王者归来-Linux C系统整合开发设计-第四版 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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随着电脑技术的高速发展，Linux系统在伺服器解决方案中的优势越来越被开发者认同。在电脑就业市场上，基于Linux系统开发的人员需求量也不断增加。其中，对Linux系统环境下C语言开发人员的需求尤为明显。由于C语言本身在语法结构、语言风格和程式设计思想上的特点，使C语言一直被公认为难以学习、轻松掌握。

　　尽管Linux环境下C语言开发越来越被企业和开发人员认同，关心的人数也越来越多，但实际上，真正了解和掌握C语言开发的人却很少。因此，笔者总结亲身学习Linux系统函数介面的经验，并结合自己多年从事Linux 环境下C语言应用程式开发的经验，撰写出这本能够真正让开发者掌握Linux环境下C语言程式设计技巧的书。在这本书中，

　　本书从实际开发者的角度全面介绍Linux环境下C语言程式设计的基础知识，涉及Linux系统函数的各个面向，选择目前最热门、应用最广的技术进行深入讨论。笔者透过28章的学习规划，让读者快速掌握Linux环境下C语言程式设计的基本知识和程式设计技巧。每个核心概念都使用通俗的语言进行解释，透过实例让读者更直观地掌握概念的含义，达到灵活使用Linux系统函数介面撰写程式的目的。

《高手进阶：嵌入式Linux驱动与内核深度解析》 内容简介 本书旨在为寻求在嵌入式Linux系统开发领域实现技术飞跃的工程师和高级爱好者提供一份全面、深入且实用的技术指南。它聚焦于操作系统内核、设备驱动模型以及系统级性能调优等核心议题，彻底剥离初级教程的表面化叙述，直击底层实现细节。全书结构设计严谨，层层递进，确保读者不仅知其然，更能解其所以然。 第一部分：Linux内核工作原理的基石 本部分是理解整个嵌入式系统的核心。我们从处理器的启动过程切入，详细剖析Bootloader（如U-Boot）如何完成硬件初始化，并最终跳转到Linux内核的入口点。 1. 启动流程与内存布局： 深入探讨了从汇编到C语言的转换过程，讲解了内核启动时内存页表的建立、页大小的管理机制以及物理内存到虚拟内存的映射关系。特别关注了MMU（内存管理单元）在系统启动中的关键作用。 2. 进程与调度机制： 抛弃简单的进程概念描述，深入讲解了Linux内核如何管理任务上下文（Task Context），Context Switch（上下文切换）的开销分析，以及不同调度器（CFS、实时调度器）的内部算法与数据结构。会详细解析调度器如何权衡系统的响应时间和吞吐量。 3. 中断子系统： 对中断处理流程进行彻底解构，包括中断向量表、中断控制器（如GIC）的编程模型、中断的延迟与抖动分析。重点阐述了中断描述符（IRQ Descriptor）、中断上下文与进程上下文的区别，以及如何安全地编写高效的顶层和底层的中断服务程序（ISR）。 第二部分：驱动开发的高级范式 本部分是嵌入式开发人员日常工作的核心领域，内容涵盖了现代Linux驱动开发中的主流框架和最佳实践。 1. 字符设备驱动与并发控制： 在介绍基本的设备文件操作（`open`, `read`, `write`, `ioctl`）之外，重点讲解了在多核环境下如何正确使用同步原语（自旋锁、互斥体、信号量）来保护共享资源。会深入分析死锁的排查技巧以及RCU（Read-Copy-Update）机制在读多写少场景下的应用。 2. 块设备驱动模型： 详细解析I/O调度器的演进，包括CFQ、Deadline到BFQ的演变。重点讲解了BIO结构、请求队列（Request Queue）的构建，以及如何实现高效的I/O合并与排序算法，以最小化物理I/O的延迟。 3. 平台总线与设备模型： 阐述了内核如何通过总线、设备、驱动的三元组模型来管理硬件。特别关注平台总线（Platform Bus）的注册流程，以及设备树（Device Tree）在描述异构硬件结构中的核心作用和解析机制。 4. 内核模块的生命周期管理： 探讨了模块加载与卸载时资源申请与释放的鲁棒性设计，以及如何利用内核提供的调试工具（如`printk`的层级控制、`kallsyms`查找）进行故障定位。 第三部分：系统级性能与内存管理 本部分侧重于优化和深入理解系统资源的分配与回收，这对于资源受限的嵌入式设备至关重要。 1. 虚拟内存与页表管理： 深入讲解了内核的伙伴系统（Buddy System）如何管理物理内存，以及slab/slub分配器如何高效地分配小型内核对象。详细描述了页表是如何构建的，以及缺页异常（Page Fault）的处理流程，包括缓存命中与缺失的性能差异。 2. 缓存一致性与内存屏障： 这是高级并发编程的关键。详细解析了CPU缓存的工作原理（L1/L2/L3），以及为什么需要内存屏障（Memory Barrier）。会通过具体的汇编代码示例，展示`smp_mb()`、`dmb`等指令在保证数据可见性方面不可替代的作用。 3. 内核调试与追踪技术： 介绍了基于Ftrace框架的强大功能，如何利用Tracepoints精确地测量系统函数调用的耗时和依赖关系。讲解了如何设置和分析ftrace缓冲区，以进行精确的系统性能瓶颈分析，避免使用低效的调试方法。 第四部分：网络与通信子系统集成 对于需要网络通信的嵌入式设备，本部分提供了对TCP/IP协议栈的内核级视角。 1. Socket层与网络数据结构： 剖析了`sk_buff`（套接字缓冲区）的结构与生命周期管理，它是内核网络数据传输的核心载体。讲解了从硬件接收到用户空间数据可读的完整路径。 2. NAPI与中断合并： 针对网络I/O的高吞吐量需求，详细解析了NAPI（New API）机制如何通过周期性轮询来替代频繁的中断，从而显著降低CPU开销，尤其在千兆以上网络接口中扮演的关键角色。 本书的风格侧重于源码级别的剖析与实际应用案例相结合，每章末尾均附带具有挑战性的实践项目，要求读者动手修改内核源码或编写复杂驱动来验证所学概念。它要求读者具备C语言的扎实功底，并对汇编语言有基本的认知，是系统工程师从“会用”到“精通”的必经之路。

前言

第一部分 Linux下c语言基础
第1 章 Linux 简介
1.1 GNU 简介  
1.2 Linux 简介  
1.3 Linux 环境下的其他程式设计语言  
第2 章控制结构
2.1 goto 叙述  
2.2 C 语言中的分支结构
2.3 逐位元运算
2.4 C 语言中的回圈结构  
2.5 switch 叙述  
2.6 最佳化控制结构
2.7 本章小结
第3 章 C语言中的函数
3.1 函数的本质  
3.2 变数的作用域和生命期
3.3 变数的初值  
3.4 与函数有关的最佳化  
3.5 撰写多档案程式--变数的储存类别
3.6 撰写多档案的程式--连结的作用  
3.7 可变参数  
第4 章C语言中的指标与字串
4.1 sizeof 运算子
4.2 指标的应用
4.3 函数的指标  
4.4 字串  
第5 章 C语言的高级技术
5.1 结构体与共同体  
5.2 位元运算
5.3 预先处理  
5.4 C99 新标准关键字详解

第二部分 C语言开发环境
第6 章 vi 与vim 编辑器
6.1 vi 编辑器入门  
6.2 vi 一般操作  
6.3 vi 的增强操作
第7 章 gcc 编译器
7.1 初探gcc 编译器  
7.2 gcc 常用选项
7.3 连结原理  
7.4 关于程式库  
7.5 gcc 工具链
第8 章 makefile
8.1 makefile 档案入门
8.2 书写makefile 规则
8.3 使用指令
8.4 使用变数  
8.5 使用条件判断  
8.6 使用函数  
8.7 makefile 实例
第9 章 gdb
9.1 列出来源程式
9.2 执行程式的指令  
9.3 操作中断点的指令
9.4 检视执行时资料  
9.5 改变程式的执行
9.6 gdb 高级应用

第三部分 Linux 执行绪操作
第10 章 执行绪环境
10.1 程式的启动和退出  
10.2 Linux 执行绪记忆体管理
10.3 shell 环境
10.4 全域跳跃  
10.5 本章小结
第11 章 执行绪环境
11.1 执行绪识别字
11.2 执行绪操作
11.3 执行程式  
11.4 关系操作
第12 章 时间和日历历程
12.1 系统时间  
12.2 日历时间
第13 章 讯号及讯号处理
13.1 讯号的基础  
13.2 讯号的影响
13.3 讯号处理函数
13.4 讯号集与遮罩讯号  
第14 章 执行绪间通讯
14.1 执行绪间通讯概述  
14.2 管线  
14.3 FIFO 管线
14.4 System V IPC/POSIX IPC
14.5 共用记忆体  
14.6 讯号量  
14.7 讯息伫列  
第15 章 执行绪
15.1 执行绪与处理程序
15.2 执行绪识别字
15.3 执行绪基本操作  
第16 章 执行绪高级操作
16.1 执行绪同步--使用互斥量
16.2 执行绪同步--使用读写入锁
16.3 执行绪属性

第四部分 Linux档案操作
第17 章 档案I/O15 执行绪
17.1 档案描述符号的概念
17.2 档案I/O 操作  
17.3 档案描述符号操作
17.4 非阻塞档案I/O  
17.5 记忆体映射I/O
第18 章 档案管理
18.1 档案状态
18.2 档案类型  
18.3 档案权限  
18.4 档案许可权操作
18.5 档案系统结构  
18.6 档案的硬连结  
18.7 改变档案所有者
18.8 操作档案的时间
第19 章 目录操作
19.1 目录的许可权
19.2 目录操作  
19.3 处理程序的工作目录
第20 章 特殊档案
20.1 符号连结操作
20.2 proc 档案系统  
第21 章 基于串流的I/O
21.1 串流与缓冲  
21.2 基于串流的档案操作  

第五部分 Linux网络编程
第22 章 TCP 和UDP 协定
22.1 电脑网路的体系结构简介
22.2 Client/Server 方式简介  
22.3 使用者资料封包通讯协定UDP  
22.4 传输控制协定 TCP  
第23 章 网路程式设计基础
23.1 通讯端概念
23.2 准备工作  
23.3 通讯端基础程式设计  
23.4 非阻塞通讯端  
第24 章 网路程式设计进阶
24.1 通讯端程式设计深入  
24.2 多路选择I/O
24.3 非网路通讯通讯端
第25 章 网路程式设计实例--实现档案传输程式
25.1 程式设计  
25.2 档案传输程式的实现
25.3 测试和验证
第26章  网路程式设计实例--简单的Web 伺服器
26.1 程式设计  
26.2 Web 伺服器的实现
26.3 测试和验证

第六部分 shell 指令稿知识
第27 章 shell 指令稿基础
27.1 撰写最简单的shell 指令稿
27.2 shell 中的变数  
27.3 退出状态  
27.4 条件测试  
第28 章 shell 指令稿中的控制结构
28.1 shell 指令稿中的指令替换  
28.2 分支结构
28.3 条件测试指令的值
28.4 循环结构  
28.5 定义函数和使用函数

前言

　　随着电脑技术的高速发展，Linux 系统在伺服器解决方案中的优势越来越被开发者认同。在电脑就业市场上，基于Linux 系统开发的人员需求量也不断增加。其中，对Linux系统环境下C 语言开发人员的需求尤为明显。由于C 语言本身在语法结构、语言风格和程式设计思想上的特点，使C 语言一直被公认为难以学习、轻松掌握。

　　尽管Linux 环境下C 语言开发越来越被企业和开发人员认同，关心的人数也越来越多，但实际上，真正了解和掌握C 语言开发的人却很少。因此，笔者总结亲身学习Linux系统函数介面的经验，并结合自己多年从事Linux 环境下C 语言应用程式开发的经验，撰写出这本能够真正让开发者掌握Linux 环境下C 语言程式设计技巧的书。在这本书中，笔者将透过28 章的学习规划，让读者快速掌握Linux 环境下C 语言程式设计的基本知识和程式设计技巧。

　　本书特色

　　相比同类图书，本书具有以下明显特色。

　　1．技术扎实，内容突出
　　本书从实际开发者的角度全面地介绍了Linux 环境下C 语言程式设计的基础知识。本书涉及了Linux 系统函数的各个方面，选择了目前最热门、应用最广的技术进行了深入的讨论。

　　2．概念准确，了解深刻
　　在本书中，对每个核心的概念都使用通俗形象的语言进行解释，对于很多关键概念，还配有相关插图，让读者更加直观地掌握概念的含义。同时，鑑于广大的开发者对Windows 比较熟悉，本书在多处概念讲解中，将其和Windows 系统开发中相关的概念进行比较讲解，来加深读者对Linux 开发的了解。

　　3．实例丰富，强调实作
　　为了让读者易于掌握Linux 环境下C 语言程式设计的技巧，本书列出了大量实例进行讲解，透过这些实例，读者可以更加深入地了解相关概念，从而达到灵活使用Linux 系统函数介面撰写程式的目的。另外，本书重点强调实作性，本书中的很多例子都来源于作者的实际开发，大多数实例都是一些实际专案中截取的一部分子功能。透过对这些例子的学习，可以增强读者的动手实作能力。

　　4．程式码标准，註释详细
　　为了让读者了解Linux 环境下开发的要求，本书在讲解程式码时，十分注意程式码标准。同时，所有的程式码都取自实际开发经验，符合标准。为了帮助读者了解程式码含义，本书对程式码进行了详细的註释，读者可以透过註释十分便利地了解程式码的结构和流程。

　　本书内容

　　本书共分为6 篇，循序渐进地讲述了Linux 环境下C 语言的程式设计技术，从基本概念到实际实作、从系统函数介面的认识到实际操作等全方位的知识。

　　第1 篇（第1 ∼ 5 章）简单介绍了Linux 的发展历史、发展方向以及Linux 环境下的一些常用的开发语言。同时还介绍了C 语言中的重点和困难。在本篇跨过C 语言的基础部分，对C 语言的困难和在现实开发过程中容易出错的部分进行了深入讲解，并且配以大量的实例。

　　第2 篇（第6 ∼ 9 章）讲述了Linux 作业系统中的C 语言开发环境。在本篇中详细介绍了Linux 环境下的开发工具，同时为了使读者了解透彻，还举了对应的实例，供读者参考、模拟、实作。

　　第3 篇（第10 ∼ 16 章）讲述了Linux 环境下和处理程序有关的操作，包括Linux 作业系统中处理程序执行的环境、Linux 作业系统中对处理程序的控制、Linux 环境下处理程序之间的通讯方法以及执行绪的相关操作。

　　第4 篇（第17 ∼ 21 章）介绍了Linux 环境下和档案有关的操作，包括Linux 作业系统中读写档案的I/O、档案系统的结构与组织、Linux 中的特殊档案的使用以及Linux 环境下基于串流的I/O。

　　第5 篇（第22 ∼ 26 章）专门介绍Linux 环境下的网路程式设计。透过对网路基础协定、Linux 网路的程式设计基础操作以及两个网路应用程式实例的讲解，使读者理清Linux 环境下网路的流程。

　　第6 篇（第27 ∼ 28 章）介绍Linux 环境下的shell 指令稿。透过对撰写shell 指令稿基础知识的阐述，使读者基本掌握这门和C 语言配合的最好的指令码语言。

　　阅读本书建议

　　为了提昇读者学习效率，增强学习效果，特别提出以下学习建议。

　　◎在本书中，为了帮助读者了解概念，多次使用了图示的方法来讲解概念。请读者认真检视这些示意图，这样可以帮助读者更加深刻地了解概念。
　　◎本书的所有实例都有实际开发背景，所以，请读者亲自完成书中的实例，这样才能身临其境地感受到实际专案对开发者的要求。
　　◎注重技术交流。Linux 本身就是开放原始码的系统，从诞生之日起，就和技术交流密切相关。根据笔者的经验，技术交流和网路资源对开发者而言，是至关重要的。希望读者一开始就能注意到技术交流的重要性。

　　本书目标读者
　　◎ Linux 环境下C 语言程式设计的初学者。
　　◎ Linux 系统函数介面的研究人员。
　　◎ƒ Linux 伺服器程式的开发人员。
　　◎ƒ嵌入式Linux 程式的开发人员。
　　◎ Linux 桌面应用的开发人员。
　　◎ƒ需要在Linux 环境下进行毕业设计的电脑学员。
　　◎ƒ想了解Linux 环境下C 语言程式设计的其他人员。

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这本《王者归来-Linux C系统整合开发设计-第四版》，拿到手的时候真的让我眼前一亮！首先，它的装帧设计就很用心，封面那种低调又充满力量感的风格，一看就知道是讲硬核技术的书，但又不像那种死板的技术手册，而是带点艺术感。拆开塑封，纸张的触感也很好，不是那种廉价的纸，印刷清晰，字迹也很舒服，长时间阅读眼睛不容易疲劳。我平常工作需要处理很多底层的C语言代码，也经常和Linux打交道，市面上相关的书籍看了不少，但很多都停留在基础概念或者某个特定领域的介绍，很难做到系统性的整合。这本《王者归来》给我最大的感觉就是“全”和“深”。它不像很多书那样“点到为止”，而是把Linux C系统开发设计的方方面面都给剖析得很透彻。从最基本的环境搭建、工具链选择，到核心的内核机制、系统调用、进程线程管理，再到网络通信、文件系统、内存管理等等，几乎涵盖了整个Linux C系统开发栈。而且，它的讲解并不是简单地罗列知识点，而是非常有逻辑地串联起来，让你能明白各个模块是如何协同工作的，开发设计背后的思想是什么。对于我们这种希望把Linux C开发“玩转”的开发者来说，这绝对是一本值得深入钻研的宝典。

评分☆☆☆☆☆

我从事Linux C开发很多年了，也算是个老兵了。市面上关于Linux C的书籍，可以说我已经看遍了。但是，每次翻开《王者归来-Linux C系统整合开发设计-第四版》，总能发现一些新的东西，或者说，是用一种我之前没想过的方式来理解那些我以为已经掌握的知识。这本书最打动我的地方在于它的“体系化”和“前瞻性”。它没有局限于某个特定的应用领域，而是从Linux C系统开发的整个生态出发，系统性地讲解了从基础概念到高级特性的方方面面。尤其是一些关于系统性能优化的章节，它不只是给出一些通用的建议，而是深入到CPU调度、内存分配、I/O模型等底层机制，告诉你为什么会慢，以及如何从根本上解决问题。而且，书中对一些未来可能出现的开发趋势也有所涉及，比如在谈论容器化和微服务的时候，它也会从Linux C系统的角度去分析如何更好地支持这些新的架构。这让我觉得，这本书不仅仅是在教你“现在”怎么做，更是在为你未来的发展铺路。

评分☆☆☆☆☆

坦白说，在还没看到《王者归来-Linux C系统整合开发设计-第四版》之前，我对“第四版”这个字眼并没有太在意，总觉得无非是更新些API或者加点新的小章节。但拿到手后，我才明白它“第四版”的价值所在。这本书的作者明显是花了巨大的心思去打磨的。它不仅仅是内容的简单更新，而是在整体的框架、讲解的深度、以及案例的时效性上都有了质的飞跃。我注意到，书中很多关于网络编程和并发处理的章节，都融入了最新的Linux内核特性和一些现代化的开发实践，比如对epoll的深入解析，以及如何利用select/poll/epoll在高性能网络服务器中的应用。更让我惊喜的是，它在讲解一些复杂的系统调用时，会追溯到内核源码层面，让你看到C语言代码是如何与Linux内核交互的。这种“由表及里”的讲解方式，对于我这种想理解系统底层原理的开发者来说，简直是福音。过去我可能需要阅读大量的内核文档和源码才能理解的东西，在这本书里被梳理得井井有条，而且还配上了清晰的图示和代码。

评分☆☆☆☆☆

我之前一直觉得，要精通Linux C系统开发，真的需要很长时间的摸索和无数次的踩坑。市面上很多资料，要么过于理论化，讲的都是概念，但实际操作起来又另一回事；要么就是代码示例过于简单，脱离实际生产环境。这次拿到《王者归来-Linux C系统整合开发设计-第四版》第四版，我真的觉得，这书可能会改变很多开发者学习Linux C的路径。它最大的亮点在于“实战导向”和“系统性”。书里很多章节都不仅仅是讲解理论，而是紧密结合了实际的开发场景，提供了非常详细的案例和代码片段，甚至还包括一些性能调优和安全加固的思路。比如在讲到多线程同步的时候，它不只是讲互斥锁、信号量，还会分析在不同场景下哪种同步机制更合适，以及如何避免死锁、竞态等问题。这种从理论到实践，再到优化提升的完整链条，是很多书都无法比拟的。我特别看重这一点，因为作为开发者，我们最需要的是能解决实际问题、提升开发效率的知识，而不是空中楼阁。这本书就像一位经验丰富的导师，手把手地教你如何构建健壮、高效的Linux C系统。

评分☆☆☆☆☆

这本书的价值，用“厚积薄发”来形容可能一点也不为过。我是一个比较喜欢动手实践的开发者，看书的时候，如果光讲理论，我很容易就走神了。但《王者归来-Linux C系统整合开发设计-第四版》给我的感觉，就像一本“活”的书。它在讲解每个概念的时候，都会辅以大量的实例代码，而且这些代码都不是那种“Hello World”级别的东西，而是可以直接拿到项目里去参考，甚至能直接运行测试。我特别喜欢它在讲解数据结构和算法在系统开发中的应用时，那种严谨的分析和代码实现。它会告诉你，在Linux C环境下，如何高效地实现链表、树、图等数据结构，以及如何利用算法来优化搜索、排序等操作。此外，它对Linux系统下的各种调试工具，比如gdb、valgrind等的介绍也非常到位，讲解了如何利用这些工具来定位和解决开发过程中遇到的各种疑难杂症。总的来说，这本书给我最大的感受就是，它真的能帮助我提升我的Linux C系统开发能力，让我从一个“会写代码”的人，变成一个“懂系统”的人。