UNIX环境高级编程

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出版者:机械工业出版社
作者:[美] W·Richard Stevens
出品人:
页数:772
译者:
出版时间:2002-1-1
价格:49.00元
装帧:平装
isbn号码:9787111095088
丛书系列:
图书标签:
  • Unix
  • programming
  • 编程
  • APUE
  • 计算机
  • 经典
  • 程序设计
  • Linux
  • UNIX
  • 编程
  • 系统
  • 开发
  • 高级
  • 环境
  • 软件
  • 工程师
  • 命令
  • 接口
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具体描述

    If you are an experienced C programmer with a working knowledge of UNIX, you cannot afford to be without this up-to -date tutorial on the system call interface and the most important functions found in the ANSI C library. Richard Stevens describes more than 200 system calls and functions; since he believes the best way to learn code is to read code,a brief example accompanies each description. Building upon information presented in the first 15 chapters, the author offers chapter-long examples teaching you how to create a database library, a PostScript printer driver, a modem dialer, and a program that runs other programs under a pseudo terminal. To make your analysis and understanding ofthis code even easier, and to allow you to modify it, all of the code in the book is available via UUNET. Advanced Programming in the UNIX Environment is applicable to all major UNIX releases, especially System V Release the latest release of 4.3BSD, including 386BSD. These real-world implementations allow you to more clearly understand the status of the current and future standards,including IEEE POSIX and XPG3.

《深入理解 Linux 内核:原理与实践》 本书旨在为那些希望对 Linux 操作系统底层机制有深刻理解的开发者、系统管理员和技术爱好者提供一本权威的参考指南。我们不仅仅停留在 Linux 的表面应用,而是深入探索其核心——内核。通过对 Linux 内核关键组件的剖析,本书将帮助读者建立起坚实的理论基础,并学会如何将这些知识应用于实际的系统开发和故障排除。 本书内容概览: 第一部分:Linux 内核基础与架构 引言:操作系统与内核的角色: 我们将从宏观角度出发,阐述操作系统的核心功能,并明确 Linux 内核在其生态系统中的关键作用。理解内核如何管理硬件资源、提供抽象层,以及如何为用户空间程序提供服务,是后续深入学习的前提。 Linux 内核的整体架构: 本章将详细介绍 Linux 内核的模块化设计,包括用户空间与内核空间的划分、系统调用接口、内核对象模型等。我们将勾勒出内核各个子系统之间的相互关系,为后续的深入探讨打下基础。 进程管理: 进程是操作系统最基本的执行单元。本章将深入剖析 Linux 内核的进程创建、调度、状态转换、通信与同步机制。读者将了解进程的生命周期是如何被内核管理的,以及不同的调度算法如何影响系统的性能。我们将详细讲解进程控制块(PCB)的结构,以及进程间通信(IPC)的各种方式,如管道、消息队列、共享内存等。 内存管理: 内存是计算机系统宝贵的资源。本章将揭示 Linux 内核如何高效地管理物理内存和虚拟内存。我们将深入探讨分页机制、页表、内存分配器(如 Slab 分配器、Buddy 分配器)的工作原理,以及内存的交换(swapping)机制。理解这些原理对于优化程序性能、诊断内存泄漏至关重要。 文件系统: 文件系统是用户与持久化存储交互的桥梁。本章将详细介绍 Linux 支持的各种文件系统(如 Ext4, XFS, Btrfs)的内部结构和工作原理,包括 inode、超级块、目录项、块分配等概念。我们将深入理解文件系统的缓存机制、数据一致性保证以及日志功能。 第二部分:Linux 内核进阶主题 I/O 管理与设备驱动: 输入/输出操作是应用程序与外部设备交互的必经之路。本章将深入分析 Linux 内核的 I/O 子系统,包括缓冲、缓存、设备驱动模型以及各种 I/O 调度器。我们将探讨阻塞 I/O、非阻塞 I/O、异步 I/O 的区别与实现,并简要介绍设备驱动程序的基本编写要领。 网络协议栈: 在互联互通日益重要的今天,理解 Linux 网络栈至关重要。本章将详细解析 TCP/IP 协议栈在 Linux 内核中的实现,包括套接字(socket)接口、数据包的收发流程、路由机制、拥塞控制算法等。读者将能够深入理解网络通信的底层原理。 进程间通信(IPC)与同步机制: 除了基本的进程间通信,本章还将深入探讨更复杂的 IPC 机制,如信号量、互斥锁、读写锁、条件变量等。我们将分析这些同步原语在内核中的实现,以及它们在多线程和多进程环境下保证数据一致性和避免竞争条件的关键作用。 系统调用与中断处理: 系统调用是用户空间程序请求内核服务的接口。本章将深入剖析系统调用是如何工作的,包括系统调用号、陷阱(trap)、上下文切换等环节。同时,我们将详细介绍中断是如何被 Linux 内核处理的,包括中断控制器、中断描述符表(IDT)、中断服务例程(ISR)等。 内核模块与动态加载: 现代 Linux 内核的设计允许通过加载和卸载内核模块来动态扩展系统功能。本章将介绍内核模块的编写、编译和加载机制,以及模块间的依赖关系处理。这将为读者在不修改内核源码的情况下定制内核功能提供可能。 第三部分:Linux 内核实践与调优 调试 Linux 内核: 调试内核是解决复杂系统问题的关键技能。本章将介绍常用的 Linux 内核调试工具和技术,如 GDB、KDB、printk、ftrace 等,并提供实际的调试案例分析。 性能分析与优化: 理解内核的性能瓶颈对于提升系统整体效率至关重要。本章将介绍各种性能分析工具,如 perf、vmstat、iostat、top 等,并指导读者如何根据分析结果对内核参数、调度策略、内存管理等方面进行优化。 安全机制: Linux 内核集成了多种安全机制,以保护系统免受恶意攻击。本章将介绍 Linux 内核的安全模型,包括权限管理、用户/组 ID、ACLs、SELinux/AppArmor 等,并探讨如何利用这些机制增强系统安全性。 嵌入式 Linux 内核: 随着嵌入式系统应用的普及,了解嵌入式 Linux 内核的特点和优化方法也日益重要。本章将介绍嵌入式 Linux 的开发环境、内核配置、驱动开发以及针对资源受限环境的优化技巧。 本书特色: 理论与实践相结合: 每章都以清晰的理论讲解为基础,辅以丰富的代码示例和实际案例分析,帮助读者将抽象概念转化为具体操作。 深入细致的剖析: 我们不回避复杂的技术细节,而是力求深入剖析 Linux 内核的每一个重要组件,让读者真正理解其工作原理。 面向开发者和系统工程师: 本书不仅适合希望深入理解操作系统的学生,更面向希望提升系统性能、解决疑难杂症的开发人员和系统工程师。 前沿技术的引入: 除了经典内容,本书还将适时引入一些 Linux 内核的最新发展和前沿技术,保持内容的先进性。 通过阅读《深入理解 Linux 内核:原理与实践》,您将能够从根本上提升对 Linux 操作系统的理解能力,从而在系统开发、性能调优、故障诊断等方面取得更大的突破。这不仅仅是一本书,更是您掌握 Linux 内核奥秘的钥匙。

作者简介

W.Richard Stevens,备受赞誉的技术作家,生前著有多种经典的传世之作,包括《UNIX网络编程》(两卷本)、《TCP/IP详解》(三卷本)和本书第1版。 尤晋元,上海交通大学计算机科学及工程系教 授、博士生导师。在科研方面,主要从事操作系统和分布对象计算技术方面的研究;在教学方面,长期承担操作系统及分布计算等课程的教学工作。主编和翻译了多本操作系统教材和参考书,包括《UNIX操作系统教程》、《UNIX高级编程技术》、《UNIX环境高级编程》和《操作系统:设计与实现》等。

目录信息

Preface
Chapter 1 Introduction
Chapter 2 Unix Standardization and Implementations
Chapter 3 File I/O
Chapter 4 files and Directories
Chapter 5 Standard I/O Library
Chapter 6 System Data Files and Information
Chapter 7 The Environment of a Unix Process
Chapter 8 Process Control
Chapter 9 Process Relationships
Chapter 10 Signals
Chapter 11 Terminal I/O
Chapter 12 Advanced I/O
Chapter 13 Daemon Processes
Chapter 14 Interprocess Communication
Chapter 15 Advanced Interprocess Communication
· · · · · · (收起)

读后感

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翻译问题: P342 系统进程依赖于操作系统实现。 The system processes you see will depend on the operating system implementation.  

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这本书最近基本看得差不多了,对其中关于进程、信号、多线程、网络编程的章节看了两遍,对其中关于编程架构的论述做了细致的推敲,感觉这本书果然不负盛名。个人觉得,在对操作系统原理有基本认识的情况下阅读这本书还是很不错的,内容比较全面,但同时也觉得本书对网络编程的...  

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现在是18年8月3日,书年初就读完了,拖了好久,现在才来写读后感。隔了这么长时间,仍然记得书中一些让我印象深刻的地方,比如library call与system call的区别,各种Unix标准化组织和实现,signal,多进程,多线程,socket编程等。读完这本书,别人提到这些概念,你就不会一脸...  

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Rich Stevens显然不是Dennis Richie, Brian Kernighan那个贝尔实验室圈子的人。他对Unix的深入了解,是自己翻烂手册、钻研系统得到的。这个切入点,和我们多数用户是一样的。所以,我们想知道的东西,也许正是Stevens关心过的。看看他在N个系统上做的代码测试和对不同标准的比...  

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这本书非常全面又系统的介绍了Unix/linux下libc的主要接口以及*nix各种标准的实现。和现在在用的标准相比比较老,不过其中绝大部分的东西都可以重用。 建议一边看这本书一边用man 查看系统中相应的接口的用法。当然也可以直接阅读glibc的手册,手册的信息也非常好。  

用户评价

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**第四段评价(侧重对个人成长与职业发展的意义)** 坦白说,作为一名程序员,职业生涯的成长离不开对底层技术的深入理解。《UNIX环境高级编程》这本书,对我个人而言,其意义已经超越了单纯的技术学习。它是我职业生涯中一个重要的“里程碑”。在接触这本书之前,我可能更多的是在应用层面上进行开发,对系统的内部运作知之甚少。这本书的出现,就像打开了一扇新的大门,让我看到了更广阔的天地。它不仅提升了我的技术栈,更重要的是,它让我拥有了更强的自信心去应对各种技术挑战。在面试时,对于一些关于系统调用、进程间通信、并发编程的问题,我能够从容应对,并给出深入的分析,这无疑大大增加了我的竞争力。更长远来看,这本书为我未来在系统编程、分布式系统、甚至是操作系统内核等领域的发展,打下了坚实的基础。我不再害怕接触那些“高难度的”技术话题,因为我知道,万变不离其宗,很多复杂的系统都是建立在UNIX这些基础概念之上的。这本书不仅仅是一本技术书籍,更是我职业发展道路上的一位良师益友,它激励我不断学习,不断探索,不断超越。

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**第二段评价(侧重实际应用与问题解决)** 作为一个在Linux环境下工作的开发人员,解决实际问题是我日常工作的重中之重。我经常会遇到性能瓶颈、并发问题、甚至是难以捉摸的内存泄漏。在尝试了各种零散的资料和Stack Overflow的答案后,我意识到,想要真正解决这些问题,必须深入理解UNIX系统的核心。而《UNIX环境高级编程》这本书,无疑是我的“救星”。它所提供的知识,几乎涵盖了我工作中遇到的所有难题的根源。例如,当我需要优化一个高并发的网络服务时,书中关于epoll、select、poll的详细对比和使用场景分析,让我能够选择最合适的IO模型;当我在处理进程间通信时,管道、消息队列、共享内存的原理和API讲解,让我能够设计出高效且可靠的通信机制。我最欣赏的是,书中不仅仅是罗列API,更重要的是,它深入分析了这些API的底层实现,以及可能出现的陷阱和注意事项。这让我能够从一个更宏观的角度去审视问题,从而找到更本质的解决方案。过去,我可能只是简单地堆砌代码,现在,我能够根据系统特性,设计出更具鲁棒性和效率的代码。这本书带来的不仅仅是知识,更是一种解决问题的能力。每次遇到难题,翻开这本书,总能找到启发,让我茅塞顿开。它是我工作台上的常客,也是我解决疑难杂症的“秘密武器”。

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**第五段评价(侧重对学习过程的挑战与收获的平衡)** 《UNIX环境高级编程》这本书,无疑是为那些真正想深入理解UNIX系统的人准备的。它不是一本可以轻松翻阅的书,也不是一本可以快速“速成”的书。它的深度和广度,要求读者投入相当多的时间和精力。我必须承认,在阅读的初期,确实会遇到一些比较晦涩的概念,需要反复推敲,甚至需要结合其他资料来辅助理解。例如,对于多线程的内存模型和同步机制,以及复杂的网络协议栈的细节,初学者可能会感到吃力。但正是这种挑战,才使得最终的收获更加珍贵。当我克服了某个难点,理解了某个复杂的机制后,那种成就感是无法用言语表达的。这本书最大的魅力在于,它并没有因为挑战性而放弃对细节的深入挖掘,也没有因为追求深度而牺牲掉对基础概念的讲解。它在两者之间找到了一个绝佳的平衡点。每一次的阅读,都是一次智力上的“冒险”,而每一次的成功“通关”,都意味着自己对UNIX的理解又提升了一个层次。我曾经尝试过其他类似的图书,但很少有能像这本书这样,既有深度,又有条理,还能保持如此高的阅读价值。它就像一场精心的“攀登”,过程可能艰辛,但最终的风景,绝对值得。

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**第一段评价(侧重学习体验与知识吸收)** 拿到《UNIX环境高级编程》这本书,着实让我眼前一亮。虽然我之前对UNIX有一些零散的了解,但总觉得不够系统,遇到一些实际开发中的问题时,总是捉襟见肘。这本书的出现,恰好填补了我知识上的空白。它不像很多速成教程那样,只讲皮毛,而是深入浅出地剖析了UNIX系统底层的运作机制。从文件I/O、进程控制,到线程、IPC,再到网络编程,每一个章节都承载着丰富的细节和深刻的洞察。我尤其喜欢作者在讲解概念时,那种循序渐进的逻辑。他不会一开始就抛出复杂的API,而是先构建一个宏观的理解框架,然后逐步深入到具体的函数和数据结构。阅读过程中,我常常需要停下来,反复咀嚼书中的例子,并动手敲打代码来验证。起初,一些概念确实需要花费不少时间去消化,比如信号量的处理、多线程同步的难点,但这正是这本书的价值所在。它逼迫我去思考,去理解“为什么”是这样工作的,而不是仅仅记住“怎么”用。我感觉自己的编程思维得到了极大的锻炼,不再满足于仅仅调用API,而是开始关注底层的效率和健壮性。这本书的排版也很舒服,代码示例清晰易懂,注释也足够详细,极大地降低了学习的门槛。虽然初读时会觉得信息量很大,但随着阅读的深入,我逐渐感受到一种豁然开朗的愉悦。这本书绝对是我在UNIX编程领域的一本里程碑式的读物,为我日后的深入探索奠定了坚实的基础。

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**第三段评价(侧重对UNIX哲学与设计理念的理解)** 《UNIX环境高级编程》这本书,除了提供了扎实的API和技术细节,更让我领略到了UNIX哲学以及它背后深刻的设计理念。在阅读过程中,我不仅仅是在学习如何调用系统函数,更是在理解为什么UNIX会这样设计。例如,关于进程的创建与管理,书中对fork()、exec()族函数的讲解,让我看到了UNIX对“一切皆文件”和“进程隔离”的坚持;对信号处理机制的阐述,让我理解了系统如何优雅地处理异步事件;对管道和套接字等IPC机制的剖析,更是让我看到了UNIX如何通过简单的组件构建复杂的系统。这本书让我明白了,UNIX的强大之处,不仅仅在于其功能的丰富,更在于其设计理念的优雅和一致性。它强调模块化、简洁性和可组合性,使得开发者能够以一种非常灵活的方式构建出强大的应用。我开始意识到,很多时候,问题的根源并非代码的错误,而是对系统底层设计理念的误解。这本书就像一位经验丰富的导师,循循善诱地引导我一步步走进UNIX的核心。它让我从一个“使用者”转变为一个“理解者”,甚至是一个“思考者”。这本书带来的不仅仅是技术能力的提升,更是对计算机系统整体运作方式的一种升华。

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2005.11.22

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unix编程经典

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