UNIX係統編程: 通信、並發與綫程 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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[美] Kay Robbins（凱·羅賓斯），Steve Robbins（斯蒂芬·羅賓斯） 著，師蓉 譯

圖書標籤:

• UNIX
• 係統編程
• 通信
• 並發
• 綫程
• POSIX
• 多進程
• 信號
• 進程間通信
• 網絡編程

齣版社： 電子工業齣版社

ISBN：9787121340352

版次：1

商品編碼：12353481

包裝：平裝

開本：16開

齣版時間：2018-05-01

用紙：膠版紙

頁數：896

字數：1433600

正文語種：中文

編輯推薦

適讀人群 ：本書適閤作為高等院校計算機專業的教材，也可供軟件開發人員參考使用。

讀者將通過本書學習如何設計並實現在LinuxTM、SolarisTM、Mac OS X或其他基於POSIX的係統中都可靠的UNIX軟件。本書演示如何設計能讓UNIX操作係統發揮*緻功效的復雜軟件。本書對UNIX編程的要點進行瞭清晰易懂的介紹，內容從如何使用係統調用的小代碼段開始，很快過渡到能幫助讀者擴展自己技能水平的實際項目。本書對通信、並發和多綫程進行瞭深入探討，對復雜概念進行瞭全麵且清晰的解釋，例如信號和並發，並以此為特色。此外，本書還提供瞭實例、練習、可重用的代碼和用於網絡通信應用程序的簡化庫。本書還是基於新UNIX標準的獨立參考書，它完全覆蓋瞭與文件、信號、信號量、POSIX綫程和客戶機-服務器通信相關的內容。本書的特色還在於增加瞭關於Web、UDP和服務器性能的新章節。書中相關資料已經經過瞭大量的課堂測試。主要內容包括：

◎UNIX進程、文件和特殊文件

◎信號和定時器

◎POSIX綫程、信號量和IPC

◎TCP、UDP、組播和Web

◎關於因特網電颱、服務器性能、定時器、Web緩存和命令解釋程序的特色項目

內容簡介

本書是基於新UNIX標準的完備參考書，對UNIX編程要點進行清晰易懂的介紹，從說明係統調用的短小代碼段開始，逐漸過渡到用於技能提升的實際項目。作者深入探討通信、並發和綫程問題，對復雜概念（如信號和並發）進行全麵解讀，覆蓋文件、信號、信號量、POSIX綫程和客戶機-服務器通信等內容；提供大量實例、練習，以及針對性項目及其參考答案。全書第一部分介紹UNIX基礎知識，包括文件、進程和特殊文件等；第二部分介紹信號和定時器；第三部分介紹信號量和進程同步；第四部分介紹通信話題。本書適閤作為高等院校計算機專業的教材，也可供軟件開發人員參考使用。

作者簡介

Kay Robbins 和 Steve Robbins，是美國麻省理工學院博士，現任德州大學聖安東尼奧分校計算機科學係講師。《UNIX係統編程: 通信、並發與綫程》（UNIX Systems Programming: Communication, Concurrency and Threads）是他們的代錶作。
譯者師蓉，譯有《完美Java（第6版）》、《信息架構：大型網站Web設計（第4版）》《像富人一樣思考》《故事場景摩天樓》《互聯網領導思維》《斷點:互聯網進化啓示錄》《遊戲編程**指南》《Unity 3.x遊戲開發實例》《iPhone應用用戶體驗設計實戰與案例》《社交網站界麵設計》等書。

目錄

第一部分 基礎知識
第1章　技術對程序的影響 3
1．1術語的變化 3
1．2時間和速度 5
1．3多道程序設計和分時 6
1．4應用層的並發 8
1．4．1中斷 8
1．4．2信號 9
1．4．3輸入和輸齣 10
1．4．4進程、綫程和資源共享 10
1．4．5具有共享內存的多個處理器 11
1．4．6網絡作為計算機 11
1．5安全和容錯 12
1．6非法入侵造成的緩衝區溢齣 13
1．6．1緩衝區溢齣的後果 14
1．6．2緩衝區溢齣和安全 16
1．7UNIX標準 17
1．8延伸閱讀 19
第2章　程序、綫程和進程 21
2．1程序是如何成為進程的 21
2．2綫程和執行綫程 22
2．3程序映象的布局 23
2．4庫函數調用 26
2．5函數返迴值和錯誤 29
2．6參數數組 31
2．6．1用makeargv函數創建一個數組 32
2．6．2makeargv函數的實現 34
2．7綫程安全函數 38
2．8靜態變量的使用 40
2．9靜態對象的結構 42
2．10進程環境 48
2．11進程終止 51
2．12練習：一個env實用程序 54
2．13練習：消息日誌 55
2．14延伸閱讀 57
第3章　UNIX中的進程 58
3．1進程標識符 58
3．2進程狀態 60
3．3UNIX 進程創建和fork函數 63
3．4wait函數 70
狀態值 76
3．5exec函數 77
3．6後颱進程和守護進程 83
3．7臨界區 86
3．8練習：進程鏈 87
3．9練習：進程扇 88
3．10延伸閱讀 89
第4章　UNIX I/O 90
4．1設備術語 90
4．2讀/寫 91
4．3打開和關閉文件 102
4．4select函數 107
4．5poll函數 116
4．6文件錶示 119
4．6．1文件描述符 119
4．6．2文件指針和緩衝 122
4．6．3文件描述符的繼承 124
4．7過濾器和重定嚮 128
4．8文件控製 132
4．9練習：原子日誌 135
原子日誌庫 139
4．10練習：cat實用程序 141
4．11延伸閱讀 143
第5章　文件和目錄 144
5．1UNIX文件係統導航 144
5．1．1當前工作目錄 145
5．1．2搜索路徑 150
5．2目錄訪問 151
5．2．1訪問文件狀態信息 153
5．2．2確定文件的類型 156
5．3UNIX文件係統實現 157
5．3．1UNIX文件實現 158
5．3．2目錄實現 161
5．4硬鏈接和符號鏈接 161
5．4．1創建或刪除一個鏈接 162
5．4．2創建和刪除符號鏈接 167
5．5練習：which命令 172
5．6練習：郵件通知程序 173
5．7練習：新聞通知程序 176
5．8練習：遍曆目錄 177
5．9延伸閱讀 179
第6章　UNIX特殊文件 180
6．1管道 180
6．2流水綫 184
6．3FIFO 189
6．4管道與客戶機-服務器模型 193
6．5終端控製 200
規範和非規範的輸入處理 208
6．6音頻設備 212
6．7練習：音頻 218
6．8練習：屏障 220
6．9練習：stty命令 221
6．10練習：重提客戶機-服務器 222
6．11延伸閱讀 222
第7章　項目：令牌環 224
7．1環形拓撲 224
7．2環的形成 226
7．3環的探討 232
7．4簡單通信 234
7．5用令牌環實現互斥 235
7．6用投票實現互斥 237
7．7匿名環中的領導者選舉 238
7．8用於通信的令牌環 240
7．9流水綫預處理機 242
7．10並行環算法 244
7．10．1圖像過濾 244
7．10．2矩陣乘法 247
7．11彈性環 248
7．12延伸閱讀 249
第二部分異步事件
第8章　信號 253
8．1信號的基本概念 253
8．2信號的産生 254
8．3對信號掩碼和信號集進行操作 259
8．4捕獲和忽略信號―sigaction 266
8．5等待信號―pause、sigsuspend和sigwait 272
8．5．1pause函數 272
8．5．2sigsuspend函數 274
8．5．3sigwait函數 282
8．6處理信號：錯誤和異步信號安全 283
8．7用siglongjmp和sigsetjmp進行程序控製 286
8．8使用異步I/O編程 288
8．9練習：轉儲統計 300
8．10練習：同時處理慢速設備 301
8．11延伸閱讀 301
第9章　時間和定時器 303
9．1POSIX時間 303
9．1．1用從Epoch開始的秒數錶示時間 304
9．1．2顯示日期和時間 305
9．1．3使用struct timeval錶示時間 308
9．1．4使用實時時鍾 311
9．1．5耗時和處理器時間的對比 313
9．2睡眠函數 316
9．3POSIX：XSI間隔定時器 319
9．4實時信號 323
9．5POSIX：TMR間隔定時器 328
9．6定時器漂移、溢齣和絕對時間 333
9．7延伸閱讀 344
第10章　項目：虛擬定時器 345
10．1項目概述 345
10．2簡單的定時器 348
10．3對5個定時器中的一個進行設置 351
10．3．1virtualtimers對象 351
10．3．2hardwaretimer對象 353
10．3．3主程序實現 354
10．3．4用show譜寫定時器代碼 355
10．4使用多個定時器 361
10．4．1設置多個定時器 364
10．4．2用多個定時器進行測試 365
10．5多定時器的健壯實現 369
10．6POSIX：TMR定時器的實現 371
10．7一個小型的cron工具mycron 372
10．8延伸閱讀 372
第11章　項目：破解shell 373
11．1構建一個簡單的shell 373
11．2重定嚮 378
11．3流水綫 382
11．4前颱的信號處理 385
11．5進程組、會話和控製終端 391
11．5．1進程組 391
11．5．2會話 393
11．6ush中的後颱進程 396
11．7作業控製 403
11．8ush的作業控製 407
11．8．1一個作業列錶對象 407
11．8．2ush中的作業列錶 409
11．8．3ush中的作業控製 409
11．8．4等待流水綫時的進程行為 410
11．9延伸閱讀 411
第三部分並發
第12章　POSIX綫程 415
12．1監視文件描述符的方法 415
12．2使用綫程監視多個文件描述符 417
12．3綫程管理 420
12．3．1用ID引用綫程 421
12．3．2創建一個綫程 422
12．3．3分離和連接 423
12．3．4退齣和取消 426
12．3．5嚮綫程傳遞參數並返迴值 429
12．4綫程安全 438
12．5用戶級綫程 VS 內核級綫程 439
12．6綫程屬性 442
12．6．1綫程狀態 443
12．6．2綫程棧 444
12．6．3綫程調度 446
12．7練習：並行文件復製 450
12．8延伸閱讀 451
第13章綫程同步 452
13．1POSIX同步函數 452
13．2互斥鎖 453
13．2．1創建並初始化一個互斥量 454
13．2．2銷毀一個互斥量 455
13．2．3鎖定和解鎖互斥量 456
13．2．4保護不安全的庫函數 458
13．2．5同步標誌和全局值 459
13．2．6讓數據結構成為綫程安全的 465
13．3最多一次和至少一次的執行 467
13．4條件變量 471
13．4．1條件變量的創建和銷毀 473
13．4．2等待並通知條件變量 475
13．5信號處理和綫程 478
13．5．1將信號定嚮到一個特定的綫程中 479
13．5．2為綫程屏蔽信號 480
13．5．3信號處理的專用綫程 480
13．6讀者和寫者 484
13．7strerror_r實現 489
13．8死鎖和其他討厭的問題 491
13．9練習：多個屏障 492
13．10延伸閱讀 492
第14章臨界區和信號量 493
14．1臨界區的處理 493
14．2信號量 496
14．3POSIX：SEM匿名信號量 499
14．4POSIX：SEM信號量操作 501
14．5POSIX：SEM命名信號量 508
14．5．1創建並打開命名信號量 509
14．5．2關閉信號量並刪除其鏈接 512
14．6練習：許可管理器 514
14．6．1license對象 515
14．6．2runsim主程序 515
14．6．3對許可管理器的擴展 516
14．7延伸閱讀 516
第15章POSIX IPC 517
15．1POSIX：XSI進程間通信 517
15．1．1標識並訪問IPC對象 518
15．1．2在shell中訪問POSIX：XSI IPC資源 519
15．2POSIX：XSI信號量集 520
15．2．1信號量的創建 521
15．2．2信號量的控製 523
15．2．3POSIX信號量集操作 525
15．3POSIX：XSI共享內存 532
15．3．1訪問共享內存段 532
15．3．2共享內存段的連接和分離 533
15．3．3控製共享內存 534
15．3．4共享內存示例 535
15．4POSIX：XSI消息隊列 541
訪問消息隊列 542
15．5練習：POSIX匿名信號量 549
15．6練習：POSIX命名信號量 550
15．7練習：用共享內存實現管道 551
15．8練習：用消息隊列實現管道 554
15．9延伸閱讀 554
第16章項目：生産者-消費者同步 555
16．1生産者-消費者問題 555
16．2受互斥鎖保護的有界緩衝區 557
16．3使用信號量的緩衝區實現 560
16．4一個簡單的生産者-消費者問題簡介 566
16．5使用條件變量的有界緩衝區 570
16．6帶有完成條件的緩衝區 571
16．7並行文件復製 580
16．7．1並行文件復製的生産者 580
16．7．2並行文件復製的消費者 581
16．7．3並行文件復製的main程序 582
16．7．4並行文件復製的增強 582
16．8綫程化打印服務器 583
16．8．1請求緩衝區 584
16．8．2生産者綫程 585
16．8．3消費者綫程 586
16．8．4打印服務器 586
16．8．5其他增強功能 586
16．9延伸閱讀 587
第17章項目：非完全並行虛擬機 588
17．1PVM的曆史、術語和結構 588
17．2非完全並行虛擬機 591
17．3NTPVM項目概述 593
17．3．1NEWTASK分組 596
17．3．2DATA分組 596
17．3．3DONE分組 597
17．4調度程序的I/O和測試 598
17．4．1用多個窗口測試 604
17．4．2用遠程日誌測試 605
17．5沒有輸入的單任務 607
17．6順序任務 608
17．6．1輸入綫程 609
17．6．2輸齣綫程 610
17．7並發任務 611
17．8分組通信、廣播和屏障 611
17．9終止和信號 612
17．10有序的消息傳遞 613
17．11延伸閱讀 613
第四部分通信
第18章麵嚮連接的通信 617
18．1客戶機-服務器模型 617
18．2通信信道 618
18．3麵嚮連接的服務器策略 622
18．4通用因特網通信接口（UICI） 625
18．4．1處理錯誤 627
18．4．2讀和寫 627
18．5不同服務器策略的UICI實現 628
18．6UICI客戶機 631
18．7UICI的套接字實現 637
18．7．1socket函數 638
18．7．2bind函數 639
18．7．3listen函數 641
18．7．4u_open函數的實現 642
18．7．5accept函數 643
18．7．6u_accept函數的實現 645
18．7．7connect函數 646
18．7．8u_connect函數的實現 647
18．8主機名和IP地址 649
18．9綫程安全的UICI 658
18．10練習：ping服務器 661
18．11練習：音頻的傳輸 662
18．12延伸閱讀 664
第19章項目：WWW重定嚮 665
19．1萬維網 665
19．2統一資源定位符（URL） 666
19．3HTTP入門 668
19．3．1客戶端請求 669
19．3．2服務器響應 669
19．3．3HTTP消息交換 670
19．4Web通信模式 673
19．4．1隧道 673
19．4．2代理 674
19．4．3高速緩存和透明性 676
19．4．4網關 678
19．5單連接的通過型監控 679
19．6隧道服務器的實現 682
19．7用於測試的服務器驅動程序 682
19．8HTTP頭解析 684
19．9簡單的代理服務器 686
19．10代理監視器 688
19．11代理高速緩存 691
19．12門戶網站的網關 692
19．13用於負載平衡的網關 692
19．14事後的調查分析 693
19．14．1綫程和計時錯誤 693
19．14．2未捕獲的錯誤和錯誤的退齣 694
19．14．3書寫風格和錶示 695
19．14．4糟糕的測試和結果錶示 696
19．14．5編程錯誤和不好的風格 697
19．15延伸閱讀 698
第20章無連接通信和多播 699
20．1無連接通信簡介 699
20．2無連接通信的簡化接口 701
20．2．1主機名和u_buf_t結構 703
20．2．2UICI UDP的返迴錯誤 703
20．2．3UDP緩衝區大小和UICI UDP 703
20．3簡單-請求協議 704
20．4請求-應答協議 710
20．5有超時和重試的請求-應答 716
20．6請求-應答-確認協議 722
20．7UICI UDP的實現 723
20．7．1u_openudp函數的實現 723
20．7．2sendto函數 725
20．7．3u_sendto和 u_sendtohost函數的實現 726
20．7．4recvfrom函數 727
20．7．5u_recvfrom和u_recvfromtimed函數的實現 728
20．7．6主機名和u_buf_t 730
20．8UDP和TCP的比較 732
20．9多播 733
20．9．1多播尋址 733
20．9．2u_join函數的實現 735
20．9．3u_leave函數的實現 736
20．10練習：UDP端口服務器 737
20．11練習：無狀態文件服務器 738
遠程文件服務 739
20．12延伸閱讀 740
第21章項目：互聯網廣播 741
21．1項目概述 741
21．2音頻設備模擬 744
21．3具有一個節目和一個接收者的UDP實現 744
21．3．1簡單實現 744
21．3．2接收者的終止 747
21．3．3接收者緩衝來處理網絡延遲 748
21．3．4接收者緩衝來處理亂序傳遞 751
21．4具有多個節目和接收者的UDP實現 754
21．4．1多個節目和單個接收者 754
21．4．2多個節目和多個接收者 755
21．5音頻廣播的UDP實現 756
21．6無綫電廣播的多播實現 758
21．7TCP實現的差異 758
21．7．1單個節目和單個接收者的TCP實現 759
21．7．2多個節目和單個接收者的TCP實現 760
21．7．3無綫電廣播的TCP實現 761
21．8通過瀏覽器接收流式音頻 764
21．8．1使用瀏覽器助手應用程序 764
21．8．2在你的Web服務器中設置一種新的mime類型 765
21．8．3設置你的瀏覽器來處理新的mime類型 766
21．8．4創建Web頁麵 766
21．8．5使用預定義的mime類型 767
21．9延伸閱讀 767
第22章項目：服務器性能 769
22．1服務器性能成本 769
22．2服務器架構 770
22．3項目概述 774
22．4單客戶端驅動程序 775
22．4．1處理一個連接 775
22．4．2對響應進行編程 776
22．4．3收集統計信息 777
22．4．4測試客戶端 777
22．5多客戶端驅動程序 778
另一種多客戶端設計 781
22．6實現每個請求一個綫程和每個請求一個進程 781
22．7綫程工作者池策略 782
22．8使用有界緩衝區的多綫程工作者池 782
22．9進程工作者池 783
22．10磁盤I/O的影響 783
22．11性能研究 787
22．11．1基綫測量 787
22．11．2波動性的根源 788
22．11．3測量錯誤 789
22．11．4同步 792
22．11．5普通的錯誤 793
22．11．6要測量什麼 794
22．11．7數據分析和錶示 796
22．12報告撰寫 797
22．12．1引言 797
22．12．2設計、實現和測試 798
22．12．3實驗 798
22．12．4結果和分析 799
22．12．5結論 799
22．12．6參考文獻 799
22．13延伸閱讀 800
附錄AUNIX基礎 801
附錄B重啓庫 819
附錄CUICI實現 829
附錄D日誌函數 846
附錄EPOSIX擴展 864
參考文獻 867

前言/序言

　　前言
　　本書是1995年由Prentice Hall齣版的Practical UNIX Programming: A Guide to Communication, Concurrency and Multithreading一書的第2版。為瞭更好地傳達本書的內容，我們將書名修改為“UNIX係統編程：通信、並發與綫程”。與上一版相比，我們不僅改變瞭書名，還對很多內容進行瞭修改。
　　互聯網已經成為計算和社會領域的一個主導方麵。我們的私人信息聯網瞭；我們的軟件經常會受到攻擊。因此，編寫正確的代碼顯得尤為重要。在這一版中，我們嘗試盡量生成能夠正確處理錯誤和特殊情況的代碼。我們意識到，隻是聲稱處理瞭所有的錯誤，但在給齣的代碼中卻省略錯誤處理是沒有效果的。不幸的是，錯誤處理讓代碼變得更復雜。我們付齣瞭很多努力，以便讓代碼顯得清晰一些。
　　本書對上一版的另一個重要改進是采用瞭單一的UNIX規範，我們將其稱為POSIX。我們再也不需要決定使用哪個廠商的庫函數瞭——現在有瞭正式的版本。我們已經盡瞭最大努力來遵循這個標準。
　　練習和項目讓本書變得與眾不同。實際上，本書是從作為美國國傢科學基金會（National Science Foundation Grant）一部分的項目手冊發展而來的。在完成這個項目的初期開發後，我們逐漸認識到：完成這個項目所需的材料分散在不同的地方——這些材料通常可以在提供瞭大量細節、但幾乎沒有概念陳述的參考書中找到。因此，本書逐漸成為一本基於最新UNIX標準的完整參考書。
　　本書分為4部分，每部分都包含主題章節和項目章節。主題章節以循序漸進的方式涵蓋瞭指定的內容，並以“ 試試看”和“看看會發生什麼”的形式包含瞭很多示例和練習。主題章節都以一個或者多個練習小節結束。本書還為進程管理、並發和通信的很多基本概念提供瞭很多編程練習。這些編程練習與傳統科學課程中的實驗作用相同。隻有通過實踐纔能真正理解書中的概念。這些練習由易到難，很多練習隻需要不到100行代碼就能實現。
　　項目章節通過開發一個規模較大的應用程序來整閤幾個主題章節的資料。這些項目包含兩個層麵。除說明編程思想外，這些項目還引導讀者理解與應用程序相關的高級主題。這些項目都是分階段設計的，大多數完整的實現都隻需要幾百行代碼。由於不需要編寫大量代碼，因此，讀者可以將注意力集中在對概念的理解而不是代碼調試上。為瞭簡化編程，我們提供瞭可用於網絡通信和輸齣日誌記錄的庫。對專業的程序員來說，主題章節結尾部分的練習提供瞭對概念的基本介紹。通常，使用本書的教師可以從中挑選幾個練習和一個項目章節讓學生在一學期的課程中實現。每個項目都有多種變化，因此，這些項目可以在多個學期裏反復使用。
　　讀者可以用不同的方式閱讀本書。第一部分的主題章節是閱讀本書其他部分的基礎。在閱讀完第一部分的主題章節後，讀者可以按照任何順序閱讀第二部分至第四部分的內容，但後續章節結尾部分關於交互的討論（例如，綫程如何與信號交互）除外。
　　我們假定讀者是優秀的C程序員，但不一定是UNIX C的程序員。讀者應該熟悉C語言編程和基本的數據結構。對於剛剛接觸UNIX的讀者來說，附錄A中給齣瞭程序開發的必備知識。
　　本書包含標準函數的概要。我們在概要的右下角列齣瞭指定函數的相關標準。
　　本書的內容是有限的。我們歡迎讀者提齣意見和建議，電子郵件地址為authors@usp.cs.utsa.edu。雖然我們已經盡最大努力保證本書沒有錯誤，但如果你是第一個嚮我們指齣某個錯誤的人，那麼我們會在本書的配套網站上對你錶示誠摯的感謝。我們在Web站點http://usp.cs.utsa.edu/usp上提供瞭本書的相關信息。從這個Web站點上可以下載本書中包含的所有代碼。

《UNIX係統編程：通信、並發與綫程》是一本深入剖析 UNIX 操作係統核心機製的權威指南，它將帶領讀者踏上一段探索係統級編程的精彩旅程。本書不僅僅是技術的羅列，更是一次對 UNIX 強大生命力及其背後設計哲學精髓的深度挖掘。 第一部分：夯實基礎，洞悉通信的脈絡 本書的開篇，我們將從 UNIX 的基本概念入手，迅速構建起紮實的知識體係。這包括對進程、文件係統、用戶與權限以及基本 shell 操作的深刻理解。隻有清晰地掌握瞭這些基石，我們纔能更有效地理解後續復雜的通信機製。 隨後，我們將聚焦於 UNIX 最核心的通信方式之一：管道（Pipes）。我們將詳細講解匿名管道和命名管道（FIFOs）的工作原理，它們如何實現進程間的數據流，以及在實際編程中如何運用這些工具來構建簡單而強大的進程間通信（IPC）模型。你會瞭解如何創建、讀寫管道，以及在並發環境中處理管道可能齣現的阻塞和異常情況。 接著，我們將深入探索 信號（Signals）。信號是 UNIX 處理異步事件的關鍵機製，它們被用於通知進程發生瞭特定事件，例如中斷、異常終止等。本書將詳細闡述各種信號的含義，如何發送和接收信號，以及如何編寫信號處理器來優雅地響應這些事件，從而提高程序的健壯性和可靠性。我們將討論 `signal()` 和 `sigaction()` 函數的區彆與應用，以及信號在多綫程環境下的復雜性。 通信機製的下一個重要環節是 消息隊列（Message Queues）。我們將深入理解消息隊列如何充當進程間傳遞結構化數據的橋梁，它提供瞭發送和接收消息的隊列式訪問。本書將詳細介紹 POSIX 消息隊列的 API，包括消息的創建、發送、接收、查詢以及消息隊列屬性的設置。你將學習如何利用消息隊列來實現更復雜的進程間數據交換，特彆是在需要傳遞大小不一、類型各異的數據時，消息隊列的優勢將得以充分體現。 第二部分：駕馭並發，解鎖多任務的奧秘 在掌握瞭基本的通信手段後，本書將帶領讀者進入 並發（Concurrency） 的世界。並發是現代計算係統處理多個任務的基石，它允許程序在同一時間內處理多個獨立的執行流程。 我們將從 進程（Processes） 的創建與管理開始。深入理解 `fork()`、`exec()` 係列函數族以及 `wait()`、`exit()` 等函數的精妙之處。你將學會如何創建子進程，如何讓子進程執行不同的程序，以及父進程如何等待子進程結束並獲取其退齣狀態。本書還將探討進程間通信（IPC）的幾種經典方式，例如 共享內存（Shared Memory）。我們將詳細講解共享內存的原理，它如何打破進程隔離的界限，實現高效的數據共享。你將學習如何創建、附加、分離以及刪除共享內存段，並重點關注在並發環境下如何利用鎖機製（如互斥鎖）來防止數據競爭，確保數據的一緻性。 隨後，我們將轉嚮 套接字（Sockets）。套接字是網絡通信的通用接口，也是實現進程間通信（IPC）的強大工具，尤其在分布式係統中扮演著至關重要的角色。本書將從基礎的 Unix Domain Sockets 入手，它們在同一颱主機上的進程間通信效率極高。你將學習如何創建、綁定、監聽、連接、發送和接收數據，並深入理解 TCP 和 UDP 協議在套接字層麵的錶現。 本書將花費大量篇幅來講解 客戶-服務器（Client-Server）模型 的構建。你將學習如何設計和實現健壯的服務器程序，能夠同時處理多個客戶端的連接請求，以及如何編寫相應的客戶端程序與之交互。我們將探討阻塞式套接字和非阻塞式套接字的區彆，以及如何利用 I/O 多路復用技術（如 `select()`、`poll()`、`epoll()`）來構建高效的並發服務器，實現“一個進程服務多個客戶端”的強大能力。 第三部分：擁抱綫程，精細化並發控製 在並發領域， 綫程（Threads） 是另一種更為輕量級的並發執行單元。綫程共享同一進程的地址空間，這意味著它們可以直接訪問進程中的數據，從而在某些場景下比進程間通信更加高效。 本書將係統地介紹 POSIX 綫程（pthreads）。你將學習如何創建和管理綫程，包括 `pthread_create()`、`pthread_join()`、`pthread_exit()` 等核心函數。本書將詳細闡述綫程的生命周期，以及綫程與進程在資源共享和開銷方麵的差異。 並發編程的核心挑戰之一是 數據競爭（Data Races）。當多個綫程同時訪問和修改同一塊共享數據時，就可能齣現不可預測的結果。本書將深入探討如何使用 互斥鎖（Mutexes） 來保護共享資源，確保同一時間隻有一個綫程能夠訪問關鍵代碼段。你將學習如何初始化、鎖定、解鎖互斥鎖，以及處理死鎖（Deadlock）的風險。 除瞭互斥鎖，本書還將介紹 信號量（Semaphores）。信號量是一種更通用的同步機製，它們可以用於控製對有限資源的訪問，或者實現綫程間的信號傳遞。你將學習如何使用信號量來實現生産者-消費者模型等經典的並發模式。 本書還將探討 條件變量（Condition Variables）。條件變量允許綫程在某個條件滿足之前睡眠，並在條件滿足時被喚醒。它們通常與互斥鎖結閤使用，為更精細化的綫程同步提供強大的支持。你將學習如何使用 `pthread_cond_wait()`、`pthread_cond_signal()`、`pthread_cond_broadcast()` 等函數來管理綫程的等待和喚醒。 此外，本書還將觸及 綫程安全（Thread Safety） 的概念。我們將討論如何編寫綫程安全的函數和數據結構，以及如何避免常見的綫程安全陷阱。你將學習到如何使用讀寫鎖（Read-Write Locks）來提高並發訪問的效率，尤其是在讀操作遠多於寫操作的場景下。 學習目標與應用價值 通過深入學習《UNIX係統編程：通信、並發與綫程》，你將能夠： 深刻理解 UNIX 操作係統底層的工作機製：從進程管理到內存模型，從文件 I/O 到網絡通信，你將對 UNIX 的運作原理有更清晰的認識。 掌握多種進程間通信（IPC）技術：熟練運用管道、信號、消息隊列、共享內存、套接字等工具，實現不同進程之間高效、可靠的數據交換。 精通並發編程的核心概念與技術：理解進程與綫程的區彆，掌握創建、管理和同步並發執行單元的方法，並能編寫齣可擴展、響應迅速的並發應用程序。 設計和實現健壯的網絡應用程序：理解 TCP/IP 協議棧在應用層麵的錶現，能夠構建高性能的客戶-服務器應用程序，並能處理復雜的網絡交互。 提升軟件開發的調試與性能優化能力：對並發問題的理解將幫助你更有效地定位和解決程序中的 Bug，並能通過閤理的並發設計來提升程序性能。 為深入學習操作係統內核、分布式係統、高性能計算等領域打下堅實基礎。 本書不僅適閤有一定 C 語言基礎，希望深入瞭解 UNIX 係統內部機製的程序員，也對希望提升自身在並發編程和網絡編程領域技能的開發者極具價值。它將是一本你案頭常備的參考書，也是你踏入係統級編程殿堂的必讀之作。

評分☆☆☆☆☆

我一直在關注操作係統領域的技術發展，尤其是那些能夠顯著提升程序性能和係統效率的底層技術。這本書的書名“UNIX係統編程: 通信、並發與綫程”就精準地擊中瞭我的興趣點。我一直認為，對於現代軟件開發而言，理解和掌握高效的進程間通信機製、穩健的並發控製技術以及靈活的綫程模型，是提升應用程序性能和可伸縮性的關鍵。我希望能在這本書中找到關於各種IPC（Inter-Process Communication）機製的深度講解，比如文件鎖、信號量、消息隊列、以及更高級的RPC（Remote Procedure Call）等，瞭解它們各自的優缺點以及適用場景。對於並發編程，我非常期待書中能夠詳細闡述在多核CPU環境下，如何設計和實現高效的並發算法，避免常見的性能瓶頸和安全隱患，比如如何利用原子操作、讀寫鎖等技術來優化數據訪問。而關於綫程，我希望能深入理解其在UNIX係統中的實現機製，包括綫程的創建、銷毀、同步與互斥，以及如何利用綫程池等技術來管理和復用綫程，最大限度地發揮多綫程的優勢。這本書的內容，無疑是通往高性能UNIX係統編程的必經之路。

評分☆☆☆☆☆

我是一名係統管理員，雖然日常工作主要圍繞著係統的配置、維護和故障排除，但對於底層係統的運作原理，尤其是能影響係統性能和穩定性的關鍵技術，我一直有著濃厚的興趣。這本書的書名，正是觸及瞭我工作中經常會遇到的問題。很多時候，當係統齣現性能瓶頸或者進程間通信齣現異常時，我都需要去探究其根本原因。我希望能在這本書裏找到關於UNIX係統如何處理進程間通信的詳細解釋，比如網絡通信的底層機製，或者不同進程間如何通過共享資源進行協作。對於“並發”和“綫程”的概念，我希望能理解它們在係統資源分配和調度中的作用，以及它們如何影響係統的整體吞無。例如，當服務器麵臨高並發請求時，我希望瞭解係統是如何通過多綫程或多進程來處理這些請求的，以及如何通過閤理的配置來優化性能。這本書的價值在於，它能幫助我不僅僅停留在錶麵管理，而是能夠深入理解係統運行的內在邏輯，從而更有效地進行性能調優和問題排查，成為一個更懂行的係統管理員。

評分☆☆☆☆☆

作為一名有一定經驗的開發者，我一直覺得在日常的編碼工作中，雖然能夠熟練運用各種API，但對於它們背後是如何工作的，始終存在著一層模糊的隔閡。這本書的書名，尤其是“係統編程”這個詞，立刻吸引瞭我。我一直在思考，當我們調用一個函數，比如`fork()`或者`pthread_create()`時，操作係統內部到底發生瞭什麼？它們是如何在內存中創建新的進程或綫程，如何管理它們的生命周期，又如何處理它們之間的資源競爭和同步問題？這本書的標題似乎承諾瞭要揭開這些神秘的麵紗。我希望書中能夠通過豐富的實例和深入的剖析，講解UNIX係統如何實現進程間的通信，例如通過套接字進行網絡通信，或者通過共享內存進行高速數據交換。對於並發編程，我非常關注書中對於鎖機製、信號量、條件變量等同步原語的講解，它們是構建健壯並發程序的基石。我希望能理解在多綫程環境下，如何避免死鎖、競態條件等常見的並發問題，以及如何利用這些工具來保證數據的一緻性和程序的正確性。對於這本書的期待，不僅僅是學習新的技術，更是希望能夠提升自己對係統底層運作的理解，從而寫齣更高效、更可靠的應用程序。

評分☆☆☆☆☆

我是一名學生，正在學習操作係統相關的課程，對於UNIX係統的理解還停留在比較初級的階段。老師在課堂上提到瞭進程、綫程、通信等概念，但總是感覺有些抽象，難以將其與實際的編程聯係起來。這本書的書名，恰恰點齣瞭這些我正在學習的關鍵點。我希望能通過這本書，找到那些抽象概念的具象化解釋。例如，當老師講到“進程間通信”時，我希望能在這本書裏看到具體的例子，比如兩個程序如何通過一個管道傳遞信息，或者一個程序如何嚮另一個程序發送信號。對於“並發”和“綫程”，我希望能理解它們與多任務處理的關係，以及在同一個程序裏，如何創建多個“執行流”來同時完成不同的任務。我特彆好奇書裏會不會講解如何使用係統調用來創建和管理綫程，以及如何讓這些綫程之間能夠安全地共享數據。這本書的齣現，對於我這個正在打基礎的學生來說，簡直是一份及時的禮物，它提供瞭一個深入UNIX係統編程的絕佳窗口，讓我有機會將課堂上學到的理論知識，與實際的係統操作聯係起來，從而加深理解。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計就透著一股濃濃的技術範兒，那種厚重感和嚴謹的氣息，讓我這個對UNIX情有獨鍾的讀者，在拿到手的那一刻就充滿瞭期待。我一直覺得，要真正理解一個操作係統，特彆是像UNIX這樣曆史悠久且影響深遠的係統，就必須深入到它的內核和係統調用的層麵。這本書的書名就直擊要害，直接點明瞭“通信”、“並發”和“綫程”這幾個核心概念，這正是我一直在尋找的，能夠幫助我理解係統底層運行機製的關鍵。我希望通過閱讀這本書，能夠更深刻地理解進程間如何通過各種機製進行高效的通信，比如管道、消息隊列、共享內存等等，以及在多任務環境下，係統如何調度和管理大量的進程和綫程，確保程序的穩定性和性能。我尤其期待書中能夠詳細講解綫程模型，包括用戶級綫程和內核級綫程的區彆，以及如何利用綫程來提升程序的並行度，從而充分利用多核處理器的強大能力。當然，對於信號、中斷等底層機製的闡述，我也非常感興趣，因為它們是係統響應外部事件和協調內部活動的基礎。總而言之，這本書的定位非常精準，切中瞭許多UNIX開發者和愛好者最為關注的痛點，是一本值得深入研讀的寶典。