导语

  

内容提要

  

    20多年来，严谨的C程序员都是依靠一本书来深入了解驱动UNIX和Linux内核的编程接口的实用知识的，这本书就是W.Richard Stevens所著的《UNIX环境高级编程》。现在，Stevens的同事Stephen Rago彻底更新了这本经典著作。新的第3版支持当今领先的系统平台，反映了最新技术进展和最佳实践，并且符合最新的Single UNIXSpecification 第4版（SUSv4）。
    Rago保留了使本书前版成为经典之作的精髓和方法。他在Stevens原著的基础上，从基础的文件、目录和进程讲起，并给诸如信号处理和终端I/O之类的先进技术保留较大的篇幅。他还深入讨论了线程和多线程编程、使用套接字接口驱动进程间通信（IPC）等方面的内容。
    这一版涵盖了70多个新接口，包括POSIX 异步I/O、旋转锁、屏障（barrier）和POSIX信号量。此外，这一版删除了许多过时的接口，保留了一些广泛使用的接口。书中几乎所有实例都已经在主流的4个平台上测试过，包括Solaris10、Mac OS X 10.6.8（Darwin 10.8.0）、FreeBSD 8.0和Ubuntu 12.04（基于Linux 3.2）。
    与前两版一样，读者仍可以通过实例学习，这些实例包括了1 万多行可下载的ISO C源代码，书中通过简明但完整的程序阐述了400多个系统调用和函数，清楚地说明它们的用法、参数和返回值。为了使读者能融会贯通，书中还提供了几个贯穿整章的案例，每个案例都根据现在的技术环境进行了全面更新。
    本书帮助几代程序员写出了可靠、强大、高性能的代码。第3版根据当今主流系统进行更新，更具实用价值。

Chapter  1. UNIX System Overview / UNIX基础知识
  1.1  Introduction / 引言
  1.2  UNIX Architecture / UNIX体系结构
  1.3  Logging In / 登录
  1.4  Files and Directories / 文件和目录
  1.5  Input and Output / 输入和输出
  1.6  Programs and Processes / 程序和进程
  1.7  Error Handling / 出错处理
  1.8  User Identification / 用户标识
  1.9  Signals / 信号
  1.10  Time Values / 时间值
  1.11  System Calls and Library Functions / 系统调用和库函数
  1.12  Summary / 小结
  Exercises  / 习题
Chapter  2. UNIX Standardization and Implementations / UNIX标准及实现
  2.1  Introduction / 引言
  2.2  UNIX Standardization / UNIX标准化
    2.2.1  ISO C
    2.2.2  IEEE POSIX
    2.2.3  The Single UNIX Specification
    2.2.4  FIPS
  2.3  UNIX System Implementations / UNIX系统实现
    2.3.1  UNIX System V Release 4 / SVR4
      2.3.2  4.4  BSD
    2.3.3  FreeBSD
    2.3.4  Linux
    2.3.5  Mac OS X
    2.3.6  Solaris
    2.3.7  Other UNIX Systems / 其他UNIX系统
  2.4  Relationship of Standards and Implementations / 标准和实现的关系
  2.5  Limits / 限制
    2.5.1  ISO C Limits / ISO C限制
    2.5.2  POSIX Limits / POSIX限制
    2.5.3  XSI Limits / XSI限制
    2.5.4  sysconf， pathconf， and fpathconf Functions / 函数sysconf、pathconf和fpathconf
    2.5.5  Indeterminate Runtime Limits / 不确定的运行时限制
  2.6  Options / 选项
  2.7  Feature Test Macros / 功能测试宏
  2.8  Primitive System Data Types / 基本系统数据类型
  2.9  Differences Between Standards / 标准之间的冲突
  2.10  Summary / 小结
  Exercises  / 习题
Chapter  3. File I/O / 文件I/O
  3.1  Introduction / 引言
  3.2  File Descriptors / 文件描述符
  3.3  open and openat Functions / 函数open和openat
  3.4  creat Function / 函数creat
  3.5  close Function / 函数close
  3.6  lseek Function / 函数lseek
  3.7  read Function / 函数read
  3.8  write Function / 函数write
  3.9  I/O Efficiency / I/O的效率
  3.10  File Sharing / 文件共享
  3.11  Atomic Operations / 原子操作
  3.12  dup and dup2 Functions / 函数dup和dup2
  3.13  sync， fsync， and fdatasync Functions / 函数sync、fsync和fdatasync
  3.14  fcntl Function / 函数fcntl
  3.15  ioctl Function / 函数ioctl
  3.16  /dev/fd
  3.17  Summary / 小结
  Exercises  / 习题
Chapter  4. Files and Directories / 文件和目录
  4.1  Introduction / 引言
  4.2  stat， fstat， fstatat， and lstat Functions / 函数stat、fstat、fstatat和lstat
  4.3  File Types / 文件类型
  4.4  Set-User-ID and Set-Group-ID / 设置用户ID和设置组ID
  4.5  File Access Permissions / 文件访问权限
  4.6  Ownership of New Files and Directories / 新文件和目录的所有权
  4.7  access and faccessat Functions / 函数access和faccessat
  4.8  umask Function / 函数umask
  4.9  chmod， fchmod， and fchmodat Functions / 函数chmod、fchmod和fchmodat
  4.10  Sticky Bit / 粘着位
  4.11  chown， fchown， fchownat， and lchown Functions / 函数chown、fchown、fchownat和lchown
  4.12  File Size / 文件长度
  4.13  File Truncation / 文件截断
  4.14  File Systems / 文件系统
  4.15  link， linkat， unlink， unlinkat， and remove Functions / 函数link、linkat、unlink、unlinkat和remove
  4.16  rename and renameat Functions / 函数rename和renameat
  4.17  Symbolic Links / 符号链接
  4.18  Creating and Reading Symbolic Links / 创建和读取符号链接
  4.19  File Times / 文件的时间
  4.20  futimens， utimensat， and utimes Functions / 函数futimens、utimensat和utimes
  4.21  mkdir， mkdirat， and rmdir Functions / 函数mkdir、mkdirat和rmdir
  4.22  Reading Directories / 读目录
  4.23  chdir， fchdir， and getcwd Functions / 函数chdir、fchdir和getcwd
  4.24  Device Special Files / 设备特殊文件
  4.25  Summary of File Access Permission Bits / 文件访问权限位小结
  4.26  Summary / 小结
  Exercises  / 习题
Chapter  5. Standard I/O Library / 标准I/O库
  5.1  Introduction / 引言
  5.2  Streams and FILE Objects / 流和FILE对象
  5.3  Standard Input， Standard Output， and Standard Error / 标准输入、标准输出和标准错误
  5.4  Buffering / 缓冲
  5.5  Opening a Stream / 打开流
  5.6  Reading and Writing a Stream / 读和写流
  5.7  Line-at-a-Time I/O / 每次一行I/O
  5.8  Standard I/O Efficiency / 标准I/O的效率
  5.9  Binary I/O / 二进制I/O
  5.10  Positioning a Stream / 定位流
  5.11  Formatted I/O / 格式化I/O
  5.12  Implementation Details / 实现细节
  5.13  Temporary Files / 临时文件
  5.14  Memory Streams / 内存流
  5.15  Alternatives to Standard I/O / 标准I/O的替代软件
  5.16  Summary / 小结
  Exercises  / 习题
Chapter  6. System Data Files and Information / 系统数据文件和信息
  6.1  Introduction / 引言
  6.2  Password File / 口令文件
  6.3  Shadow Passwords / 阴影口令
  6.4  Group File / 组文件
  6.5  Supplementary Group IDs / 附属组ID
  6.6  Implementation Differences / 实现区别
  6.7  Other Data Files / 其他数据文件
  6.8  Login Accounting / 登录账户记录
  6.9  System Identification / 系统标识
  6.10  Time and Date Routines / 时间和日期例程
  6.11  Summary / 小结
  Exercises  / 习题
Chapter  7. Process Environment / 进程环境
  7.1  Introduction / 引言
  7.2  main Function / main函数
  7.3  Process Termination / 进程终止
  7.4  Command-Line Arguments / 命令行参数
  7.5  Environment List / 环境表
  7.6  Memory Layout of a C Program / C程序的存储空间布局
  7.7  Shared Libraries / 共享库
  7.8  Memory Allocation / 存储空间分配
  7.9  Environment Variables / 环境变量
  7.10  setjmp and longjmp Functions / 函数setjmp和longjmp
  7.11  getrlimit and setrlimit Functions / 函数getrlimit和setrlimit
  7.12  Summary / 小结
  Exercises  / 习题
Chapter  8. Process Control / 进程控制
  8.1  Introduction / 引言
  8.2  Process Identifiers / 进程标识
  8.3  fork Function / 函数fork
  8.4  vfork Function / 函数vfork
  8.5  exit Functions / 函数exit
  8.6  wait and waitpid Functions / 函数wait和waitpid
  8.7  waitid Function / 函数waitid
  8.8  wait3 and wait4 Functions / 函数wait3和wait4
  8.9  Race Conditions / 竞争条件
  8.10  exec Functions / 函数exec
  8.11  Changing User IDs and Group IDs / 更改用户ID和更改组ID
  8.12  Interpreter Files / 解释器文件
  8.13  system Function / 函数system
  8.14  Process Accounting / 进程会计
  8.15  User Identification / 用户标识
  8.16  Process Scheduling / 进程调度
  8.17  Process Times / 进程时间
  8.18  Summary / 小结
  Exercises  / 习题
Chapter  9. Process Relationships / 进程关系
  9.1  Introduction / 引言
  9.2  Terminal Logins / 终端登录
  9.3  Network Logins / 网络登录
  9.4  Process Groups / 进程组
  9.5  Sessions / 会话
  9.6  Controlling Terminal / 控制终端
  9.7  tcgetpgrp， tcsetpgrp， and tcgetsid Functions / 函数tcgetpgrp、tcsetpgrp和tcgetsid
  9.8  Job Control / 作业控制
  9.9  Shell Execution of Programs / Shell执行程序
  9.10  Orphaned Process Groups / 孤儿进程组
  9.11  FreeBSD Implementation / FreeBSD实现
  9.12  Summary / 小结
  Exercises  / 习题
Chapter  10. Signals / 信号
  10.1  Introduction / 引言
  10.2  Signal Concepts / 信号概念
  10.3  signal Function / 函数signal
  10.4  Unreliable Signals / 不可靠的信号
  10.5  Interrupted System Calls / 中断的系统调用
  10.6  Reentrant Functions / 可重入函数
  10.7  SIGCLD Semantics / SIGCLD语义
  10.8  Reliable-Signal Terminology and Semantics / 可靠信号术语和语义
  10.9  kill and raise Functions / 函数kill和raise
  10.10  alarm and pause Functions / 函数alarm和pause
  10.11  Signal Sets / 信号集
  10.12  sigprocmask Function / 函数sigprocmask
  10.13  sigpending Function / 函数sigpending
  10.14  sigaction Function / 函数sigaction
  10.15  sigsetjmp and siglongjmp Functions / 函数sigsetjmp和siglongjmp
  10.16  sigsuspend Function / 函数sigsuspend
  10.17  abort Function / 函数abort
  10.18  system Function / 函数system
  10.19  sleep， nanosleep， and clock_nanosleep Functions / 函数sleep、nanosleep和clock_nanosleep
  10.20  sigqueue Function / 函数sigqueue
  10.21  Job-Control Signals / 作业控制信号
  10.22  Signal Names and Numbers / 信号名和编号
  10.23  Summary / 小结
  Exercises  / 习题
Chapter  11. Threads / 线程
  11.1  Introduction / 引言
  11.2  Thread Concepts / 线程概念
  11.3  Thread Identification / 线程标识
  11.4  Thread Creation / 线程创建
  11.5  Thread Termination / 线程终止
  11.6  Thread Synchronization / 线程同步
    11.6.1  Mutexes / 互斥量
    11.6.2  Deadlock Avoidance / 避免死锁
    11.6.3  pthread_mutex_timedlock Function / 函数pthread_mutex_timedlock
    11.6.4  Reader-Writer Locks / 读写锁
    11.6.5  Reader-Writer Locking with Timeouts / 带有超时的读写锁
    11.6.6  Condition Variables / 条件变量
    11.6.7  Spin Locks / 自旋锁
    11.6.8  Barriers / 屏障
  11.7  Summary / 小结
  Exercises  / 习题
Chapter  12. Thread Control / 线程控制
  12.1  Introduction / 引言
  12.2  Thread Limits / 线程限制
  12.3  Thread Attributes / 线程属性
  12.4  Synchronization Attributes / 同步属性
    12.4.1  Mutex Attributes / 互斥量属性
    12.4.2  Reader-Writer Lock Attributes / 读写锁属性
    12.4.3  Condition Variable Attributes / 条件变量属性
    12.4.4  Barrier Attributes / 屏障属性
  12.5  Reentrancy / 重入
  12.6  Thread-Specific Data / 线程特定数据
  12.7  Cancel Options / 取消选项
  12.8  Threads and Signals / 线程和信号
  12.9  Threads and fork / 线程和fork
  12.10  Threads and I/O / 线程和I/O
  12.11  Summary / 小结
  Exercises  / 习题
Chapter  13. Daemon Processes / 守护进程
  13.1  Introduction / 引言
  13.2  Daemon Characteristics / 守护进程的特征
  13.3  Coding Rules / 编程规则
  13.4  Error Logging / 出错记录
  13.5  Single-Instance Daemons / 单实例守护进程
  13.6  Daemon Conventions / 守护进程的惯例
  13.7  Client-Server Model / 客户进程-服务器进程模型
  13.8  Summary / 小结
  Exercises  / 习题
Chapter  14. Advanced I/O / 高级I/O
  14.1  Introduction / 引言
  14.2  Nonblocking I/O / 非阻塞I/O
  14.3  Record Locking / 记录锁
  14.4  I/O Multiplexing / I/O多路转接
    14.4.1  select and pselect Functions / 函数select和pselect
    14.4.2  poll Function / 函数poll
  14.5  Asynchronous I/O / 异步I/O
    14.5.1  System V Asynchronous I/O / System V异步I/O
    14.5.2  BSD Asynchronous I/O / BSD异步I/O
    14.5.3  POSIX Asynchronous I/O / POSIX异步I/O
  14.6  readv and writev Functions / 函数readv和writev
  14.7  readn and writen Functions / 函数readn和writen
  14.8  Memory-Mapped I/O / 存储映射I/O
  14.9  Summary / 小结
  Exercises  / 习题
Chapter  15. Interprocess Communication / 进程间通信
  15.1  Introduction / 引言
  15.2  Pipes / 管道
  15.3  popen and pclose Functions / 函数popen和pclose
  15.4  Coprocesses / 协同进程
  15.5  FIFOs
  15.6  XSI IPC
    15.6.1  Identifiers and Keys / 标识符和键
    15.6.2  Permission Structure / 权限结构
    15.6.3  Configuration Limits / 结构限制
    15.6.4  Advantages and Disadvantages / 优点和缺点
  15.7  Message Queues / 消息队列
  15.8  Semaphores / 信号量
  15.9  Shared Memory / 共享存储
  15.10  POSIX Semaphores / POSIX信号量
  15.11  Client-Server Properties / 客户进程-服务器进程属性
  15.12  Summary / 小结
  Exercises  / 习题
Chapter  16. Network IPC： Sockets / 网络IPC：套接字
  16.1  Introduction / 引言
  16.2  Socket Descriptors / 套接字描述符
  16.3  Addressing / 寻址
    16.3.1  Byte Ordering / 字节序
    16.3.2  Address Formats / 地址格式
    16.3.3  Address Lookup / 地址查询
    16.3.4  Associating Addresses with Sockets / 将套接字与地址关联
  16.4  Connection Establishment / 建立连接
  16.5  Data Transfer / 数据传输
  16.6  Socket Options / 套接字选项
  16.7  Out-of-Band Data / 带外数据
  16.8  Nonblocking and Asynchronous I/O / 非阻塞和异步I/O
  16.9  Summary / 小结
  Exercises  / 习题
Chapter  17. Advanced IPC / 高级进程间通信
  17.1  Introduction / 引言
  17.2  UNIX Domain Sockets / UNIX域套接字
  17.3  Unique Connections / 唯一连接
  17.4  Passing File Descriptors / 传送文件描述符
  17.5  An Open Server， Version 1 / 打开服务器进程第 1版
  17.6  An Open Server， Version 2 / 打开服务器进程第 2版
  17.7  Summary / 小结
  Exercises  / 习题
Chapter  18. Terminal I/O / 终端I/O
  18.1  Introduction / 引言
  18.2  Overview / 概述
  18.3  Special Input Characters / 特殊输入字符
  18.4  Getting and Setting Terminal Attributes / 获得和设置终端属性
  18.5  Terminal Option Flags / 终端选项标志
  18.6  stty Command / stty命令
  18.7  Baud Rate Functions / 波特率函数
  18.8  Line Control Functions / 行控制函数
  18.9  Terminal Identification / 终端标识
  18.10  Canonical Mode / 规范模式
  18.11  Noncanonical Mode / 非规范模式
  18.12  Terminal Window Size / 终端窗口大小
  18.13  termcap， terminfo， and curses / termcap、terminfo和curses
  18.14  Summary / 小结
  Exercises  / 习题
Chapter  19. Pseudo Terminals / 伪终端
  19.1  Introduction / 引言
  19.2  Overview / 概述
  19.3  Opening Pseudo-Terminal Devices / 打开伪终端设备
  19.4  pty_fork Function / 函数pty_fork
  19.5  pty Program / pty程序
  19.6  Using the pty Program / 使用pty程序
  19.7  Advanced Features / 高级特性
  19.8  Summary / 小结
  Exercises  / 习题
Chapter  20. A Database Library / 数据库函数库
  20.1  Introduction / 引言
  20.2  History / 历史
  20.3  The Library / 函数库
  20.4  Implementation Overview / 实现概述
  20.5  Centralized or Decentralized / 集中式还是非集中式
  20.6  Concurrency / 并发
  20.7  Building the Library / 构造函数库
  20.8  Source Code / 源代码
  20.9  Performance / 性能
  20.10  Summary / 小结
  Exercises  / 习题
Chapter  21. Communicating with a Network Printer / 与网络打印机通信
  21.1  Introduction / 引言
  21.2  The Internet Printing Protocol / 网络打印协议
  21.3  The Hypertext Transfer Protocol / 超文本传输协议HTTP
  21.4  Printer Spooling / 打印假脱机技术
  21.5  Source Code / 源代码
  21.6  Summary / 小结
  Exercises  / 习题
Appendix  A. Function Prototypes / 函数原型
Appendix  B. Miscellaneous Source Code / 其他源代码
  B.1  Our Header File / 本书使用的头文件
  B.2  Standard Error Routines / 标准出错例程
Appendix  C. Solutions to Selected Exercises / 部分习题答案
Bibliography  / 参考书目