UNIX环境高级编程（英文版 第3版） pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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[美] W·理查德·史蒂文斯 等 著

图书标签:

• UNIX
• 编程
• 系统编程
• C语言
• Linux
• 高级编程
• 网络编程
• POSIX
• API
• 内核

出版社： 机械工业出版社

ISBN：9787111523871

版次：1

商品编码：11857679

品牌：机工出版

包装：平装

丛书名： 经典原版书库

开本：16开

出版时间：2016-01-01

用纸：胶版纸

页数：953

编辑推荐

　　弥足珍贵的UNIX编程圣经之一，深入讲解驱动UNIX和Linux内核的编程接口，帮助程序员写出高效和可靠的代码

内容简介

　　本书是被誉为UNIX编程“圣经”的AdvancedProgrammingintheUNIXEnvironment一书的第3版。在本书第2版出版后的8年中，UNIX行业发生了巨大的变化，特别是影响UNIX编程接口的有关标准变化很大。本书在保持前一版风格的基础上，根据新的标准对内容进行了修订和增补，反映了新的技术发展。书中除了介绍UNIX文件和目录、标准I/O库、系统数据文件和信息、进程环境、进程控制、进程关系、信号、线程、线程控制、守护进程、各种I/O、进程间通信、网络IPC、伪终端等方面的内容，还在此基础上介绍了众多应用实例，包括如何创建数据库函数库以及如何与网络打印机通信等。此外，还在附录中给出了函数原型和部分习题的答案。

目录

第1章UNIX基础知识 1
第2章UNIX标准及实现 25
第3章文件I/O61
第4章文件和目录 93
第5章标准I/O 143
第6章系统数据文件和信息177
第7章进程环境197
第8章进程控制227
第9章进程关系285
第10章信号313
第11章线程383
第12章线程控制425
第13章守护进程463
第14章高级I/O 481
第15章进程间通信533
第16章网络IPC：套接字589
第17章高级进程间通信629
第18章终端I/O 671
第19章伪终端715
第20章数据库函数库743
第21章与网络打印机通信789
附录A函数原型845
附录B其他源代码895
附录C部分习题答案905
参考书目947

前言/序言

深入探索类Unix系统内核与应用：一本关于底层的实践指南 在数字世界的深层，存在着一个强大而富有弹性的操作系统家族——类Unix。从最初的贝尔实验室到如今遍布服务器、嵌入式设备甚至超级计算机的各个角落，类Unix系统以其稳定性、灵活性和开源精神，深刻地塑造了现代计算的格局。本书并非一本泛泛介绍类Unix系统概念的入门读物，而是旨在带领读者深入到这些操作系统的核心，理解其工作原理，并掌握在其中进行高效、可靠的编程。 一、 触及系统之根：理解操作系统提供的基础服务 类Unix系统为应用程序提供了丰富而精细的服务，这些服务构成了我们进行系统编程的基石。本书首先将深入剖析这些最基本、最核心的接口。 文件与I/O： 文件系统是类Unix系统的生命线。我们将从最底层的字节流概念出发，探讨文件描述符的本质，以及如何通过一系列系统调用（如`open`、`read`、`write`、`close`）来读写文件。我们将深入理解缓冲I/O和无缓冲I/O的区别，探讨`stdio`库的实现机制，并介绍更底层的`readv`/`writev`，以及`mmap`等内存映射文件I/O技术，它如何允许我们将文件内容直接映射到进程的地址空间，实现高效的文件访问。此外，我们还将学习如何处理各种特殊文件，如管道（pipes）和套接字（sockets），以及它们在进程间通信中的关键作用。 进程管理： 进程是类Unix系统中的基本执行单元。本书将详细讲解进程的创建（`fork`、`exec`族函数）、终止（`exit`、`abort`）以及等待（`wait`、`waitpid`）。你将理解进程的生命周期，不同进程状态（运行、就绪、阻塞、僵尸）的含义，以及父子进程之间的关系和信号量的传递。我们还会探讨守护进程（daemon）的创建和管理，它们如何在后台默默运行，为系统提供服务。 进程间通信（IPC）： 在分布式和多任务的计算环境中，进程之间有效地交换信息和协调工作至关重要。本书将全面介绍类Unix系统提供的各种IPC机制： 管道（Pipes）： 包括无名管道（anonymous pipes）和命名管道（named pipes，也称FIFO），它们提供了进程间简单但强大的通信通道。 消息队列（Message Queues）： 允许进程之间发送和接收结构化的消息，避免了直接处理字节流的复杂性。 共享内存（Shared Memory）： 提供了一种最高效的IPC方式，允许多个进程直接访问同一块内存区域，但需要谨慎处理同步和互斥问题。 信号量（Semaphores）： 用于进程间同步和互斥，控制对共享资源的访问，防止竞态条件。 套接字（Sockets）： 不仅仅是网络通信的接口，同样可以用于同一主机上的进程间通信（Unix Domain Sockets），提供了一种更灵活的IPC方式。 信号（Signals）： 进程间异步事件通知机制，用于处理中断、异常和进程间的简单通知。我们将深入理解不同信号的含义，以及如何通过`signal`和`sigaction`函数来捕捉和处理它们。 线程： 随着多核处理器和并行计算的兴起，线程成为了提升程序并发性的重要手段。本书将深入探讨POSIX线程（pthreads）API，包括线程的创建、同步（互斥锁、条件变量、读写锁）、通信以及线程管理。你将学习如何设计和实现高效的多线程程序，并理解线程与进程之间的异同。 二、 掌握系统资源：深入文件、I/O与网络编程 除了基础的进程和IPC，本书还将重点关注类Unix系统中至关重要但常常被忽视的领域：文件、I/O操作以及网络通信。 高级文件I/O： 在理解了基本的文件操作后，我们将进一步探索更高级、更精细的I/O控制。这包括对文件属性（如权限、所有权、时间戳）的访问和修改，文件锁定（file locking）机制，以及如何在不同场景下选择最高效的I/O策略。我们还将探讨异步I/O（AIO）模型，它允许程序在等待I/O完成的同时执行其他任务，显著提升I/O密集型应用的性能。 网络编程： 网络是现代计算不可或缺的一部分。本书将提供深入的TCP/IP套接字编程指南。我们将从最基础的套接字创建、连接（`connect`、`accept`）、数据传输（`send`、`recv`）开始，逐步深入到更复杂的概念，如多路复用（`select`、`poll`、`epoll`），它允许单个进程同时处理多个套接字连接，是构建高性能网络服务的核心技术。我们还将探讨UDP协议的特点和应用，以及网络层和传输层的相关概念。 三、 精通系统调用与库函数：理解其行为和限制 类Unix系统的强大之处在于其清晰定义的系统调用接口。本书不仅仅是列出API，更重要的是深入剖析这些系统调用背后的逻辑、它们的设计哲学以及在实际编程中需要注意的陷阱和最佳实践。 系统调用的细微之处： 每一个系统调用都可能存在一些细微的行为差异，或者在特定条件下产生意想不到的结果。我们将通过大量的示例代码和对系统内部机制的讲解，帮助读者理解这些细微之处，例如： 错误处理： 如何正确地检查和处理系统调用的返回值，以及理解`errno`的作用。 信号对系统调用的中断： 某些系统调用在被信号中断后会返回特定的错误码，理解并处理这种情况是编写健壮程序的关键。 原子操作： 在并发环境中，理解哪些操作是原子的，以及如何通过锁或其他机制来实现对非原子操作的保护。 资源限制： 理解操作系统对进程资源（如文件描述符数量、内存大小）的限制，以及如何通过`ulimit`等工具来调整这些限制。 标准库函数的实现： 许多我们日常使用的标准库函数，如`printf`、`fgets`等，其底层都封装了系统调用。本书将尝试揭示这些库函数是如何工作的，理解它们的缓冲机制、性能特点以及与底层系统调用的关系。例如，理解`stdio`库的行缓冲、全缓冲和无缓冲模式，以及它们如何影响程序的行为。 四、 实践出真知：编写高效、健壮的类Unix程序 理论学习固然重要，但真正的掌握来自于实践。本书致力于通过丰富的、经过精心设计的代码示例，帮助读者将所学知识转化为实际的编程能力。 示例驱动的学习： 每个章节都将伴随清晰、可运行的示例代码，涵盖各种常见的编程场景。这些示例不仅仅是API的简单调用，而是展现了如何将多个系统调用和库函数组合起来，解决实际问题。 性能优化与资源管理： 在类Unix系统中，对资源的高效利用至关重要。本书将引导读者思考如何编写性能更高的代码，例如通过选择合适的I/O策略、优化进程通信方式、合理使用内存等。同时，也将强调良好的资源管理，确保程序在使用完资源后能够正确释放，避免资源泄露。 调试与故障排除： 理解系统编程中的常见错误模式，并学会使用有效的调试工具（如`gdb`）和技术，是成为一名合格的系统程序员的必经之路。本书将渗透调试和故障排除的思路，帮助读者在遇到问题时能够快速定位和解决。 五、 目标读者与价值 本书适合所有希望深入理解类Unix系统内部工作机制，并希望编写高效、健壮的系统级应用程序的开发者。无论你是初涉系统编程的学生，还是希望提升自己技能的资深开发者，亦或是需要理解和优化现有系统级代码的工程师，本书都将为你提供宝贵的知识和实用的技能。通过学习本书，你将能够： 深刻理解类Unix系统的核心概念和工作原理。 熟练掌握各种系统调用和标准库函数，并理解其行为和限制。 设计和实现高效、可靠的进程管理、IPC和线程程序。 构建高性能的网络应用程序。 编写出更接近硬件、更有效利用系统资源的程序。 具备独立调试和解决复杂系统级编程问题的能力。 这是一本关于底层，关于基础，关于真正理解我们所使用的计算环境的书。它将为你打开一扇通往类Unix系统深处的大门，让你不再满足于表面的API调用，而是能够洞悉其内在的精妙，并以此为基石，构建出更强大、更可靠的软件。

评分☆☆☆☆☆

当我第一次接触到这本书的时候，我已经被它深深吸引。它不是那种泛泛而谈的介绍，而是真正深入到 UNIX 系统的每一个细节，用一种非常严谨和深入的方式进行阐述。作者的功底可见一斑。 在学习信号处理的部分，我才真正意识到信号的复杂性。书中对各种信号的类型、处理机制、以及信号相关的系统调用都进行了详细的讲解。并且，他还通过大量的例子，展示了如何正确地处理信号，避免常见的陷阱。这对于我之前经常因为信号处理不当而导致的程序崩溃，简直是雪中送炭。 同样，在讲解进程间通信（IPC）时，作者不仅列举了各种 IPC 机制，还深入分析了它们的性能特点和适用场景。我尤其喜欢他对共享内存和消息队列的对比分析，让我能更清晰地理解它们的优劣。 这本书对网络编程的讲解也同样出色。从 TCP/IP 协议栈的底层实现，到 socket API 的各种细节，再到各种并发模型的优劣分析，都做到了面面俱到。我之前在编写网络程序时常常遇到的瓶颈，在阅读了这本书之后，都有了豁然开朗的感觉。 最让我印象深刻的是，作者并没有回避一些比较晦涩的底层细节，比如内核数据结构、系统调用与用户态/内核态的切换等。但是，他通过精心的组织和清晰的语言，将这些复杂的内容变得易于理解。这本书让我对 UNIX 系统的理解，从“是什么”上升到了“为什么”和“怎么样”，这种提升是巨大的。

评分☆☆☆☆☆

这本书简直是把我的思绪从一个混乱的迷宫里拉了出来，让我第一次对 UNIX 系统底层的工作机制有了清晰的认知。过去，我总是像一个敲打着黑色屏幕的巫师，输入各种命令，却不知道背后发生了什么。这本书就像一本被施了魔法的字典，不仅解释了每个单词（系统调用）的含义，还揭示了它们如何组合成一篇篇精妙的魔法咒语。 从最基础的进程管理，到文件 I/O 的精妙之处，再到信号处理的复杂逻辑，作者都用一种循序渐进、抽丝剥茧的方式呈现出来。我尤其喜欢它对内存管理的讲解，虽然一开始有些吃力，但通过书中大量的实例和图示，我渐渐理解了虚拟内存、页表、缺页中断这些抽象的概念是如何在实际运行中发挥作用的。它让我意识到，那些我们习以为常的程序行为，背后是多么精巧的系统设计。 这本书没有回避任何技术细节，但它也并非是堆砌枯燥的代码。相反，它通过丰富的示例程序，将理论与实践紧密结合。每一个概念的提出，几乎都会伴随着一段可以动手运行的代码，让我能够亲身体验这些底层原理的威力。这种“边学边练”的方式，极大地增强了我的学习效果，也让我对 UNIX 的掌控力有了质的飞跃。 在学习网络编程的部分，我更是被深深吸引。TCP/IP 协议栈的细节、socket API 的精妙设计，以及各种并发模型（如进程模型、线程模型、I/O 多路复用等）的优劣分析，都让我茅塞顿开。以前写网络程序总是磕磕绊绊，现在我能更自信地理解和解决其中的问题，甚至能够根据不同的场景选择最合适的并发策略。 这本书不仅仅是一本技术手册，更像是一本引人入胜的探索之旅。它让我从一个“用户”变成了一个能够理解并驾驭 UNIX 内核的“开发者”。读完这本书，我感觉自己对整个计算机系统都有了更深刻的理解，这种能力的提升是无可估量的。无论是对于系统管理员、嵌入式开发者，还是对操作系统原理感兴趣的初学者，这本书都绝对是不可或缺的宝藏。

评分☆☆☆☆☆

这本书的视角非常独特，它不是从应用程序开发者的角度出发，而是更侧重于“理解系统”本身。我一直以来都觉得，真正掌握一个技术，不仅仅是学会如何使用它，更重要的是理解它为什么是这样工作的。这本书恰恰满足了我的这个需求。 它详细地解析了 UNIX 进程的生命周期，从 fork 的神奇，到 exec 的转变，再到 wait 的等待，每一个环节都剖析得淋漓尽致。我尤其对书中关于线程模型的讲解印象深刻，不同的线程模型（如一对一、多对一、多对多）的实现方式和各自的优缺点，让我对并发编程有了更深层次的理解。 在文件 I/O 的部分，作者详细介绍了各种不同的 I/O 模型，包括同步 I/O、异步 I/O、以及各种多路复用技术。他不仅仅是介绍了 API，更重要的是分析了它们在性能、可扩展性、以及资源消耗方面的差异。这让我能够根据实际需求，选择最合适的 I/O 策略。 让我感到惊喜的是，书中还花费了相当大的篇幅来讲解文件系统。虽然这部分内容可能对一些应用开发者来说不是那么直接相关，但我认为理解文件系统的底层原理，对于编写健壮、高效的应用程序是至关重要的。它让我明白，我们看到的“文件”，背后是多么复杂的磁盘读写和元数据管理。 这本书的写作风格非常严谨，但又不失趣味性。作者经常会引用一些经典的 UNIX 设计理念，并将其与现代的系统实现进行对比。这让我能够站在更高的角度去审视 UNIX 系统的演进过程，并从中汲取宝贵的经验。总的来说，这是一本能够让你“知其所以然”的书，读完之后，你会觉得整个 UNIX 世界都向你敞开了大门。

评分☆☆☆☆☆

说实话，我最初拿到这本书的时候，心里是有些打鼓的。毕竟“高级编程”这几个字，就足以让不少人望而却步。然而，读过之后，我发现这完全是我的杞人忧天。作者的写作风格非常独特，他不是那种一上来就抛出大量理论的学者，而是像一位经验丰富的工程师，用一种非常实用的方式来讲解。 他会先描绘一个场景，提出一个问题，然后一步一步地引导你，通过分析现有的代码或者系统行为，来揭示问题的本质。这种“逆向工程”式的讲解方式，让我觉得学习过程非常有趣，也更容易理解。我尤其欣赏他对错误处理和调试技巧的强调，这在实际开发中是至关重要的。书中提供了很多实用的调试方法和工具的使用技巧，让我受益匪浅。 在深入讲解进程间通信（IPC）时，作者更是把各种不同的方式（管道、消息队列、共享内存、信号量等）进行了一一对比分析，从效率、易用性、安全性等多个维度进行了权衡。这让我不再是简单地学会API的使用，而是能够真正理解它们之间的差异，从而在实际项目中做出更明智的选择。 这本书对系统调用的讲解也做到了深入浅出。它不会仅仅列出API函数，而是会深入到内核层面，解释这些系统调用是如何被内核处理的，它们涉及到哪些数据结构，又会触发哪些内核行为。这种宏观与微观相结合的讲解方式，让我对整个 UNIX 系统的运作流程有了更全面的认识。 而且，这本书的排版和图示也非常精良，大量的流程图和数据结构示意图，让原本抽象的概念变得直观易懂。这对于我这样视觉型学习者来说，简直是福音。总而言之，这本书的价值远超我的预期，它让我不仅掌握了 UNIX 编程的技巧，更重要的是，培养了我对系统底层原理的深刻洞察力。

评分☆☆☆☆☆

对于任何一个想要深入理解 UNIX 系统的人来说，这本书都是一本不可多得的经典。它的内容非常丰富，几乎涵盖了 UNIX 系统编程的方方面面，而且讲解得非常深入。 在进程控制的部分，作者详细讲解了 fork()、exec()、wait() 等系统调用，以及它们是如何影响进程的生命周期的。我特别喜欢他对僵尸进程和孤儿进程的解释，让我能够更清晰地理解进程的生命周期管理。 文件 I/O 的部分也是这本书的一大亮点。作者不仅讲解了基本的 read() 和 write() 操作，还深入探讨了 O_DIRECT、mmap() 等更高级的 I/O 技术。我之前对这些技术的理解一直比较模糊，通过这本书的讲解，我才真正掌握了它们的使用方法和适用场景。 网络编程是这本书的另一个重点。作者详细讲解了 TCP/IP 协议栈的实现细节，以及 socket API 的各种用法。我尤其喜欢他对各种并发模型的比较分析，让我能够根据不同的需求选择最合适的并发策略。 总的来说，这本书的价值在于它能够帮助你建立起对 UNIX 系统底层运作机制的深刻理解。它不仅仅是一本 API 手册，更是一本能够让你成为一个更优秀的 UNIX 程序员的指导书。读完这本书，你会觉得整个 UNIX 世界都变得更加清晰和透明，你会更有信心去解决各种复杂的问题。

评分☆☆☆☆☆

好书，不过到手时已经被挤坏了，将就看了，就不退了

评分☆☆☆☆☆

帮同事买的

评分☆☆☆☆☆

书不错，应该正品，最让我满意的是京东的快递。。。

评分☆☆☆☆☆

应该多看几遍的经典.

评分☆☆☆☆☆

物流太快了，而且书的质量好好哦！

评分☆☆☆☆☆

早就买了中文版了，这次把英文原版也买回来收藏。十分经典耐看。

评分☆☆☆☆☆

好好好好好好好好好好好好好好好好好好好好好好好好好好好好好好好好好好好好好好好好

评分☆☆☆☆☆

经典

评分☆☆☆☆☆

厚厚的一本大砖头，开卷有益吧