学会Linux／UNIX高级程式设计才叫大师 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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本书遵循最新的〝统一UNIX标准版本4〞，以Linux为平台，系统性地说明了UNIX API各种函数的程式设计方法。本书内容包含UNIX的发展历史与标准、标准I/O和低阶I/O、档案与目录操作、处理程序环境与处理程序控制、讯号处理、时间与定时、终端I/O、进阶I/O、处理程序之间的通讯、通讯端与网路通讯、多执行绪程式设计。

深入理解现代软件开发：从理论基石到实践应用 本书旨在为渴望在快速迭代的软件工程领域中建立坚实基础的技术人员提供一份详尽且实用的指南。它不侧重于特定操作系统的深入系统编程细节，而是聚焦于跨平台、高效率的现代软件开发范式、设计模式的深度剖析，以及如何构建健壮、可维护、高性能的应用系统。 我们生活在一个由分布式系统、微服务架构和云原生技术主导的时代。理解这些宏大架构背后的核心原理，远比记忆某一个特定Shell命令的参数更为重要。本书将带领读者跳出具体的命令行操作界面，进入软件设计和系统架构的更高层次进行思考。 第一部分：软件工程的基石与思维模型重塑 本部分着力于转变读者的思维定式，从“如何让代码运行”提升到“如何设计出优雅且可扩展的系统”。 1.1 现代软件设计哲学：聚焦于抽象与接口 我们将深入探讨面向对象设计（OOD）的深层原则，但重点将放在如何利用依赖反转原则（DIP）和接口隔离原则（ISP）来构建松耦合的模块。这不仅仅是理论的堆砌，而是结合实际案例——例如，一个复杂的业务流程引擎，展示如何通过清晰的接口定义，使得核心业务逻辑能够独立于数据库驱动或消息队列的实现细节而存在。 契约优先的开发思维： 如何定义清晰、不可变的API契约，并确保生产者与消费者之间的有效同步。 组合优于继承的实践： 详尽分析策略模式、装饰器模式在解决复杂业务变化时的威力，并对比继承带来的僵硬性。 1.2 数据结构与算法的现代应用视角 虽然基础算法知识是前提，但本书关注的是在内存受限和高并发场景下如何优化数据结构的选择。我们将剖析高性能缓存系统设计中对哈希表、跳跃表（Skip List）的定制化需求，以及如何利用位运算和高效内存布局来加速特定批处理任务。 内存布局与缓存友好的代码： 理解CPU缓存行（Cache Line）对程序性能的实际影响，以及如何重排结构体成员以最大化数据局部性。 无锁数据结构简介： 探讨原子操作（Atomic Operations）如何在不依赖重量级锁的情况下实现并发安全的数据访问，为后续的高性能并发编程打下理论基础。 第二部分：构建可信赖的分布式系统 现代应用几乎无一例外地需要处理跨多台机器的数据一致性、服务发现与故障恢复。本部分将深入这些领域的核心挑战。 2.1 分布式事务与一致性模型 理解CAP理论的局限性后，我们转向实际的解决方案。本书不会停留在理论阶段，而是详细解析两阶段提交（2PC）、三阶段提交（3PC）的实际应用场景与性能损耗，并重点阐述Saga模式在微服务架构中如何实现最终一致性，以及如何设计补偿机制来处理流程中断。 隔离级别的高级考量： 探讨快照隔离（Snapshot Isolation）和多版本并发控制（MVCC）在高性能数据库中的实现原理，以及它们如何影响应用程序的事务设计。 时钟同步与因果关系： 介绍逻辑时钟（如Lamport时间戳和向量时钟）在判断事件发生顺序中的关键作用，这是理解事件溯源（Event Sourcing）的基础。 2.2 消息队列与事件驱动架构 消息队列（MQ）已成为连接解耦系统的神经中枢。本书将系统地分析不同MQ范式（如发布/订阅、点对点）的选择依据。 消息的持久化与可靠投递： 深入分析如何确保消息“至少一次”或“恰好一次”被处理的工程技巧，包括消费者端的幂等性设计。 背压（Backpressure）机制： 当系统处理速度跟不上输入速度时，如何设计合理的反馈机制，防止系统雪崩，而不是简单地堆积请求。 第三部分：性能工程与系统优化实践 性能优化是区分普通开发者与资深工程师的关键点。本部分将关注剖析和解决实际运行中的性能瓶颈。 3.1 资源管理与 I/O 模型的掌握 高效的I/O是决定网络应用性能的关键。我们将对比同步阻塞I/O、异步非阻塞I/O（NIO）以及反应器模式（Reactor Pattern）的工作原理。 事件循环的精妙： 详细解析事件循环如何通过最小的线程开销管理大量的并发连接，这是现代高性能网络框架的核心。 连接池与资源复用： 探讨数据库连接池、HTTP客户端连接池的设计哲学，以及如何平衡连接的创建和销毁成本。 3.2 调试、剖析与可观察性（Observability） 一个无法被有效观测的系统是不可维护的。本书强调从度量（Metrics）、日志（Logs）、分布式追踪（Tracing）三个维度建立完整的可观察性体系。 火焰图（Flame Graphs）的应用： 如何利用CPU采样工具生成火焰图，快速定位热点函数调用栈，指导代码优化方向。 请求链路追踪： 讲解如何通过注入和传递Trace ID，在复杂的微服务调用链中诊断延迟和错误源头。 第四部分：代码质量、自动化与持续交付 软件的长期价值体现在其可维护性上。本部分关注于如何通过工程实践来保证代码质量和交付效率。 4.1 健壮性测试策略的构建 单元测试、集成测试、端到端测试（E2E）的边界在哪里？本书将聚焦于契约测试（Contract Testing），确保服务间的接口兼容性，并讨论如何利用模糊测试（Fuzz Testing）发掘边界条件下的潜在漏洞。 4.2 基础设施即代码（IaC）与自动化部署 理解如何使用声明式配置（而非命令式脚本）来管理基础设施。我们将探讨配置管理工具的核心思想，它们如何确保开发、测试、生产环境的一致性，从而消除了“在我机器上可以运行”的问题。 --- 本书适合对象： 具有一定编程经验，希望从“能实现功能”迈向“能设计健壮、高性能、易维护的企业级系统”的软件工程师、系统架构师和技术主管。它提供的不是即插即用的脚本，而是理解底层原理和设计取舍的深刻洞察力。掌握了这些高级编程范式和系统思维，开发者便能游刃有余地应对任何新兴技术栈的挑战。

第01章 UNIX 导论
1.1 UNIX 简史  
1.1.1 UNIX 的诞生
1.1.2 UNIX 的早期发展  
1.1.3 BSD UNIX
1.1.4 系统V UNIX
1.1.5 UNIX 的商业化
1.1.6 Linux  
1.2 标准  
1.2.1 SVID
1.2.2 POSIX
1.2.3 统一UNIX 标准  
1.2.4 C 标准
1.3 UNIX 基本概念
1.3.1 程式和处理程序
1.3.2 核心  
1.3.3 shell  
1.3.4 使用者名称与使用者ID、使用者群组与群组ID
1.3.5 特权使用者  
1.3.6 系统唿叫与函数
1.4 系统函数库
1.4.1 标头档  
1.4.2 保留字
1.4.3 特征测试
1.5 范例程式和编译环境  
1.6 错误处理  
1.7 系统资讯  
1.7.1 机器标识  
1.7.2 硬体/ 软体型态识别
1.8 系统能力限制
1.8.1 一般能力限制值  
1.8.2 系统和档案特征选项
1.8.3 sysconf()、pathconf() 和 fpathconf() 函
1.9 思考与练习   

第02章 标准输入输出
2.1 UNIX 输入输出基本概念
2.2 流和FILE 物件  
2.3 开启和关闭流  
2.4 读和写流  
2.4.1 字元I/O
2.4.2 行I/O  
2.4.3 读回  
2.4.4 区块I/O  
2.5 档案定位  
2.6 档案结束和错误指示器  
2.7 流缓冲  
2.8 格式I/O
2.8.1 格式输出
2.8.2 格式输入  
2.9 暂存档案
2.10 思考与练习  

第03章 低阶输入输出
3.1 档案描述子的开启、建立和关闭函数
3.2 read() 和write() 函数  
3.3 设定描述子的档案位置  
3.4 dup() 和dup2() 函数  
3.5 fdopen() 和fileno() 函数  
3.6 档案控制函数fcntl()  
3.6.1 重复档案描述子唿叫
3.6.2 档案描述子标签  
3.6.3 档案状态标签  
3.7 非阻塞I/O
3.8 readv() 和writev() 函数  
3.9 fsync() 和fdatasync() 函数  
3.10 思考与练习  

第04章 档案与目录
4.1 档案  
4.1.1 stat()、fstat() 和lstat()函数
4.2 档案型态  
4.2.1 一般档案  
4.2.2 目录
4.2.3 连结与link() 函数
4.2.4 符号连结与symlink() 和readlink() 函数
4.2.5 特别档案
4.2.6 测试档案的型态
4.3 档案的拥有者和使用者群组
4.3.1 chown()、fchown() 和lchown() 函数  
4.4 档案规则  
4.4.1 档案存取权限
4.4.2 调整使用者ID 和调整群组ID
4.4.3 sticky 位元  
4.4.4 档案规则位元小结
4.5 确定和改变档案规则
4.5.1 umask() 函数  
4.5.2 chmod() 和fchmod()函数  
4.5.3 access() 函数
4.6 档案大小
4.6.1 截断档案
4.7 档案时间  
4.7.1 utime() 和utimes() 函数   
4.8 档案的删除与重新命名
4.8.1 删除档案和目录  
4.8.2 档案重新命名
4.9 目录操作  
4.9.1 工作目录
4.9.2 建立目录  
4.9.3 读取目录  
4.9.4 对目录流的随机存取
4.10 思考与练习

第05章 处理程序环境
5.1 main() 函数
5.2 命令列参数  
5.2.1 命令列参数的语法约定  
5.2.2 扫描命令列中的选项  
5.3 环境变数  
5.3.1 环境表  
5.3.2 存取环境  
5.4 终止处理
5.4.1 Exit|Code  
5.4.2 终止前的清理
5.4.3 中止程式
5.5 处理程序的储存空间  
5.5.1 处理程序的位址空间
5.5.2 动态储存装置分配与释放
5.5.3 释放分配的储存单元
5.6 setjmp() 和longjmp() 函数  
5.7 处理程序资源  
5.7.1 检视与设定资源限制
5.7.2 资源使用统计
5.8 使用者资讯  
5.8.1 使用者名称
5.8.2 使用者资料库
5.8.3 群组资料库
5.9 处理程序的身份凭证
5.10 调整处理程序的身份
5.11 思考与练习

第06章 处理程序控制
6.1 处理程序标识
6.2 处理程序建立
6.3 执行一个新程式  
6.4 等待处理程序完成
6.5 处理程序终止与僵尸处理程序
6.6 system() 函数  
6.7 处理程序群组
6.8 阶段      
6.9 控制终端  
6.10 作业控制  
6.11 思考与练习

第07章 讯号处理
7.1 讯号概念  
7.2 UNIX 讯号  
7.2.1 程式错误类讯号
7.2.2 程式中止类讯号程式  
7.2.3 闹铃类讯号  
7.2.4 I/O 类讯号
7.2.5 作业控制类讯号
7.2.6 操作错误类讯号  
7.2.7 其他讯号  
7.3 产生讯号
7.3.1 raise() 函数  
7.3.2 kill() 函数
7.4 设定讯号的动作  
7.4.1 signal() 函数
7.4.2 处理程序启始时的讯号动作  
7.4.3 不可靠讯号  
7.4.4 sigaction() 函数
7.5 讯号控制  
7.5.1 正常传回的讯号控制码  
7.5.2 终止处理程序的控制码  
7.6 阻塞讯号  
7.6.1 sigset_t 型态和讯号集操作
7.6.2 设定讯号隐藏
7.6.3 检查搁置讯号
7.7 等待讯号
7.7.1 pause() 函数
7.7.2 sigsuspend() 函数
7.8 使用分开的讯号
7.9 讯号控制码程式设计技巧  
7.9.1 控制码内非局部控制转移  
7.9.2 可重入函数与非同步讯号安全函数  
7.9.3 被讯号中断的系统唿叫  
7.9.4 最小资料  
7.10 即时讯号  
7.10.1 SA_SIGINFO 标示
7.10.2 发送即时讯号
7.10.3 等待即时讯号
7.11 思考与练习  

第08章 时间与定时
8.1 系统时钟时钟  
8.1.1 time() 函数  
8.1.2 gettimeofday() 函数
8.2 时间格式转换  
8.2.1 分解的日历时间
8.2.2 格式化日期与时间  
8.3 CPU 时间与钟表时间
8.3.1 clock() 函数
8.3.2 times() 函数
8.4 休眠与定时
8.4.1 sleep() 函数
8.4.2 设定计时器
8.5 即时时钟与定时
8.5.1 即时时钟  
8.5.2 即时休眠相  
8.5.3 即时计时器
8.5.4 建立和删除即时计时器  
8.5.5 设定即时计时器
8.5.6 计时器超期计数  
8.6 思考与练习

第09章 终端I/O
9.1 需要改变终端设定的实例  
9.2 终端I/O 概述  
9.2.1 终端  
9.2.2 序列埠
9.2.3 终端装置档案  
9.2.4 输入输出伫列  
9.2.5 加工和非加工输入方式
9.3 GTI 控制介面
9.3.1 termios 资料结构
9.3.2 GTI 控制函数
9.4 终端属性  
9.4.1 输入方式输入
9.4.2 输出方式
9.4.3 控制方式  
9.4.4 局部方式
9.4.5 特殊字元  
9.4.6 stty 指令  
9.5 终端标识
9.6 改变终端属性  
9.7 加工方式与非加工方式输入
9.7.1 加工方式输入
9.7.2 非加工方式输入
9.8 设定串列传输速率
9.9 行控制函数  
9.10 序列埠程式设计
9.11 思考与练习  

第10章 进阶I/O1
10.1 档案锁
10.1.1 fcntl() 档案锁操作
10.1.2 锁的测试、请求和释放  
10.1.3 档案锁与处理程序和档案的关系  
10.1.4 锁死
10.1.5 建议锁与强制锁
10.2 讯号驱动的I/O
10.3 多路转接I/O  
10.3.1 select() 函数
10.3.2 poll() 函数
10.4 非同步I/O  
10.4.1 非同步I/O 控制区块
10.4.2 I/O 完成时的讯号发佈
10.4.3 非同步I/O 的优先顺序  
10.4.4 非同步I/O 函数  
10.4.5 非同步I/O 范例
10.4.6 非同步I/O 注意事项  
10.5 储存映射I/O
10.6 思考与练习

第11章 处理程序间通讯„
11.1 管道  
11.1.1 建立管道
11.1.2 父子处理程序间的管道通讯
11.1.3 连接标准输入和标准输出的管道
11.1.4 popen() 和pclose() 函数  
11.1.5 管道I/O 的不可分割性  
11.2 FIFO 特别档案
11.2.1 建立FIFO
11.2.2 FIFO 操作
11.2.3 FIFO 用于客户/ 服务通讯  
11.3 系统V IPC
11.3.1 关键字和标识  
11.3.2 IPC 资源描述结构与成员ipc_perm  
11.3.3 ipcs 和ipcrm 指令  
11.4 讯息伫列  
11.4.1 建立和获得讯息伫列
11.4.2 讯息伫列的查询、设定和删除  
11.4.3 发送和接收讯息  
11.5 共用储存区段
11.5.1 建立和获得共用储存区段
11.5.2 共用储存区段的查询、设定和删除
11.5.3 共用储存区段的连接和分离  
11.6 号志  
11.6.1 建立和获得号志标识
11.6.2 号志的查询、设定和删除
11.6.3 号志操作
11.7 思考与练习

第12章 通讯端及网路通讯
12.1 TCP/IP 协定  
12.2 通讯端
12.3 通讯端位址结构  
12.3.1 IP 位址  
12.3.2 域名位址
12.3.3 服务与通讯埠号
12.3.4 通讯端位址资料结构
12.3.5 位元组顺序
12.4 命名通讯端  
12.5 通讯端通讯模式
12.6 流通讯端操作
12.6.1 请求连接  
12.6.2 接收连接
12.6.3 getsockname() 和getpeername() 函数
12.6.4 多客户服务
12.6.5 send() 和recv() 函数  
12.7 通讯端选项
12.8 频外资料
12.8.1 TCP 频外资料  
12.8.2 频外资料的发送和接收
12.8.3 频外资料标示
12.9 资料通讯端操作  
12.9.1 sendto() 和recvfrom()函数
12.9.2 资料通讯端客户/ 服务范例  
12.9.3 使用connect() 函数
12.10 逾时处理  
12.11 思考与练习

第13章 执行绪
13.1 执行绪概念  
13.1.1 什么是执行绪
13.1.2 执行绪的好处  
13.1.3 Pthreads 执行绪  
13.1.4 执行绪标识
13.2 建立执行绪  
13.3 终止执行绪  
13.3.1 等待中的执行绪终止  
13.3.2 可汇合与分离的执行绪
13.4 建立特殊属性的执行绪
13.5 互斥变数
13.5.1 互斥变数的初始化和销毁
13.5.2 互斥变数属性  
13.5.3 互斥变数的加锁与解锁
13.5.4 互斥变数与spin 锁
13.6 读写锁  
13.6.1 读写锁的初始化和销毁
13.6.2 读写锁的上锁与解锁
13.7 条件变数  
13.7.1 建立和销毁条件变数  
13.7.2 条件变数属性
13.7.3 等待条件变数
13.7.4 唤醒条件变数等待
13.8 思考与练习

第14章 执行绪进阶特征
14.1 执行绪专有资料
14.1.1 执行绪专有资料键的建立和删除
14.1.2 使用执行绪专有资料  
14.2 取消执行绪  
14.2.1 执行绪的可取消属性
14.2.2 取消执行绪与取消点  
14.2.3 非同步取消的安全性
14.2.4 现场清理
14.3 执行绪排程
14.3.1 执行绪排程竞争范围  
14.3.2 排程策略与优先顺序  
14.3.3 执行绪排程属性
14.3.4 动态改变执行绪的排程策略和优先顺序
14.4 执行绪与讯号
14.4.1 讯号动作  
14.4.2 讯号隐藏
14.4.3 向执行绪发送讯号  
14.4.4 等待讯号
14.4.5 一种新的事件通知方法：SIGEV_THREAD
14.5 思考与练习

序
 
　　UNIX/Linux 流行起来这十年间，影响UNIX 程式设计介面的标准和标准发生了很大的变化，当时大家学习参考的Single UNIX Specification 2 现在已发展到Single UNIX Specification 4，而许多分离独立的标准和标准，包含Single UNIXSpecification，现在都已经统一在POSIX.1-2008 标准之下了。随着Linux 系统的成熟和发展，UNIX 系统已不再是少数大型主机和伺服器的专利。任何一个使用电脑的人现在都能安装和使用Linux，进一步使得用UNIX 程式设计介面开发应用的人也越来越多。
 

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计非常有吸引力，深邃的蓝色背景搭配银色的金属质感字体，给人一种专业、沉稳又不失神秘的感觉。书名中的“大师”二字更是直击人心，仿佛预示着掌握了其中的奥秘，就能在Linux/UNIX的世界里披荆斩棘。我拿到这本书后，就迫不及待地翻阅起来，虽然我还没有深入阅读内容，但仅仅从目录和章节标题来看，就觉得这本书的编排非常合理，逻辑性很强。从基础的概念讲起，逐步深入到更复杂的系统调用和网络编程，再到性能调优和安全防护，似乎囊括了Linux/UNIX编程的方方面面。特别是看到一些关于进程间通信、多线程同步、以及高性能 I/O 的章节，让我对书中可能包含的深度内容充满了期待。我平时工作中接触Linux/UNIX系统比较多，但总感觉在编程层面还有很大的提升空间，很多时候遇到一些棘手的问题，感觉就是差那么一点关键的技术点。这本书的书名，以及它所涵盖的这些主题，让我觉得它可能就是我一直寻觅的那本能够点拨我、让我突破瓶颈的宝典。我已经开始构思，读完这本书后，要尝试将书中学到的技术应用到我正在开发的某个项目中，看看能否带来显著的性能提升或者更优雅的代码实现。

评分☆☆☆☆☆

《学会Linux／UNIX高级程式设计才叫大师》这本书的封面设计，特别是那个深邃的蓝色搭配银色金属质感的标题，就足够吸引眼球了。它散发着一种沉静而权威的气息，仿佛一个经验丰富的导师，正在向你娓娓道来他毕生的绝学。我还没有深入阅读书中的具体内容，但仅凭书名和粗略翻阅的目录，我就能感受到其中蕴含的深厚功力。从“高级程式设计”这个词可以看出，这本书并非面向初学者，而是那些已经具备一定基础，渴望在 Linux/UNIX 编程领域更进一步的开发者。我尤其对书中可能涉及到的关于系统性能优化、并发控制、以及分布式系统架构等内容感到好奇。在我看来，真正的“大师”不仅仅是会写代码，更重要的是能够写出高效、健壮、可扩展的代码。我期待这本书能提供一些独到的见解，帮助我理解那些看似复杂的技术难题背后的原理，并提供切实可行的解决方案。这本书的存在，本身就是对那些追求技术卓越的开发者的一个强有力的激励。

评分☆☆☆☆☆

这本书的书脊设计简洁有力，没有过多的花哨装饰，整体风格偏向实用主义。当我翻开第一页，一股淡淡的油墨香扑鼻而来，这是纸质书特有的味道，让人心生亲切。我最喜欢的是书中章节的划分方式，感觉非常系统化。它似乎是从操作系统的基本原理出发，然后一步步引导读者去理解更复杂的概念。我注意到其中有几个章节的标题，比如“理解内存管理”、“深入文件系统”、“网络协议栈剖析”等，这些都是我一直以来在学习和工作中想要深入理解的部分。我经常会遇到一些关于内存泄漏、文件 I/O 瓶颈，或者网络通信延迟的问题，这些问题往往与对底层机制的不够了解有关。这本书似乎能为我提供一个更清晰的视角，让我能够从根源上解决这些问题。我非常期待书中能有一些经典的案例分析，能够将理论知识与实际应用紧密结合起来，帮助我更快地掌握这些高级编程技巧。总的来说，这本书给我一种“干货满满”的预感，相信它能成为我学习 Linux/UNIX 高级编程的宝贵财富。

评分☆☆☆☆☆

这本书的整体排版给我留下了深刻的印象，字体清晰，行距适中，阅读起来非常舒适。而且，我发现书中穿插了一些精美的插图和流程图，这对于理解抽象的概念非常有帮助。我还在犹豫是否要开始深入阅读，但仅仅看标题，就让我对接下来的学习充满了期待。例如，其中一个章节叫做“深入剖析内核机制”，这听起来就非常有挑战性，同时也让我非常兴奋。我一直希望能够更深入地了解 Linux/UNIX 操作系统的内核是如何工作的，因为我相信，对内核的理解是掌握高级编程的关键。此外，书中还提到了“安全编程最佳实践”，这在当前网络安全日益重要的环境下，显得尤为宝贵。我希望这本书能够提供一些实用的技巧，帮助我写出更安全、更不容易被攻击的代码。这本书的出现，无疑为我提供了一个系统学习 Linux/UNIX 高级编程的绝佳机会，我已经被它深深吸引，迫不及待地想要沉浸其中，探索那些未知的领域。

评分☆☆☆☆☆

刚拿到这本《学会Linux／UNIX高级程式设计才叫大师》，第一感觉就是它很“厚重”，不仅仅是物理上的厚度，更是知识上的厚度。我还没来得及细看每一章节的具体内容，但粗略浏览了一下目录，感觉这本书的选材非常精炼，并没有那种“大而全”的包罗万象，而是选择了 Linux/UNIX 编程中最核心、最具挑战性的部分来深入探讨。比如，关于系统调用的深入讲解，这部分往往是很多初学者望而却步的，因为它直接触及操作系统的底层机制。还有关于性能分析和优化的章节，这对于任何一个追求极致的开发者来说都是至关重要的。我个人尤其关注书中对并发编程和网络编程的阐述，这两者是构建高性能、高可用性系统的基石。我期待书中能提供一些前沿的、实用的技巧和最佳实践，而不仅仅是理论的堆砌。从书名就能看出，它面向的读者群体是那些希望在 Linux/UNIX 编程领域有所建树，甚至达到“大师”级别的人。这让我感到一丝压力，但也更加激发了我学习的斗志。我相信，这本书会成为我攻克那些高难度技术难题的有力武器。