（IPC）的介绍，特别是管道（pipes）和套接字（sockets），也是我非常期待的。管道是实现进程间数据流传输的简单而有效的方式，而套接字则是网络通信的基础。我希望书中能够提供清晰的代码示例，展示如何使用管道进行进程间的单向或双向通信，以及如何利用套接字实现TCP和UDP的网络通信。这本书能否帮助我掌握这些底层的通信机制，从而构建更复杂的Linux应用程序，是我选择它的关键。

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作为一名追求技术深度和广度的程序员，我一直在寻找能够真正帮助我掌握Linux系统编程精髓的资源。这本书的标题“LINUX上的C编程”无疑正中我的靶心。我十分期待书中对Linux系统调用的深入剖析。系统调用是用户空间程序与内核交互的唯一途径，理解它们的工作原理和使用方法至关重要。我希望书中能够详尽介绍诸如`fork`、`exec`系列、`wait`、`kill`、`pipe`、`shmget`、`semop`等核心系统调用的功能、参数和返回值，并提供清晰易懂的代码示例。此外，对于Linux的进程管理，包括进程ID（PID）、进程组、会话、信号处理机制，我希望书中能够有精彩的论述。进程间通信（IPC）是Linux系统编程的重头戏，我殷切希望书中能全面介绍各种IPC机制，并对比它们的优缺点，例如共享内存的快速，消息队列的可靠性，信号量的同步作用等。书中对套接字编程（socket programming）的讲解也是我非常期待的部分，这涉及到网络通信的基础，对于构建网络应用至关重要。我希望能够学习到TCP和UDP套接字的使用，以及如何进行客户端-服务器通信。最终，我希望通过阅读这本书，能够对Linux系统的底层运行机制有更深刻的认识，并能够独立编写出高效、健壮的Linux C应用程序。

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作为一名对 Linux 系统底层技术充满热情的研究者，我一直致力于寻找一本能够深入揭示 C 语言在 Linux 操作系统中强大功能的书籍。这本书《LINUX上的C编程》无疑是我一直以来所期待的。我非常关注书中对“进程模型”的详细介绍。在 Linux 中，进程是资源分配的基本单位，理解进程的创建、管理和通信是掌握 Linux 系统编程的关键。我希望书中能够详细讲解 `fork()` 系统调用如何创建子进程，以及父子进程之间的数据继承和共享问题。同时，对 `exec()` 系列函数族的使用，如何加载新的程序并替换当前进程的映像，也是我学习的重点。此外，对进程的终止和等待，例如 `exit()` 和 `wait()` 系列函数，以及如何利用进程 ID（PID）和进程组 ID（PGID）来管理进程，我希望书中能够有清晰的解释和实用的代码示例。更重要的是，我期待书中能够阐述如何利用 Linux 提供的机制来控制和监控进程的生命周期，以及如何在并发环境下处理进程间的同步和通信。这本书是否能帮助我深入理解 Linux 的进程机制，并能编写出能够高效管理和协调多个进程的 C 程序，是我选择它的重要考量。

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我一直认为，要真正驾驭 Linux，就必须掌握用 C 语言与之对话的能力。而《LINUX上的C编程》这本书，正是我一直在寻找的桥梁。我对书中关于“线程安全”和“并发编程”的论述特别感兴趣。在现代多核处理器时代，利用多线程来提高程序的并发性能已经成为一种必然。然而，多线程编程也伴随着诸如竞态条件、死锁、资源竞争等棘手的问题。我希望书中能够详细讲解在 Linux 环境下，如何使用 POSIX Threads (pthreads) 库来创建和管理线程。`pthread_create`、`pthread_join`、`pthread_exit` 等基本线程操作，以及用于线程同步的互斥量（mutexes）和条件变量（condition variables）的使用方法，是我学习的重点。我希望书中能够通过大量的示例，演示如何编写线程安全的函数，如何正确地使用锁来保护共享数据，以及如何利用条件变量来实现线程间的协作。此外，我也期待书中能够提及一些高级的并发编程技术，例如信号量（semaphores）和读写锁（read-write locks），以及如何在 Linux 下对多线程程序进行性能分析和优化。这本书能否帮助我成为一名能够编写出高效、稳定、可扩展的并发 Linux C 应用程序的开发者，是我选择它的重要原因。

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在我的职业生涯中，Linux一直是我不可或缺的开发环境，而C语言则是与Linux系统深度交互的利器。因此，一本优秀的《LINUX上的C编程》读物对我而言，具有极高的价值。我特别关注书中对于错误处理和调试的策略。在Linux C编程中，由于需要与底层系统进行交互，错误往往会以各种意想不到的方式出现，如何有效地捕获、诊断和解决这些错误，是衡量一个Linux C程序员能力的重要标准。我希望书中能够详细介绍Linux环境下常用的调试工具，如`gdb`，并展示如何使用它来设置断点、单步执行、查看变量值、分析堆栈等。此外，对于系统调用的返回值、`errno`的使用以及如何根据错误码进行有针对性的处理，也是我非常看重的。书中是否能提供一些关于编写可维护、可调试的C代码的良好实践，例如命名规范、代码注释、模块化设计等，将是这本书对我帮助巨大的地方。我期待这本书能够像一位经验丰富的导师，不仅教会我如何编写C代码，更能引导我如何成为一名优秀的Linux系统程序员，能够独立解决复杂的技术问题。

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我一直对Linux的底层架构充满好奇，特别是那些在用户态和内核态之间默默工作的C语言代码。这本书《LINUX上的C编程》正好满足了我这种探索欲。我特别关注书中关于内存管理的部分。在C语言编程中，对内存的精准控制是性能和稳定性的基石，尤其是在Linux这样的多任务操作系统环境中。我期待书中能够详细讲解Linux内存模型，包括栈、堆、全局变量区、代码区等，以及它们在进程生命周期中的管理。`malloc`、`free`等内存分配函数的底层实现原理，以及如何使用`mmap`等系统调用进行更灵活的内存映射，是我非常感兴趣的内容。此外，书中对多线程编程的讲解，包括线程的创建、同步（如互斥锁、条件变量）和通信，也是我学习的重点。我希望能够理解如何在Linux环境下编写线程安全的代码，避免竞态条件和死锁。对于文件I/O，我希望书中能深入介绍缓冲I/O和非缓冲I/O的区别，以及如何高效地进行文件操作，包括文件锁定、目录操作等。这本书是否能帮助我理解Linux系统的线程模型，以及如何利用Linux的API来编写高效、可扩展的多线程程序，是我选择它的重要原因。

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这本书的封面上醒目的“LINUX上的C编程”几个大字，瞬间抓住了我的目光。作为一名在技术领域摸爬滚打多年的开发者，我一直对Linux及其底层的C语言编程充满好奇，也深知其重要性。然而，市面上关于Linux C编程的书籍琳琅满目，选择哪一本才能真正帮助我深入理解并掌握这项技能，一直是个难题。当我翻开这本书时，首先映入眼帘的是其清晰的章节划分和逻辑严谨的排版，这预示着内容组织方面应该下了不少功夫。我迫不及待地想知道，它是否能像我期望的那样，从基础概念出发，循序渐进地引导我进入Linux C编程的殿堂。我尤其关注书中对内存管理、进程通信、文件I/O等核心概念的阐述是否透彻，以及对Linux系统调用API的讲解是否详尽且富有实操性。我期待书中能够提供大量的代码示例，并且这些示例能够贴合实际开发场景，让我能够学以致用，而不是停留在理论层面。此外，对于如何调试C程序、如何利用Linux特有的工具链（如gcc、gdb）来优化代码，也是我非常看重的方面。总的来说，这本书在我心中的定位，不仅仅是一本技术手册，更是一个能够引领我探索Linux C编程世界、解决实际问题的得力助手。我期待它能给我带来真正的启迪和成长。

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在 Linux 生态系统中，C 语言扮演着至关重要的角色，它不仅是系统内核的主要开发语言，也是许多系统级工具和应用程序的基础。我一直渴望能够通过一本权威的读物，深入学习如何在 Linux 环境下进行 C 语言编程。《LINUX上的C编程》这本书的出现，让我看到了希望。我特别关注书中对“系统调用”的深入讲解。系统调用是用户程序与 Linux 内核交互的接口，理解它们的工作原理是掌握 Linux 系统编程的关键。我希望书中能够详细介绍常用的系统调用，如文件操作（`open`, `read`, `write`, `close`）、进程管理（`fork`, `exec`, `wait`, `kill`）、内存管理（`sbrk`, `mmap`）以及进程间通信（`pipe`, `shmget`, `semop`）等。我期待书中不仅能提供这些系统调用的函数原型和参数说明，更能通过清晰的代码示例，展示它们在实际场景中的应用。此外，我也关注书中对于错误处理机制的讲解，例如 `errno` 变量的使用以及如何根据错误码进行有针对性的处理，这对于编写健壮的 Linux 程序至关重要。我希望这本书能帮助我更深层次地理解 Linux 操作系统的运作原理，并能熟练运用 C 语言来开发高效、稳定的系统级应用程序。

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入门用的基础书

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总体可以入门，但是有些函数缺少例子

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