《Linux系統編程(第2版)》是2020年4月人民郵電出版社出版的圖書，作者是[美]Robert Love。
基本介紹
- 中文名：Linux系統編程(第2版)
- 作者：[美]Robert Love
- 出版時間：2020年4月
- 出版社：人民郵電出版社
- 頁數：394 頁
- ISBN：9787115346353
- 定價：79 元
- 開本：16 開
- 裝幀：平裝
內容簡介,圖書目錄,
內容簡介
系統編程是指編寫系統軟體，其代碼在底層運行，直接跟核心和核心繫統庫對話。
《Linux系統編程(第 2版)》是一本關於Linux系統編程的教程，也是一本介紹Linux系統編程的手冊，還是一本如何實現更優雅更快代碼的內幕指南。全書分為11章和2個附錄，詳細介紹了Linux系統編程基本概念、檔案I/O、緩衝I/O、高 級檔案I/O、進程管理、高 級進程管理、執行緒、檔案和目錄管理、信號和時間等主題。附錄給出了gcc和GNU C提供的很多語言擴展，以及推薦閱讀的相關書目。
《Linux系統編程(第 2版)》的作者是知名的Linux核心專家，多本暢銷技術圖書的作者。《Linux系統編程(第 2版)》需要在C編程和Linux編程環境下工作的程式設計師閱讀，對於想要鞏固基礎或了解核心的高 級編程人員，《Linux系統編程(第 2版)》也很有參考價值。
圖書目錄
第 1章 入門和基本概念 1
1.1 系統編程 1
1.1.1 為什麼要學習系統編程 2
1.1.2 系統編程的基礎 2
1.1.3 系統調用 3
1.1.4 C庫 3
1.1.5 C編譯器 4
1.2 API和ABI 4
1.2.1 API 5
1.2.2 ABI 5
1.3 標準 6
1.3.1 POSIX和SUS的歷史 6
1.3.2 C語言標準 7
1.3.3 Linux和標準 8
1.3.4 本書和標準 8
1.4 Linux編程的概念 9
1.4.1 檔案和檔案系統 9
1.4.2 進程 15
1.4.3 用戶和組 16
1.4.4 許可權 17
1.4.5 信號 18
1.4.6 進程間通信 19
1.4.7 頭檔案 19
1.4.8 錯誤處理 19
第 2章 檔案I/O 23
2.1 打開檔案 24
2.1.1 系統調用open() 24
2.1.2 新建檔案的所有者 27
2.1.3 新建檔案的許可權 27
2.1.4 creat()函式 30
2.1.5 返回值和錯誤碼 30
2.2 通過read()讀檔案 31
2.2.1 返回值 31
2.2.2 讀入所有位元組 33
2.2.3 非阻塞讀 33
2.2.4 其他錯誤碼 34
2.2.5 read()調用的大小限制 34
2.3 調用write()寫 35
2.3.1 部分寫(Partial Write) 36
2.3.2 Append(追加)模式 36
2.3.3 非阻塞寫 37
2.3.4 其他錯誤碼 37
2.3.5 write()大小限制 38
2.3.6 write()行為 38
2.4 同步I/O 39
2.4.1 fsync()和fdatasync() 39
2.4.2 sync() 41
2.4.3 O_SYNC標誌位 42
2.4.4 O_DSYNC和O_RSYNC 42
2.5 直接I/O 43
2.6 關閉檔案 43
2.7 用lseek()查找 44
2.7.1 在檔案末尾後查找 46
2.7.2 錯誤碼 46
2.7.3 限制 47
2.8 定位讀寫 47
2.9 檔案截短 48
2.10 I/O多路復用 49
2.10.1 select() 50
2.10.2 poll() 56
2.10.3 poll()和select()的區別 60
2.11 核心內幕 61
2.11.1 虛擬檔案系統 61
2.11.2 頁快取 62
2.11.3 頁回寫 63
2.12 結束語 64
第3章 緩衝I/O 65
3.1 用戶緩衝I/O 65
3.2 標準I/O 68
3.3 打開檔案 69
3.4 通過檔案描述符打開流 70
3.5 關閉流 71
3.6 從流中讀數據 71
3.6.1 每次讀取一個位元組 71
3.6.2 每次讀一行 72
3.6.3 讀二進制檔案 74
3.7 向流中寫數據 75
3.7.1 寫入單個字元 75
3.7.2 寫入字元串 76
3.7.3 寫入二進制數據 76
3.8 緩衝I/O示例程式 77
3.9 定位流 78
3.10 Flush(刷新輸出)流 80
3.11 錯誤和檔案結束 80
3.12 獲取關聯的檔案描述符 81
3.13 控制緩衝 82
3.14 執行緒安全 83
3.14.1 手動檔案加鎖 84
3.14.2 對流操作解鎖 85
3.15 對標準I/O的批評 86
3.16 結束語 87
第4章 高 級檔案I/O 88
4.1 分散/聚集I/O 89
4.2 Event Poll 94
4.2.1 創建新的epoll實例 94
4.2.2 控制epoll 95
4.2.3 等待epoll事件 98
4.2.4 邊緣觸發事件和條件觸發事件 100
4.3 存儲映射 101
4.3.1 mmap() 101
4.3.2 munmap() 105
4.3.3 存儲映射實例 106
4.3.4 mmap()的優點 107
4.3.5 mmap()的不足 108
4.3.6 調整映射的大小 108
4.3.7 改變映射區域的許可權 109
4.3.8 通過映射同步檔案 110
4.3.9 給出映射提示 112
4.4 普通檔案I/O提示 114
4.4.1 系統調用posix_fadvise() 114
4.4.2 readahead()系統調用 115
4.4.3 “經濟實用”的操作提示 116
4.5 同步(Synchronized)，同步(Synchronous)及異步(Asynchronous)操作 117
4.6 I/O調度器和I/O性能 118
4.6.1 磁碟定址 119
4.6.2 I/O調度器的功能 120
4.6.3 改進讀請求 120
4.6.4 選擇和配置你的I/O調度器 123
4.6.5 最佳化I/O性能 124
4.7 結束語 130
第5章 進程管理 131
5.1 程式、進程和執行緒 131
5.2 進程ID 132
5.2.1 分配進程ID 132
5.2.2 進程體系 133
5.2.3 pid_t 133
5.2.4 獲取進程ID和父進程ID 133
5.3 運行新進程 134
5.3.1 exec系統調用 134
5.3.2 fork()系統調用 138
5.4 終止進程 141
5.4.1 終止進程的其他方式 142
5.4.2 atexit() 143
5.4.3 on_exit() 144
5.4.4 SIGCHLD 144
5.5 等待子進程終止 144
5.5.1 等待特定進程 147
5.5.2 等待子進程的其他方法 149
5.5.3 BSD中的wait3()和wait4() 151
5.5.4 創建並等待新進程 152
5.5.5 殭屍進程 155
5.6 用戶和組 155
5.6.1 改變實際用戶/組ID和保留的用戶/組ID 156
5.6.2 改變有效的用戶ID或組ID 157
5.6.3 BSD改變用戶ID和組ID的方式 158
5.6.4 HP-UX中改變用戶ID和組ID的方式 158
5.6.5 操作用戶ID/組ID的首 選方法 159
5.6.6 對保留的用戶ID的支持 159
5.6.7 獲取用戶ID和組ID 159
5.7 會話(Session)和進程組 160
5.7.1 與會話相關的系統調用 161
5.7.2 與進程組相關的系統調用 163
5.7.3 廢棄的進程組函式 164
5.8 守護進程 164
5.9 結束語 167
第6章 高 級進程管理 168
6.1 進程調度 168
6.1.1 時間片 169
6.1.2 I/O約束型進程和處理器約束型進程 169
6.1.3 搶占式調度 170
6.2 完全公平調度器 171
6.3 讓出處理器 172
6.4 進程優先權 173
6.4.1 nice() 174
6.4.2 getpriority()和setpriority() 175
6.4.3 I/O優先權 176
6.5 處理器親和力(Affinity) 177
6.6 實時系統 180
6.6.1 硬實時系統和軟實時系統 180
6.6.2 延遲、抖動和截止期限 181
6.6.3 Linux的實時支持 182
6.6.4 Linux調度策略和優先權 182
6.6.5 設定調度參數 186
6.6.6 sched_rr_get_interval() 189
6.6.7 關於實時進程的注意事項 190
6.6.8 確定性 191
6.7 資源限制 193
6.7.1 限制項 194
6.7.2 獲取和設定資源限制 198
第7章 執行緒 200
7.1 二進制程式、進程和執行緒 200
7.2 多執行緒 201
7.2.1 多執行緒代價 203
7.2.2 其他選擇 203
7.3 執行緒模型 203
7.3.1 用戶級執行緒模型 204
7.3.2 混合式執行緒模型 204
7.3.3 協同程式 205
7.4 執行緒模式 205
7.4.1 每個連線對應一個執行緒 206
7.4.2 事件驅動的執行緒模式 206
7.5 並發性、並行性和競爭 207
7.6 同步 210
7.6.1 互斥 211
7.6.2 死鎖 212
7.7 Pthreads 214
7.7.1 Linux執行緒實現 214
7.7.2 Pthread API 215
7.7.3 連結Pthreads 216
7.7.4 創建執行緒 216
7.7.5 執行緒ID 217
7.7.6 終止執行緒 218
7.7.7 join(加入)執行緒和detach(分離)執行緒 221
7.7.8 執行緒編碼實例 223
7.7.9 Pthread互斥 224
7.8 進一步研究 227
第8章 檔案和管理 228
8.1 檔案及其元數據 228
8.1.1 一組stat函式 229
8.1.2 許可權 233
8.1.3 所有權 234
8.1.4 擴展屬性 237
8.1.5 擴展屬性操作 239
8.2 245
8.2.1 獲取當前工作 246
8.2.2 創建 251
8.2.3 刪除 252
8.2.4 讀取內容 253
8.3 連結 256
8.3.1 硬連結 256
8.3.2 符號連結 258
8.3.3 解除連結 259
8.4 拷貝和移動檔案 261
8.4.1 拷貝 261
8.4.2 移動 261
8.5 設備節點 263
8.5.1 特殊設備節點 264
8.5.2 隨機數生成器 264
8.6 帶外通信(Out-of-Band Communication) 265
8.7 監視檔案事件 266
8.7.1 初始化inotify 267
8.7.2 監視 268
8.7.3 inotify事件 270
8.7.4 高 級監視選項 273
8.7.5 刪除inotify監視 273
8.7.6 獲取事件佇列大小 274
8.7.7 銷毀inotify實例 274
第9章 記憶體管理 276
9.1 進程地址空間 276
9.1.1 頁和頁面調度 276
9.1.2 記憶體區域 278
9.2 動態記憶體分配 279
9.2.1 數組分配 281
9.2.2 調整已分配記憶體大小 282
9.2.3 釋放動態記憶體 283
9.2.4 對齊 285
9.3 數據段的管理 289
9.4 匿名記憶體映射 290
9.4.1 創建匿名記憶體映射 291
9.4.2 映射到設備檔案/dev/zero 293
9.5 高 級記憶體分配 294
9.5.1 調試記憶體分配 297
9.5.2 獲取統計信息 297
9.6 基於棧的分配 298
9.6.1 把字元串複製到棧中 300
9.6.2 變長數組 301
9.7 選擇合適的記憶體分配機制 302
9.8 記憶體操作 303
9.8.1 位元組設定 303
9.8.2 位元組比較 304
9.8.3 位元組移動 305
9.8.4 位元組查找 306
9.8.5 位元組加密 306
9.9 記憶體鎖定 307
9.9.1 鎖定部分地址空間 307
9.9.2 鎖定全部地址空間 308
9.9.3 記憶體解鎖 309
9.9.4 鎖的限制 310
9.9.5 該頁在物理記憶體中嗎 310
9.10 投機性記憶體分配策略 311
第 10章 信號 313
10.1 信號相關的概念 313
10.1.1 信號標識符 314
10.1.2 Linux支持的信號 315
10.2 基本信號管理 320
10.2.1 等待信號 321
10.2.2 示例 322
10.2.3 執行和繼承 324
10.2.4 把信號編號映射為字元串 325
10.3 傳送信號 326
10.3.1 許可權 326
10.3.2 示例 327
10.3.3 給進程本身傳送信號 327
10.3.4 給整個進程組傳送信號 327
10.4 重入 328
10.5 信號集 330
10.5.1 更多的信號集函式 331
10.5.2 獲取待處理信號 332
10.5.3 等待信號集 333
10.6 高 級信號管理 333
10.6.1 結構體siginfo_t 336
10.6.2 si_code的相關說明 338
10.6.3 傳送帶附加信息(payload)的信號 342
10.6.4 示例 343
10.7 信號是個UNIX“瑕疵”嗎 343
第 11章 時間 345
11.1 時間的數據結構 347
11.1.1 原始表示 348
11.1.2 微秒級精度 348
11.1.3 更精 確的：納秒級精度 348
11.1.4 對時間進行分解 349
11.1.5 進程時間類型 350
11.2 POSIX時鐘 351
11.3 時間源精度 351
11.4 取得當前時間 353
11.4.1 更好的接口 353
11.4.2 高 級接口 354
11.4.3 獲取進程時間 355
11.5 設定當前時間 356
11.5.1 設定支持高精度的時間 356
11.5.2 設定時間的高 級接口 357
11.6 玩轉時間 358
11.7 睡眠和等待 363
11.7.1 以微秒級精度睡眠 363
11.7.2 以納秒級精度睡眠 365
11.7.3 實現睡眠的高 級方法 366
11.7.4 sleep的可移植實現 368
11.7.5 逾時(Overrun) 368
11.7.6 睡眠的其他方式 369
11.8 定時器 369
11.8.1 簡單的鬧鐘 369
11.8.2 計時器(interval timer) 370
11.8.3 高 級定時器 372
附錄A C語言的GCC擴展 378
附錄B 參考書目 390
