UNIX环境高级编程 第3版 下载 pdf 百度网盘 epub 免费 2025 电子书 mobi 在线

本书是被誉为UNIX编程“圣经”的Advanced Programming in the UNIX Environment一书的第3版。在本书第2版出版后的8年中，UNIX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。

本书内容**，概念清晰，阐述精辟，对于所有层次UNIX/Linux程序员都是一本不可或缺的参考书。

第 1章 UNIX基础知识 1

1．1　引言　1

1．2　UNIX体系结构　1

1．3　登录　1

1．4　文件和目录　3

1．5　输入和输出　6

1．6　程序和进程　8

1．7　出错处理　11

1．8　用户标识　13

1．9　信号　14

1．10　时间值　16

1．11　系统调用和库函数　17

1．12　小结　18

习题　18

第　2章 UNIX标准及实现　20

2．1　引言　20

2．2　UNIX标准化　20

2．2．1　ISO C　20

2．2．2　IEEE POSIX　21

2．2．3　Single UNIX Specification　25

2．2．4　FIPS　26

2．3　UNIX系统实现　26

2．3．1　SVR4　27

2．3．2　4．4BSD　27

2．3．3　FreeBSD　28

2．3．4　Linux　28

2．3．5　Mac OS X　28

2．3．6　Solaris　28

2．3．7　其他UNIX系统　29

2．4　标准和实现的关系　29

2．5　限制　29

2．5．1　ISO C限制　30

2．5．2　POSIX限制　31

2．5．3　XSI限制　33

2．5．4　函数sysconf、pathconf和fpathconf　33

2．5．5　不确定的运行时限制　40

2．6　选项　43

2．7　功能测试宏　46

2．8　基本系统数据类型　47

2．9　标准之间的冲突　48

2．10　小结　48

习题　48

第3章　文件I/O　49

3．1　引言　49

3．2　文件描述符　49

3．3　函数open和openat　50

3．4　函数creat　52

3．5　函数close　53

3．6　函数lseek　53

3．7　函数read　57

3．8　函数write　57

3．9　I/O的效率　58

3．10　文件共享　59

3．11　原子操作　62

3．12　函数dup和dup2　63

3．13　函数sync、fsync和fdatasync　65

3．14　函数fcntl　65

3．15　函数ioctl　70

3．16　/dev/fd　71

3．17　小结　72

习题　72

第4章　文件和目录　74

4．1　引言　74

4．2　函数stat、fstat、fstatat和lstat　74

4．3　文件类型　75

4．4　设置用户ID和设置组ID　78

4．5　文件访问权限　79

4．6　新文件和目录的所有权　80

4．7　函数access和faccessat　81

4．8　函数umask　83

4．9　函数chmod、fchmod和fchmodat　84

4．10　粘着位　87

4．11　函数chown、fchown、fchownat和lchown　88

4．12　文件长度　89

4．13　文件截断　90

4．14　文件系统　90

4．15　函数link、linkat、unlink、unlinkat和remove　93

4．16　函数rename和renameat　95

4．17　符号链接　96

4．18　创建和读取符号链接　99

4．19　文件的时间　99

4．20　函数futimens、utimensat和utimes　101

4．21　函数mkdir、mkdirat和rmdir　103

4．22　读目录　104

4．23　函数chdir、fchdir和getcwd　108

4．24　设备特殊文件　110

4．25　文件访问权限位小结　112

4．26　小结　113

习题　113

第5章　标准I/O库　115

5．1　引言　115

5．2　流和FILE对象　115

5．3　标准输入、标准输出和标准错误　116

5．4　缓冲　116

5．5　打开流　118

5．6　读和写流　120

5．7　每次一行I/O　122

5．8　标准I/O的效率　123

5．9　二进制I/O　125

5．10　定位流　126

5．11　格式化I/O　127

5．12　实现细节　131

5．13　临时文件　134

5．14　内存流　137

5．15　标准I/O的替代软件　140

5．16　小结　140

习题　140

第6章　系统数据文件和信息　142

6．1　引言　142

6．2　口令文件　142

6．3　阴影口令　145

6．4　组文件　146

6．5　附属组ID　147

6．6　实现区别　148

6．7　其他数据文件　148

6．8　登录账户记录　149

6．9　系统标识　150

6．10　时间和日期例程　151

6．11　小结　157

习题　157

第7章　进程环境　158

7．1　引言　158

7．2　main函数　158

7．3　进程终止　158

7．4　命令行参数　162

7．5　环境表　163

7．6　C程序的存储空间布局　163

7．7　共享库　165

7．8　存储空间分配　165

7．9　环境变量　168

7．10　函数setjmp和longjmp　170

7．11　函数getrlimit和setrlimit　175

7．12　小结　180

习题　180

第8章　进程控制　181

8．1　引言　181

8．2　进程标识　181

8．3　函数fork　182

8．4　函数vfork　187

8．5　函数exit　188

8．6　函数wait和waitpid　190

8．7　函数waitid　194

8．8　函数wait3和wait4　195

8．9　竞争条件　196

8．10　函数exec　199

8．11　更改用户ID和更改组ID　204

8．12　解释器文件　207

8．13　函数system　211

8．14　进程会计　215

8．15　用户标识　220

8．16　进程调度　221

8．17　进程时间　224

8．18　小结　226

习题　226

第9章　进程关系　228

9．1　引言　228

9．2　终端登录　228

9．3　网络登录　231

9．4　进程组　233

9．5　会话　234

9．6　控制终端　235

9．7　函数tcgetpgrp、tcsetpgrp和tcgetsid　237

9．8　作业控制　237

9．9　shell执行程序　240

9．10　孤儿进程组　244

9．11　FreeBSD实现　246

9．12　小结　248

习题　248

第　10章 信号　249

10．1　引言　249

10．2　信号概念　249

10．3　函数signal　256

10．4　不可靠的信号　259

10．5　中断的系统调用　260

10．6　可重入函数　262

10．7　SIGCLD语义　264

10．8　可靠信号术语和语义　266

10．9　函数kill和raise　267

10．10　函数alarm和pause　268

10．11　信号集　273

10．12　函数sigprocmask　275

10．13　函数sigpending　276

10．14　函数sigaction　278

10．15　函数sigsetjmp和siglongjmp　283

10．16　函数sigsuspend　286

10．17　函数abort　291

10．18　函数system　293

10．19　函数sleep、nanosleep和clock_nanosleep　298

10．20　函数sigqueue　300

10．21　作业控制信号　301

10．22　信号名和编号　303

10．23　小结　305

习题　305

第　11章 线程　307

11．1　引言　307

11．2　线程概念　307

11．3　线程标识　308

11．4　线程创建　309

11．5　线程终止　311

11．6　线程同步　318

11．6．1　互斥量　320

11．6．2　避免死锁　322

11．6．3　函数pthread_mutex_ timedlock　327

11．6．4　读写锁　328

11．6．5　带有超时的读写锁　332

11．6．6　条件变量　332

11．6．7　自旋锁　335

11．6．8　屏障　336

11．7　小结　340

习题　340

第　12章 线程控制　341

12．1　引言　341

12．2　线程限制　341

12．3　线程属性　342

12．4　同步属性　345

12．4．1　互斥量属性　345

12．4．2　读写锁属性　352

12．4．3　条件变量属性　353

12．4．4　屏障属性　354

12．5　重入　354

12．6　线程特定数据　358

12．7　取消选项　362

12．8　线程和信号　364

12．9　线程和fork　367

12．10　线程和I/O　370

12．11　小结　371

习题　371

第　13章 守护进程　372

13．1　引言　372

13．2　守护进程的特征　372

13．3　编程规则　374

13．4　出错记录　377

13．5　单实例守护进程　380

13．6　守护进程的惯例　381

13．7　客户进程-服务器进程模型　386

13．8　小结　386

习题　387

第　14章 高级I/O　388

14．1　引言　388

14．2　非阻塞I/O　388

14．3　记录锁　391

14．4　I/O多路转接　403

14．4．1　函数select和pselect　404

14．4．2　函数poll　408

14．5　异步I/O　410

14．5．1　System V异步I/O　410

14．5．2　BSD异步I/O　411

14．5．3　POSIX异步I/O　411

14．6　函数readv和writev　419

14．7　函数readn和writen　421

14．8　存储映射I/O　422

14．9　小结　428

习题　428

第　15章 进程间通信　429

15．1　引言　429

15．2　管道　430

15．3　函数popen和pclose　436

15．4　协同进程　441

15．5　FIFO　445

15．6　XSI IPC　448

15．6．1　标识符和键　448

15．6．2　权限结构　449

15．6．3　结构限制　450

15．6．4　优点和缺点　450

15．7　消息队列　451

15．8　信号量　455

15．9　共享存储　459

15．10　POSIX信号量　465

15．11　客户进程-服务器进程属性　470

15．12　小结　472

习题　472

第　16章 网络IPC：套接字　474

16．1　引言　474

16．2　套接字描述符　474

16．3　寻址　477

16．3．1　字节序　477

16．3．2　地址格式　478

16．3．3　地址查询　480

16．3．4　将套接字与地址关联　486

16．4　建立连接　487

16．5　数据传输　491

16．6　套接字选项　502

16．7　带外数据　504

16．8　非阻塞和异步I/O　505

16．9　小结　506

习题　506

第　17章 高级进程间通信　507

17．1　引言　507

17．2　UNIX域套接字　507

17．3　唯一连接　512

17．4　传送文件描述符　518

17．5　open服务器进程第 1版　527

17．6　open服务器进程第 2版　533

17．7　小结　542

习题　542

第　18章 终端I/O　544

18．1　引言　544

18．2　综述　544

18．3　特殊输入字符　549

18．4　获得和设置终端属性　553

18．5　终端选项标志　554

18．6　stty命令　560

18．7　波特率函数　560

18．8　行控制函数　561

18．9　终端标识　562

18．10　规范模式　567

18．11　非规范模式　570

18．12　终端窗口大小　576

18．13　termcap、terminfo和curses　578

18．14　小结　578

习题　579

第　19章 伪终端　580

19．1　引言　580

19．2　概述　580

19．3　打开伪终端设备　585

19．4　函数pty_fork　588

19．5　pty程序　590

19．6　使用pty程序　595

19．7　高级特性　600

19．8　小结　601

习题　601

第　20章 数据库函数库　603

20．1　引言　603

20．2　历史　603

20．3　函数库　604

20．4　实现概述　605

20．5　集中式或非集中式　608

20．6　并发　610

20．7　构造函数库　610

20．8　源代码　611

20．9　性能　635

20．10　小结　639

习题　639

第　21章 与网络打印机通信　640

21．1　引言　640

21．2　网络打印协议　640

21．3　超文本传输协议HTTP　642

21．4　打印假脱机技术　643

21．5　源代码　644

21．6　小结　684

习题　684

附录A　函数原型　685

附录B　其他源代码　721

附录C　部分习题答案　730

附录参考书目　763

作者简介

W. 理查德.史蒂文斯（W. Richard Stevens）国际知名的UNIX和网络专家，备受赞誉的技术作家。生前著有多部经典的传世之作，包括《UNIX网络编程》（两卷本）、《TCP/IP详解》（三卷本）和本书第1版。

史蒂芬.A. 拉戈（Stephen A. Rago）资深UNIX程序员，目前任NEC美国实验室存储系统研究组研究员。之前是贝尔实验室的UNIX系统V版本4的开发人员之一。著有《UNIX系统V网络编程》，是本书第1版的技术审校和第2版的共同作者。

译者简介

戚正伟 博士，上海交通大学软件学院教授、博士生导师，CCF高级会员，CCF系统软件、理论计算机专委会委员，微软亚洲研究院和美国卡内基梅隆大学（CMU）访问学者。主要研究方向为系统软件和程序分析等，除翻译本书外，还著有《NewBluePill：深入理解硬件虚拟机》等。

张亚英 博士，同济大学电子与信息工程学院计算机系教授，研究方向为网络与分布式系统、大数据挖掘与分析等。

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。

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Parent and the child share a file table entry for every open descriptor.

大多数UNIX调试程序都使用core文件以检查进程终止时的状态。

将进程的信号屏蔽字设置为由sigmask指向的值。在捕捉到一个信号或发生了一个会终止该进程的信号之前，该进程被挂起。如果捕捉到一个信号而且从该信号处理程序返回，则sigsuspend返回，并且将该进程的信号屏蔽字设置为调用sigsuspend之前的值。

与应用程序使用文件描述符（fd）访问文件一样，访问套接字也需要使用套接字描述符，其在unix系统中是用文件描述符实现的。

在AF_INET通信域中套接字SOCK_STREAM的默认协议是TCP，SOCK_DGRAM的默认协议是UDP。

不同处理器架构支持不同的字节序，小端（little-endian）freebsd linux on intel pentium，大端（big-endian）mac os on power pc solaris on sun sparc，有些处理器可以配置大端和小端，更加混乱。

TCP/IP 采用大端字节序。对于TCP/IP，地址是使用网络字节序来表示，所以应用程序有时候需要在处理器的字节序和网络字节序之间转换。

uint32_t htonl(uint32_t hostint32);

uint16_t htons(uint16_t hostint16);

uint32_t ntohl(uint32_t netint32);

uint16_t ntohsl(uint16_t netint16);

h 代表host

n 代表network

l 代表 long

s 代表 short

由open返回的文件描述符一定是最小的未用描述符数值。这一点被某些应用程序用来在标准输入，标准输出或标准错误输出上打开新的文件。

其中，atexit的参数是一个函数地址，当调用此函数时无需向它传送任何参数，也不期望它返回一个值。exit以登记这些函数的相反顺序调用它们。同一函数如若登记多次，则也被调用多次。

书籍介绍

本书是被誉为UNIX编程“圣经”的Advanced Programming in the UNIX Environment一书的第3版。在本书第2版出版后的8年中，UNIX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。

本书内容**，概念清晰，阐述精辟，对于所有层次UNIX/Linux程序员都是一本不可或缺的参考书。