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目 录
第一章 Unix 基础.................................................................................................................................1
1、Unix 手册页......................................................................................................................................1
2、系统调用与库函数............................................................................................................................2
3、文件和目录.......................................................................................................................................2
4、输入和输出.......................................................................................................................................3
5、程序与进程.......................................................................................................................................3
6、程序线程...........................................................................................................................................3
7、异步、并发、通信............................................................................................................................3
8、出错处理...........................................................................................................................................4
9、Unix 用户和用户标识........................................................................................................................4
10、信号................................................................................................................................................4
11、Unix 系统时间.................................................................................................................................5
第二章 Unix 标准化及实现..................................................................................................................6
1、主要标准...........................................................................................................................................6
2、主要 Unix 系统实现简介...................................................................................................................7
3、系统资源限制...................................................................................................................................9
4、POSIX 选项.....................................................................................................................................10
5、功能测试宏.....................................................................................................................................10
6、Unix 的基本系统数据类型..............................................................................................................10
第三章 文件 I/O.................................................................................................................................11
1、文件描述符 file descriptor..............................................................................................................11
2、打开文件:open 函数.....................................................................................................................11
3、创建新文件:creat 函数..................................................................................................................12
4、关闭文件:close 函数.....................................................................................................................12
5、定位文件:lseek 函数.....................................................................................................................12
6、读文件数据到缓冲区(输入操作):read 函数..............................................................................12
7、从缓冲区写数据到文件(输出操作):write 函数.........................................................................13
8、定位同时读写文件的原子操作:pread 和 pwrite 函数....................................................................13
9、复制文件描述符:dup 和 dup2 函数...............................................................................................13
10、更新到实际文件:sync、fsync 和 fdatasync 函数..........................................................................14
11、已打开文件状态的更改:fcntl 函数..............................................................................................14
12、ioctl 函数......................................................................................................................................14
第四章 文件和目录............................................................................................................................15
1、stat、fstat 和 lstat 函数...................................................................................................................15
2、文件访问权限.................................................................................................................................16
3、文件的尺寸.....................................................................................................................................17
4、Unix 文件系统的基本概念..............................................................................................................17
5、硬链接............................................................................................................................................18
6、符号链接.........................................................................................................................................18
7、文件重命名.....................................................................................................................................19
8、文件的时间.....................................................................................................................................19
9、目录访问.........................................................................................................................................20
10、设备文件.......................................................................................................................................21
11、其它文件.......................................................................................................................................21
第五章 标准 I/O 库............................................................................................................................22
1、文件流和 FILE 指针.........................................................................................................................22
2、stdin、stdout 和 stderr...................................................................................................................22
3、标准 I/O 的缓冲方式.......................................................................................................................22
4、对文件流进行打开、读写和关闭....................................................................................................23
5、文件流的定位.................................................................................................................................25
6、文件流 I/O 的格式化函数................................................................................................................26
7、关联文件流到文件描述符(非 ISO C)...........................................................................................26
8、创建临时文件.................................................................................................................................26
第六章 系统数据文件和信息.............................................................................................................28
1、主要的系统数据..............................................................................................................................28
2、utmp 文件和 wtmp 文件.................................................................................................................29
3、系统标识 uname.............................................................................................................................29
4、时间和日期.....................................................................................................................................29
5、proc 文件系统.................................................................................................................................31
第七章 进程环境...............................................................................................................................32
1、进程的启动和终止..........................................................................................................................32
2、命令行参数和环境变量...................................................................................................................33
3、Unix 中 C 程序的存储空间基本布局................................................................................................35
4、设置和获取系统资源限制...............................................................................................................36
第八章 进程控制...............................................................................................................................38
1、进程标识符 PID 的概念...................................................................................................................38
2、fork(2)函数....................................................................................................................................38
3、取子进程终止状态的 wait 家族函数................................................................................................39
4、exec 家族函数.................................................................................................................................41
5、一个例子:exec 一个脚本解释器文件.............................................................................................43
6、setuid(2)和 setgid(2)......................................................................................................................43
7、system(3)函数................................................................................................................................44
8、用于调度进程的函数.......................................................................................................................44
第九章 进程关系...............................................................................................................................45
1、进程组(process group)...................................................................................................................45
2、会话(session)..................................................................................................................................45
3、控制终端(controlling terminal)......................................................................................................45
4、作业控制(job control).....................................................................................................................46
6、孤儿进程组(orphaned process groups)...........................................................................................46
第十章 信号.......................................................................................................................................47
1、基本概念.........................................................................................................................................47
2、常用信号略述.................................................................................................................................48
3、signal(2)函数..................................................................................................................................48
4、早期 UNIX 实现的不可靠信号机制..................................................................................................49
5、系统调用的自动重启动问题............................................................................................................49
6、可重入函数与异步信号安全............................................................................................................49
7、SIGCHLD 与 SIGCLD 信号...............................................................................................................50
8、产生信号:kill 和 raise 函数............................................................................................................50
9、alarm 和 pause................................................................................................................................51
10、信号集及其处理函数.....................................................................................................................51
11、sigaction 函数...............................................................................................................................52
12、sigsetjmp 和 siglongjmp 函数........................................................................................................53
13、实例:在 abort、system 及 sleep 函数的实现中使用信号机制......................................................53
14、作业控制信号...............................................................................................................................53
15、信号值与信号名字之间的转换......................................................................................................53
第十一章 线程...................................................................................................................................54
1、线程 ID 类型的访问方法.................................................................................................................54
2、线程的创建.....................................................................................................................................54
3、线程的终止.....................................................................................................................................55
4、线程的同步.....................................................................................................................................56
第十二章 线程控制............................................................................................................................60
1、线程属性对象.................................................................................................................................60
2、线程同步对象的属性.......................................................................................................................61
3、线程的重入与线程安全...................................................................................................................62
4、线程私有数据.................................................................................................................................63
5、取消选项.........................................................................................................................................64
6、线程与信号.....................................................................................................................................64
7、线程和 fork.....................................................................................................................................65
8、线程和 I/O......................................................................................................................................66
第十三章 守护进程............................................................................................................................67
1、设计一个良好的守护进程的一般编程规则......................................................................................67
2、系统日志机制.................................................................................................................................68
3、daemon(3)函数..............................................................................................................................70
4、守护进程设计的另外一些常见惯例.................................................................................................72
第十四章 高级 I/O.............................................................................................................................73
1、记录锁............................................................................................................................................73
2、SysV STREAMS 机制......................................................................................................................74
3、非阻塞 I/O......................................................................................................................................74
4、I/O 多路转接..................................................................................................................................75
5、异步 I/O..........................................................................................................................................76
6、readv(2)和 writev(2)......................................................................................................................77
7、存储映射 I/O..................................................................................................................................77
第十五章 进程间通信........................................................................................................................79
1、管道................................................................................................................................................79
2、popen 和 pclose..............................................................................................................................80
3、协同进程的概念..............................................................................................................................81
4、fifo..................................................................................................................................................81
5、XSI IPC...........................................................................................................................................81
6、以上几种进程间通信机制应用在 C/S 模型中的比较.......................................................................86
7、APUE2 对本章所述的几种进程间通信机制的建议..........................................................................87
第十六章 网络 IPC:套接字..............................................................................................................88
1、概述................................................................................................................................................88
2、套接字的创建和关闭.......................................................................................................................89
3、计算机字节顺序..............................................................................................................................90
4、套接字与进程地址标识的关联........................................................................................................90
5、基于套接字的数据传输...................................................................................................................92
6、书中实例的程序模型.......................................................................................................................93
7、带外数据及异步 IO.........................................................................................................................96
APUE 读书笔记
最近花了近两个月的业余时间,仔细完整拜读了 APUE2 的前 1~16 章。获益匪浅 ,对 Unix 系统及
其编程又有了更深的理解。不愧“独具匠心”四字。以下将我的读书笔记整理出来。
本文档排版说明如下:
• 文件和目录使用等宽字体。如:
/etc/passwd
• 代码片段和命令行操作使用方框加等宽字体。如:
#define _POSIX_C_SOURCE 200112L
• 系统命令及其参数使用绿色等宽字体。如:
find(1)
• 英文名资料及函数名称使用斜体。如
Advanced Programming in UNIX Environment
• 中文名资料使用书名号标准。如
《深入理解 Linux 内核》
• 函数参数使用下划线表示。如
sockfd、flags
• 引用的参考资料及相关资源用超链接标注出处。如
Unix
• 除了引用资料文字本身外,本文档中全大写的 UNIX 特指合法拥有 UNIX®商标的商用级 UNIX。
仅首字母大写则泛指以 POSIX 标准为基础发布的 Unix-like 系统。
Unix 程序设计特指应用程序设计,即运行在用户地址空间的软件。书中也描述了一些系统实现的细
节。但内核空间的编程基本上是平台相关的,故本书不涉及内核编程部分。对于 Linux,可参考 Linux
Device Driver 一书。
全书所附程序清单代码可以在这里下载。
另外 www.unix-center.net 提供了包括 Solaris、AIX、FreeBSD、Fedora、Ubuntu 等 Unix 主机的免费
使用,如果没有 Linux/Unix 环境,可以在该网站注册帐号并用 ssh 登录相应机器做上机练习,同时可以
更好的理解 POSIX 标准及不同的 Unix 平台下的差异。
第一章 Unix 基础
1、Unix 手册页
Unix 参考手册页是进行系统编程必备的参考工具。它通常通过 man 命令直接联机阅读。手册页通常
分为 9 节。采用“名称(章节号)”的方式来描述 Unix 术语时,表示此名称同时也是联机手册对应章节
号下的一个条目。例如“fork(2)”指系统调用库函数 fork,可以使用“man 2 fork”来查看其手册页。
以 Linux 为例,参考手册页各节内容如下:
第 1 节为系统命令手册。如 cp(1);
第 2 节为系统调用手册。如 read(2);
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- 盐城的草鱼2015-09-11帮助自己看APUE这本书,还挺不错的
mars_melo
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