ADVANCED PROGRAMMING IN THE UNIX ENVIRONME pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:學貫

作者:資策會產品處

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:20001019

价格:NT$ 850

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isbn号码:9789570390315

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图书标签:

• Unix
• 编程
• C语言
• 系统编程
• APUE
• 高级编程
• 操作系统
• Linux
• 技术
• 计算机科学

《深入解析：现代操作系统中的并发与系统编程》 本书并非《Advanced Programming in the UNIX Environment》的续篇或替代品，而是专注于现代操作系统环境中一个截然不同但同样至关重要的领域——并发机制的深度剖析与高效系统编程实践。我们将视角从经典的UNIX系统调用细节，转向当代多核处理器架构下的软件设计挑战，深入探讨如何构建响应迅速、资源利用率高且可靠的应用程序。 内容概览： 本书将带您领略现代操作系统如何管理和协调并发执行的任务，以及开发者应如何利用这些机制编写高效、可伸缩的软件。我们将从基础概念出发，逐步深入到复杂的同步原语、内存模型和调度策略，并结合实用的编程范例，帮助您构建能够充分发挥多核硬件潜力的应用程序。 第一部分：理解并发的基石 线程模型与进程间通信 (IPC) 的演进： 区别于传统的UNIX进程模型，我们将重点介绍现代操作系统中的轻量级线程（LWP）模型，以及不同平台上先进的IPC机制，如消息队列、共享内存的高级应用和性能考量。 并发风险与挑战： 深入分析竞态条件（Race Conditions）、死锁（Deadlocks）、活锁（Livelocks）等常见并发问题，并从理论层面剖析其产生的原因。 原子操作与内存序： 探讨CPU层面的原子操作如何实现无锁数据结构，以及现代处理器的内存序（Memory Ordering）对并发程序行为的影响，理解“Happens-before”关系的重要性。 第二部分：现代并发原语与模式 锁的艺术： 详细介绍互斥锁（Mutex）、读写锁（Read-Write Locks）、自旋锁（Spinlocks）等锁机制的适用场景、实现细节与性能权衡。我们将探讨如何避免锁粒度过大或过小，以及死锁预防和检测的策略。 条件变量与信号量： 学习如何使用条件变量（Condition Variables）实现线程间的精确协作，以及信号量（Semaphores）在资源控制和生产者-消费者模型中的应用。 无锁（Lock-Free）与等待无关（Wait-Free）数据结构： 引入当前研究热点，讲解如何利用原子操作构建高性能的无锁链表、队列、栈等数据结构，以及等待无关算法的理论基础和实现挑战。 并发设计模式： 介绍诸如生产者-消费者（Producer-Consumer）、读者-写者（Readers-Writer）、线程池（Thread Pool）、事件驱动（Event-Driven）等经典的并发设计模式，并展示如何在实际项目中应用它们。 第三部分：高级主题与性能优化 现代调度器的工作原理： 剖析操作系统内核如何管理和调度线程，理解时间片轮转、优先级调度等策略，以及如何通过调整线程优先级和亲和性来优化性能。 协程（Coroutines）与异步编程： 探索协程的优势，以及如何在现代语言和框架中实现高效的异步I/O和事件循环，这对于构建高吞吐量的网络服务至关重要。 内存管理在并发中的影响： 讨论多核环境下缓存一致性（Cache Coherency）问题，以及内存分配器（Memory Allocator）在并发场景下的性能表现和优化空间。 调试与性能分析工具： 介绍用于诊断并发问题的调试器（如GDB的多线程调试功能）和性能分析工具（如`perf`、Valgrind），帮助开发者定位和解决实际问题。 本书特色： 理论与实践并重： 结合清晰的理论讲解和丰富的代码示例，帮助读者深入理解概念并能直接应用于实践。 跨平台视角： 虽然不局限于特定平台，但会关注Linux、Windows等主流操作系统的并发特性，并提供跨平台代码的编写建议。 注重性能： 强调在高并发场景下的性能优化技巧，帮助读者编写出更具竞争力的软件。 面向未来： 关注新兴的并发技术和设计思想，为开发者应对未来硬件和软件发展的挑战打下基础。 本书适合所有希望深入理解现代操作系统并发机制，并提升系统编程能力的开发者，包括操作系统开发者、高性能计算工程师、游戏开发者、网络服务开发者以及对底层系统感兴趣的程序员。掌握本书内容，您将能够构建出更强大、更高效、更健壮的并发应用程序。

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这本《Unix 高级编程》绝对是我近期读到最让人醍醐灌顶的一本书。它不像我之前看过的那些泛泛而谈的入门教材，而是像一位经验丰富的老友，循序渐进地将我引入Unix系统内核的深邃世界。书中对于进程间通信（IPC）的讲解简直是教科书级别的，从管道、信号量，到共享内存和消息队列，每一种机制都辅以清晰的原理阐述和精妙的代码示例。我尤其欣赏作者在讨论这些高级概念时，没有回避其底层的实现细节，而是深入剖析了系统调用是如何工作的，以及它们在内核中是如何被处理的。这让我不再仅仅停留在“知道有这么个东西”的层面，而是真正理解了“为什么是这样”。而且，书中对于多线程编程的论述也相当到位，各种同步原语的优缺点、死锁的产生与避免，都讲得非常透彻。读完之后，我感觉自己对并发编程的理解上升了一个大台阶，对那些曾经让我头疼的竞态条件和内存泄漏问题，也似乎找到了根源。这本书无疑是为那些真正想要深入理解Unix系统，并希望在软件开发领域有所建树的开发者量身打造的。

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坦白说，我之前对Unix的理解仅限于基本的命令操作，直到我开始阅读这本《Unix 高级编程》。这本书让我大开眼界，特别是关于进程管理和线程同步的部分。我一直对进程的创建、终止以及它们之间的交互感到好奇，而书中对`fork`、`exec`、`wait`系列函数的详细讲解，以及对僵尸进程和孤儿进程的分析，让我对进程的生命周期有了清晰的认识。更让我惊喜的是，它对线程模型和线程安全的讨论。我之前在多线程编程中遇到的各种难以捉摸的bug，似乎在这本书的解释下变得清晰起来。从互斥锁、条件变量到读写锁，每一种同步机制的适用场景和潜在陷阱都讲解得非常到位。我甚至可以想象到，根据书中的指导，我能够编写出更稳定、更少bug的多线程应用程序。此外，书中对于内存管理的一些高级技巧，例如使用`mmap`进行文件映射，也提供了非常实用的见解，这对于优化程序性能非常有帮助。

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我近期沉迷于操作系统原理的学习，而这本《Unix 高级编程》就像是我的引路人。它不仅仅是技术的堆砌，更是一种思维方式的引导。书中对于系统调用的讲解，让我理解了用户空间和内核空间之间的界限，以及程序如何通过系统调用来请求内核服务。这让我不再是简单地调用API，而是更深入地理解了这些API背后发生了什么。关于内存管理的部分，特别是对虚拟内存、页面置换算法的阐述，让我对程序如何高效地利用内存有了更深的认识。我尤其喜欢它关于I/O多路复用（如`select`、`poll`、`epoll`）的讲解，这对于编写高性能的网络服务器至关重要，也让我明白了如何处理大量并发连接。这本书的深度和广度都超乎我的想象，它帮助我构建了一个更坚实的Unix系统编程知识体系，也让我对未来的学习和实践充满了期待。

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这本书真不是盖的，它让我从一个Unix应用的“使用者”变成了“制造者”。我一直对Unix的底层机制很好奇，比如文件系统是如何工作的，或者程序是如何在内存中运行的。而这本书恰恰满足了我的求知欲。它对文件系统接口的讲解，从基本的打开、读取、写入到更复杂的权限管理和目录操作，都进行了深入的剖析。我特别喜欢它关于文件锁的讨论，了解了如何防止多个进程同时修改同一个文件，这在并发环境下尤为重要。书中对于进程间通信（IPC）的阐述也让我受益匪浅。各种IPC机制的优缺点、使用场景以及相应的API调用，都讲得非常清晰。特别是对信号量的应用，让我明白了如何有效地控制多个进程对共享资源的访问。读完之后，我对Unix系统的理解更加全面和深入，也更有信心去开发更复杂的系统级程序。

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我最近一直在琢磨如何写出更健壮、更高效的Unix应用程序，而这本《Unix 高级编程》真是及时雨。它里面关于文件I/O的部分，特别是对缓冲I/O和无缓冲I/O的深入剖析，让我对`fread`/`fwrite`和`read`/`write`的区别有了全新的认识，也明白了什么时候应该使用哪种方式。让我印象深刻的是，作者并没有停留在API的介绍，而是追溯到了文件描述符、inode以及更底层的磁盘操作。书中还详细介绍了各种网络编程接口，如套接字API，从基本的TCP/IP通信到更复杂的UDP通信，再到阻塞和非阻塞I/O模式的运用，都进行了详尽的阐述。我特别喜欢它关于信号处理的那一章，对于各种信号的含义、如何捕获和处理信号，以及信号对程序执行流程的影响，都做了非常细致的讲解。这让我能够更好地编写能够响应外部事件的程序，并在遇到异常情况时 gracefully地退出。总而言之，这本书的内容非常扎实，覆盖了Unix系统编程的许多关键领域，绝对是系统级开发的必备参考。

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