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UNIX環境高級編程(全二冊‧第3版‧英文版)(簡體書)
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商品簡介

作者簡介

名人/編輯推薦

目次

本書是被譽為UNIX編程“聖經”的Advanced Programming in the UNIX Environment一書的第3版。在本書第2版出版後的8年中,UNIX發生了巨大的變化,特別是影響UNIX編程接口的有關標準變化很大。本書在保持前一版風格的基礎上,根據新的標準對內容進行了修訂和增補,反映了新的技術發展。書中除了介紹UNIX文件和目錄、標準I/O庫、系統數據文件和信息、進程環境、進程控制、進程關係、信號、線程、線程控制、守護進程、各種I/O、進程間通信、網絡IPC、偽終端等方面的內容,還在此基礎上介紹了眾多應用實例,包括如何創建數據庫函數庫以及如何與網絡打印機通信等。此外,還在附錄中給出了函數原型和部分習題的答案。

本書內容權威,概念清晰,闡述精闢,對於所有層次UNIX/Linux程序員都是一本不可或缺的參考書。
W. 理查德·史蒂文斯(W. Richard Stevens),國際知名的UNIX 和網絡專家,備受讚譽的技術作家。生前著有多部經典的傳世之作,包括《UNIX 網絡編程》(兩卷本)、《TCP/IP 詳解》(三卷本)和本書首版。
史蒂芬·A. 拉戈(Stephen A. Rago),資深UNIX 程序員,目前任NEC 美國實驗室存儲系統研究組研究員。之前是貝爾實驗室的UNIX 系統V 版本4 的開發人員之一。著有《UNIX 系統V 網絡編程》,是本書第1版的技術審校和第2 版的共同作者。
彌足珍貴的UNIX編程“聖經”
國際知名的UNIX和網絡專家Stevens名著新版
深入講解驅動UNIX和Linux內核的編程接口
幫助程序員寫出高效和可靠的代碼

20多年來,嚴謹的C程序員都是依靠一本書來深入瞭解驅動UNIX 和Linux內核的編程接口的實用知識的,這本書就是W. Richard Stevens所著的《UNIX環境高級編程》。現在,Stevens的同事Stephen Rago徹底更新了這本經典著作。新的第3版支持當今領先的系統平臺,反映了*新技術進展和*佳實踐,並且符合*新的Single UNIXSpecification 第4版(SUSv4)。

Rago保留了使本書前版成為經典之作的精髓和方法。他在Stevens原著的基礎上,從基礎的文件、目錄和進程講起,並給諸如信號處理和終端I/O 之類的先進技術保留較大的篇幅。他還深入討論了線程和多線程編程、使用套接字接口驅動進程間通信(IPC)等方面的內容。
這一版涵蓋了70多個新接口,包括POSIX 異步I/O、旋轉鎖、屏障(barrier)和POSIX信號量。此外,這一版刪除了許多過時的接口,保留了一些廣泛使用的接口。書中幾乎所有實例都已經在主流的4個平臺上測試過,包括Solaris10、Mac OS X 10.6.8(Darwin 10.8.0)、FreeBSD 8.0 和Ubuntu 12.04(基於Linux 3.2)。

與前兩版一樣,讀者仍可以通過實例學習,這些實例包括了1 萬多行可下載的ISO C源代碼,書中通過簡明但完整的程序闡述了400多個系統調用和函數,清楚地說明它們的用法、參數和返回值。為了使讀者能融會貫通,書中還提供了幾個貫穿整章的案例,每個案例都根據現在的技術環境進行了全面更新。

本書幫助幾代程序員寫出了可靠、強大、高性能的代碼。第3版根據當今主流系統進行更新,更具實用價值。
目錄
Chapter 1. UNIX System Overview / UNIX基礎知識 1
1.1 Introduction / 引言 1
1.2 UNIX Architecture / UNIX體系結構 1
1.3 Logging In / 登錄 2
1.4 Files and Directories / 文件和目錄 4
1.5 Input and Output / 輸入和輸出 8
1.6 Programs and Processes / 程序和進程 10
1.7 Error Handling / 出錯處理 14
1.8 User Identification / 用戶標識 16
1.9 Signals / 信號 18
1.10 Time Values / 時間值 20
1.11 System Calls and Library Functions / 系統調用和庫函數 21
1.12 Summary / 小結 23
Exercises / 習題 24
Chapter 2. UNIX Standardization and Implementations / UNIX標準及實現 25
2.1 Introduction / 引言 25
2.2 UNIX Standardization / UNIX標準化 25
2.2.1 ISO C 25
2.2.2 IEEE POSIX 26
2.2.3 The Single UNIX Specification 30
2.2.4 FIPS 32
2.3 UNIX System Implementations / UNIX系統實現 33
2.3.1 UNIX System V Release 4 / SVR4 33
2.3.2 4.4BSD 34
2.3.3 FreeBSD 34
2.3.4 Linux 35
2.3.5 Mac OS X 35
2.3.6 Solaris 35
2.3.7 Other UNIX Systems / 其他UNIX系統 35
2.4 Relationship of Standards and Implementations / 標準和實現的關係 36
2.5 Limits / 限制 36
2.5.1 ISO C Limits / ISO C限制 37
2.5.2 POSIX Limits / POSIX限制 38
2.5.3 XSI Limits / XSI限制 41
2.5.4 sysconf, pathconf, and fpathconf Functions / 函數sysconf、pathconf和fpathconf 42
2.5.5 Indeterminate Runtime Limits / 不確定的運行時限制 49
2.6 Options / 選項 53
2.7 Feature Test Macros / 功能測試宏 57
2.8 Primitive System Data Types / 基本系統數據類型 58
2.9 Differences Between Standards / 標準之間的衝突 58
2.10 Summary / 小結 60
Exercises / 習題 60
Chapter 3. File I/O / 文件I/O 61
3.1 Introduction / 引言 61
3.2 File Descriptors / 文件描述符 61
3.3 open and openat Functions / 函數open和openat 62
3.4 creat Function / 函數creat 66
3.5 close Function / 函數close 66
3.6 lseek Function / 函數lseek 66
3.7 read Function / 函數read 71
3.8 write Function / 函數write 72
3.9 I/O Efficiency / I/O的效率 72
3.10 File Sharing / 文件共享 74
3.11 Atomic Operations / 原子操作 77
3.12 dup and dup2 Functions / 函數dup和dup2 79
3.13 sync, fsync, and fdatasync Functions / 函數sync、fsync和fdatasync 81
3.14 fcntl Function / 函數fcntl 82
3.15 ioctl Function / 函數ioctl 87
3.16 /dev/fd 88
3.17 Summary / 小結 90
Exercises / 習題 90
Chapter 4. Files and Directories / 文件和目錄 93
4.1 Introduction / 引言 93
4.2 stat, fstat, fstatat, and lstat Functions / 函數stat、fstat、fstatat和lstat 93
4.3 File Types / 文件類型 95
4.4 Set-User-ID and Set-Group-ID / 設置用戶ID和設置組ID 98
4.5 File Access Permissions / 文件訪問權限 99
4.6 Ownership of New Files and Directories / 新文件和目錄的所有權 101
4.7 access and faccessat Functions / 函數access和faccessat 102
4.8 umask Function / 函數umask 104
4.9 chmod, fchmod, and fchmodat Functions / 函數chmod、fchmod和fchmodat 106
4.10 Sticky Bit / 粘著位 108
4.11 chown, fchown, fchownat, and lchown Functions / 函數chown、fchown、fchownat和lchown 109
4.12 File Size / 文件長度 111
4.13 File Truncation / 文件截斷 112
4.14 File Systems / 文件系統 113
4.15 link, linkat, unlink, unlinkat, and remove Functions / 函數link、linkat、unlink、unlinkat和remove 116
4.16 rename and renameat Functions / 函數rename和renameat 119
4.17 Symbolic Links / 符號鏈接 120
4.18 Creating and Reading Symbolic Links / 創建和讀取符號鏈接 123
4.19 File Times / 文件的時間 124
4.20 futimens, utimensat, and utimes Functions / 函數futimens、utimensat和utimes 126
4.21 mkdir, mkdirat, and rmdir Functions / 函數mkdir、mkdirat和rmdir 129
4.22 Reading Directories / 讀目錄 130
4.23 chdir, fchdir, and getcwd Functions / 函數chdir、fchdir和getcwd 135
4.24 Device Special Files / 設備特殊文件 137
4.25 Summary of File Access Permission Bits / 文件訪問權限位小結 140
4.26 Summary / 小結 140
Exercises / 習題 141
Chapter 5. Standard I/O Library / 標準I/O庫 143
5.1 Introduction / 引言 143
5.2 Streams and FILE Objects / 流和FILE對象 143
5.3 Standard Input, Standard Output, and Standard Error / 標準輸入、標準輸出和標準錯誤 145
5.4 Buffering / 緩衝 145
5.5 Opening a Stream / 打開流 148
5.6 Reading and Writing a Stream / 讀和寫流 150
5.7 Line-at-a-Time I/O / 每次一行I/O 152
5.8 Standard I/O Efficiency / 標準I/O的效率 153
5.9 Binary I/O / 二進制I/O 156
5.10 Positioning a Stream / 定位流 157
5.11 Formatted I/O / 格式化I/O 159
5.12 Implementation Details / 實現細節 164
5.13 Temporary Files / 臨時文件 167
5.14 Memory Streams / 內存流 171
5.15 Alternatives to Standard I/O / 標準I/O的替代軟件 174
5.16 Summary / 小結 175
Exercises / 習題 175
Chapter 6. System Data Files and Information / 系統數據文件和信息 177
6.1 Introduction / 引言 177
6.2 Password File / 口令文件 177
6.3 Shadow Passwords / 陰影口令 181
6.4 Group File / 組文件 182
6.5 Supplementary Group IDs / 附屬組ID 183
6.6 Implementation Differences / 實現區別 184
6.7 Other Data Files / 其他數據文件 185
6.8 Login Accounting / 登錄賬戶記錄 186
6.9 System Identification / 系統標識 187
6.10 Time and Date Routines / 時間和日期例程 189
6.11 Summary / 小結 196
Exercises / 習題 196
Chapter 7. Process Environment / 進程環境 197
7.1 Introduction / 引言 197
7.2 main Function / main函數 197
7.3 Process Termination / 進程終止 198
7.4 Command-Line Arguments / 命令行參數 203
7.5 Environment List / 環境表 203
7.6 Memory Layout of a C Program / C程序的存儲空間佈局 204
7.7 Shared Libraries / 共享庫 206
7.8 Memory Allocation / 存儲空間分配 207
7.9 Environment Variables / 環境變量 210
7.10 setjmp and longjmp Functions / 函數setjmp和longjmp 213
7.11 getrlimit and setrlimit Functions / 函數getrlimit和setrlimit 220
7.12 Summary / 小結 225
Exercises / 習題 226
Chapter 8. Process Control / 進程控制 227
8.1 Introduction / 引言 227
8.2 Process Identifiers / 進程標識 227
8.3 fork Function / 函數fork 229
8.4 vfork Function / 函數vfork 234
8.5 exit Functions / 函數exit 236
8.6 wait and waitpid Functions / 函數wait和waitpid 238
8.7 waitid Function / 函數waitid 244
8.8 wait3 and wait4 Functions / 函數wait3和wait4 245
8.9 Race Conditions / 競爭條件 245
8.10 exec Functions / 函數exec 249
8.11 Changing User IDs and Group IDs / 更改用戶ID和更改組ID 255
8.12 Interpreter Files / 解釋器文件 260
8.13 system Function / 函數system 264
8.14 Process Accounting / 進程會計 269
8.15 User Identification / 用戶標識 275
8.16 Process Scheduling / 進程調度 276
8.17 Process Times / 進程時間 280
8.18 Summary / 小結 282
Exercises / 習題 283
Chapter 9. Process Relationships / 進程關係 285
9.1 Introduction / 引言 285
9.2 Terminal Logins / 終端登錄 285
9.3 Network Logins / 網絡登錄 290
9.4 Process Groups / 進程組 293
9.5 Sessions / 會話 295
9.6 Controlling Terminal / 控制終端 296
9.7 tcgetpgrp, tcsetpgrp, and tcgetsid Functions / 函數tcgetpgrp、tcsetpgrp和tcgetsid 298
9.8 Job Control / 作業控制 299
9.9 Shell Execution of Programs / Shell執行程序 303
9.10 Orphaned Process Groups / 孤兒進程組 307
9.11 FreeBSD Implementation / FreeBSD實現 310
9.12 Summary / 小結 312
Exercises / 習題 312
Chapter 10. Signals / 信號 313
10.1 Introduction / 引言 313
10.2 Signal Concepts / 信號概念 313
10.3 signal Function / 函數signal 323
10.4 Unreliable Signals / 不可靠的信號 326
10.5 Interrupted System Calls / 中斷的系統調用 327
10.6 Reentrant Functions / 可重入函數 330
10.7 SIGCLD Semantics / SIGCLD語義 332
10.8 Reliable-Signal Terminology and Semantics / 可靠信號術語和語義 335
10.9 kill and raise Functions / 函數kill和raise 336
10.10 alarm and pause Functions / 函數alarm和pause 338
10.11 Signal Sets / 信號集 344
10.12 sigprocmask Function / 函數sigprocmask 346
10.13 sigpending Function / 函數sigpending 347
10.14 sigaction Function / 函數sigaction 349
10.15 sigsetjmp and siglongjmp Functions / 函數sigsetjmp和siglongjmp 355
10.16 sigsuspend Function / 函數sigsuspend 359
10.17 abort Function / 函數abort 365
10.18 system Function / 函數system 367
10.19 sleep, nanosleep, and clock_nanosleep Functions / 函數sleep、nanosleep和clock_nanosleep 373
10.20 sigqueue Function / 函數sigqueue 376
10.21 Job-Control Signals / 作業控制信號 377
10.22 Signal Names and Numbers / 信號名和編號 379
10.23 Summary / 小結 381
Exercises / 習題 381
Chapter 11. Threads / 線程 383
11.1 Introduction / 引言 383
11.2 Thread Concepts / 線程概念 383
11.3 Thread Identification / 線程標識 384
11.4 Thread Creation / 線程創建 385
11.5 Thread Termination / 線程終止 388
11.6 Thread Synchronization / 線程同步 397
11.6.1 Mutexes / 互斥量 399
11.6.2 Deadlock Avoidance / 避免死鎖 402
11.6.3 pthread_mutex_timedlock Function / 函數pthread_mutex_timedlock 407
11.6.4 Reader-Writer Locks / 讀寫鎖 409
11.6.5 Reader-Writer Locking with Timeouts / 帶有超時的讀寫鎖 413
11.6.6 Condition Variables / 條件變量 413
11.6.7 Spin Locks / 自旋鎖 417
11.6.8 Barriers / 屏障 418
11.7 Summary / 小結 422
Exercises / 習題 422
Chapter 12. Thread Control / 線程控制 425
12.1 Introduction / 引言 425
12.2 Thread Limits / 線程限制 425
12.3 Thread Attributes / 線程屬性 426
12.4 Synchronization Attributes / 同步屬性 430
12.4.1 Mutex Attributes / 互斥量屬性 430
12.4.2 Reader-Writer Lock Attributes / 讀寫鎖屬性 439
12.4.3 Condition Variable Attributes / 條件變量屬性 440
12.4.4 Barrier Attributes / 屏障屬性 441
12.5 Reentrancy / 重入 442
12.6 Thread-Specific Data / 線程特定數據 446
12.7 Cancel Options / 取消選項 451
12.8 Threads and Signals / 線程和信號 453
12.9 Threads and fork / 線程和fork 457
12.10 Threads and I/O / 線程和I/O 461
12.11 Summary / 小結 462
Exercises / 習題 462
Chapter 13. Daemon Processes / 守護進程 463
13.1 Introduction / 引言 463
13.2 Daemon Characteristics / 守護進程的特徵 463
13.3 Coding Rules / 編程規則 466
13.4 Error Logging / 出錯記錄 469
13.5 Single-Instance Daemons / 單實例守護進程 473
13.6 Daemon Conventions / 守護進程的慣例 474
13.7 Client-Server Model / 客戶進程-服務器進程模型 479
13.8 Summary / 小結 480
Exercises / 習題 480
Chapter 14. Advanced I/O / 高級I/O 481
14.1 Introduction / 引言 481
14.2 Nonblocking I/O / 非阻塞I/O 481
14.3 Record Locking / 記錄鎖 485
14.4 I/O Multiplexing / I/O多路轉接 500
14.4.1 select and pselect Functions / 函數select和pselect 502
14.4.2 poll Function / 函數poll 506
14.5 Asynchronous I/O / 異步I/O 509
14.5.1 System V Asynchronous I/O / System V異步I/O 510
14.5.2 BSD Asynchronous I/O / BSD異步I/O 510
14.5.3 POSIX Asynchronous I/O / POSIX異步I/O 511
14.6 readv and writev Functions / 函數readv和writev 521
14.7 readn and writen Functions / 函數readn和writen 523
14.8 Memory-Mapped I/O / 存儲映射I/O 525
14.9 Summary / 小結 531
Exercises / 習題 532
Chapter 15. Interprocess Communication / 進程間通信 533
15.1 Introduction / 引言 533
15.2 Pipes / 管道 534
15.3 popen and pclose Functions / 函數popen和pclose 541
15.4 Coprocesses / 協同進程 548
15.5 FIFOs 552
15.6 XSI IPC 556
15.6.1 Identifiers and Keys / 標識符和鍵 556
15.6.2 Permission Structure / 權限結構 558
15.6.3 Configuration Limits / 結構限制 559
15.6.4 Advantages and Disadvantages / 優點和缺點 559
15.7 Message Queues / 消息隊列 561
15.8 Semaphores / 信號量 565
15.9 Shared Memory / 共享存儲 571
15.10 POSIX Semaphores / POSIX信號量 579
15.11 Client-Server Properties / 客戶進程-服務器進程屬性 585
15.12 Summary / 小結 587
Exercises / 習題 587
Chapter 16. Network IPC: Sockets / 網絡IPC:套接字 589
16.1 Introduction / 引言 589
16.2 Socket Descriptors / 套接字描述符 590
16.3 Addressing / 尋址 593
16.3.1 Byte Ordering / 字節序 593
16.3.2 Address Formats / 地址格式 595
16.3.3 Address Lookup / 地址查詢 597
16.3.4 Associating Addresses with Sockets / 將套接字與地址關聯 604
16.4 Connection Establishment / 建立連接 605
16.5 Data Transfer / 數據傳輸 610
16.6 Socket Options / 套接字選項 623
16.7 Out-of-Band Data / 帶外數據 626
16.8 Nonblocking and Asynchronous I/O / 非阻塞和異步I/O 627
16.9 Summary / 小結 628
Exercises / 習題 628
Chapter 17. Advanced IPC / 高級進程間通信 629
17.1 Introduction / 引言 629
17.2 UNIX Domain Sockets / UNIX域套接字 629
17.3 Unique Connections / 唯一連接 635
17.4 Passing File Descriptors / 傳送文件描述符 642
17.5 An Open Server, Version 1 / 打開服務器進程第 1版 653
17.6 An Open Server, Version 2 / 打開服務器進程第 2版 659
17.7 Summary / 小結 669
Exercises / 習題 670
Chapter 18. Terminal I/O / 終端I/O 671
18.1 Introduction / 引言 671
18.2 Overview / 概述 671
18.3 Special Input Characters / 特殊輸入字符 678
18.4 Getting and Setting Terminal Attributes / 獲得和設置終端屬性 683
18.5 Terminal Option Flags / 終端選項標誌 683
18.6 stty Command / stty命令 691
18.7 Baud Rate Functions / 波特率函數 692
18.8 Line Control Functions / 行控制函數 693
18.9 Terminal Identification / 終端標識 694
18.10 Canonical Mode / 規範模式 700
18.11 Noncanonical Mode / 非規範模式 703
18.12 Terminal Window Size / 終端窗口大小 710
18.13 termcap, terminfo, and curses / termcap、terminfo和curses 712
18.14 Summary / 小結 713
Exercises / 習題 713
Chapter 19. Pseudo Terminals / 偽終端 715
19.1 Introduction / 引言 715
19.2 Overview / 概述 715
19.3 Opening Pseudo-Terminal Devices / 打開偽終端設備 722
19.4 pty_fork Function / 函數pty_fork 726
19.5 pty Program / pty程序 729
19.6 Using the pty Program / 使用pty程序 733
19.7 Advanced Features / 高級特性 740
19.8 Summary / 小結 741
Exercises / 習題 742
Chapter 20. A Database Library / 數據庫函數庫 743
20.1 Introduction / 引言 743
20.2 History / 歷史 743
20.3 The Library / 函數庫 744
20.4 Implementation Overview / 實現概述 746
20.5 Centralized or Decentralized / 集中式還是非集中式 750
20.6 Concurrency / 併發 752
20.7 Building the Library / 構造函數庫 753
20.8 Source Code / 源代碼 753
20.9 Performance / 性能 781
20.10 Summary / 小結 786
Exercises / 習題 787
Chapter 21. Communicating with a Network Printer / 與網絡打印機通信 789
21.1 Introduction / 引言 789
21.2 The Internet Printing Protocol / 網絡打印協議 789
21.3 The Hypertext Transfer Protocol / 超文本傳輸協議HTTP 792
21.4 Printer Spooling / 打印假脫機技術 793
21.5 Source Code / 源代碼 795
21.6 Summary / 小結 843
Exercises / 習題 843
Appendix A. Function Prototypes / 函數原型 845
Appendix B. Miscellaneous Source Code / 其他源代碼 895
B.1 Our Header File / 本書使用的頭文件 895
B.2 Standard Error Routines / 標準出錯例程 898
Appendix C. Solutions to Selected Exercises / 部分習題答案 905
Bibliography / 參考書目 947

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