Programmation Unix CP Reference

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出版者:Pearson Education France
作者:L. R. Gay
出品人:
页数:0
译者:
出版时间:2004-06-16
价格:0
装帧:Paperback
isbn号码:9782744010545
丛书系列:
图书标签:
  • Unix
  • 编程
  • C语言
  • 参考手册
  • 系统编程
  • 技术
  • 计算机科学
  • 开发
  • 编程指南
  • 经典
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具体描述

深入探索现代软件构建与系统管理实践 面向所有对高性能计算、系统级编程以及基础设施自动化感兴趣的专业人士、高级学生和系统架构师 图书名称: 现代系统架构与分布式编程范式 --- 第一部分:高性能计算的基石与前沿 第1章:超越传统的内存模型:非一致性内存访问(NUMA)架构深度解析 本章将详细剖析当前主流多核处理器(如Intel Xeon Scalable, AMD EPYC)中的NUMA拓扑结构。我们将超越教科书对缓存一致性协议(如MESI/MOESI)的表面介绍,深入探讨跨节点内存访问的延迟惩罚,以及如何通过操作系统调度器和硬件层面的优化来缓解这些问题。重点关注内存绑定(Memory Affinity)策略的实际应用,包括使用`numactl`的高级选项和内核参数调优,以确保关键工作负载的数据驻留在最接近的本地内存区域。我们将通过实际案例展示如何使用性能分析工具(如`perf`)来识别和量化因跨NUMA访问导致的性能瓶颈。 第2章:并发编程的现代语境:从锁到无锁数据结构 本章旨在提供一个关于并发编程范式的全面视角,尤其关注在多核/多路CPU环境下构建高吞吐量、低延迟服务的技术栈。我们将从互斥锁(Mutex)和信号量的局限性出发,系统地介绍硬件原子操作(Atomic Operations)。核心内容将围绕几种关键的无锁(Lock-Free)和无等待(Wait-Free)数据结构展开,例如基于CAS(Compare-and-Swap)的栈、队列以及更复杂的跳表(Skip List)。我们还将探讨与C++标准库中 `` 头文件相关的内存顺序(Memory Ordering)语义,特别是`std::memory_order_acquire`和`std::memory_order_release`在构建可预测的、高性能并发原语中的关键作用。 第3章:高效I/O处理与零拷贝技术 现代服务器应用往往受限于数据传输速率而非纯粹的计算能力。本章将聚焦于操作系统层面对I/O效率的极致追求。我们将深入研究异步I/O(AIO)模型,包括Linux的`io_uring`框架,分析其相比传统`epoll`/`select`在性能和资源利用率上的显著提升。此外,零拷贝(Zero-Copy)技术,如`sendfile()`和直接内存访问(DMA),将作为核心议题进行探讨,讲解如何绕过用户空间与内核空间之间不必要的数据拷贝,从而极大地加速网络和文件 I/O 操作,尤其在高性能流媒体服务和数据密集型应用中的应用。 --- 第二部分:系统级编程与资源控制 第4章:容器化环境下的资源隔离与性能瓶颈 容器技术已成为部署的标准范式,但理解其底层资源管理机制至关重要。本章将深入剖析Linux内核中控制组(cgroups)的版本演进(cgroup v1到v2),详细解释CPU、内存、I/O和网络带宽是如何被精确限制和度量的。我们将探讨如何使用系统调用如`cgroupfs`或更高级的工具来定制资源配额,并分析在容器内运行应用程序时,由于内核调度器和资源控制器交互产生的潜在性能陷阱(例如CPU配额不足导致的“Thundering Herd”问题)。 第5章:网络栈优化:从Socket到RDMA 本章旨在为读者提供一个从应用层到底层网络硬件的全面视角。我们将回顾TCP/IP协议栈的内部工作机制,重点关注Socket缓冲区管理和拥塞控制算法(如BBR)对吞吐量和延迟的影响。随后,我们将转向硬件加速:深入探讨内核旁路(Kernel Bypass)技术,尤其是远程直接内存访问(RDMA)的原理和实现(如RoCE/InfiniBand)。通过分析实际的网络编程接口(如`libibverbs`或DPDK的早期概念),展示如何在不涉及操作系统内核干预的情况下实现极低延迟的数据传输。 第6章:系统调试与故障排除:高级工具集应用 掌握现代复杂系统的诊断工具是专业技能的关键部分。本章将超越基础的`top`/`ps`命令,侧重于动态跟踪(Dynamic Tracing)技术。我们将详细演示如何使用eBPF(Extended Berkeley Packet Filter)框架,通过编写自定义探针来捕获内核事件、函数调用和系统调用,从而实现对生产环境的“非侵入式”性能分析。内容包括使用`BCC`工具集(如`opensnoop`, `execsnoop`)来诊断I/O延迟、进程行为和内核函数执行时间,为解决棘手的性能回归问题提供精准的数据支撑。 --- 第三部分:自动化、安全与持续集成 第7章:基础设施即代码(IaC)的成熟实践 本章将探讨 IaC 工具链如何从简单的配置管理演进为复杂的声明式基础设施编排。我们将重点分析Terraform和Ansible在不同场景下的优势互补,以及如何构建健壮的、可重复的部署流程。内容包括:如何使用状态管理(State Management)的远程后端以保证团队协作的一致性,如何利用模块化和提供者(Provider)扩展来构建可复用的基础设施蓝图,以及如何在 IaC 流程中集成安全扫描和合规性检查。 第8章:构建管道的安全性强化:供应链与运行时保护 随着软件交付速度的加快,保护软件供应链的完整性变得前所未有的重要。本章将聚焦于DevSecOps实践在构建阶段的应用。我们将详细介绍签名验证(如使用Notary或Sigstore)来确保构建工件的真实性,以及如何利用静态应用安全测试(SAST)工具在代码合并前发现漏洞。在运行时层面,我们将探讨Linux内核安全模块(如SELinux/AppArmor)的策略定制,以及如何使用Seccomp配置文件来严格限制容器化应用可以执行的系统调用集,以最小化潜在的攻击面。 第9章:日志、度量与可观测性的统一视图 现代分布式系统需要强大的可观测性(Observability)能力。本章将构建一个涵盖指标(Metrics)、日志(Logs)和追踪(Traces)的统一框架。我们将深入探讨时序数据库(TSDB)的工作原理,以及如何设计有效的指标收集策略(例如使用Prometheus的Scraping模型)。在追踪方面,我们将介绍分布式追踪的概念,分析OpenTelemetry等标准如何标准化跨服务的数据采集,并演示如何将这些数据集成到统一的仪表板中,以便在故障发生时快速定位服务间的依赖关系和延迟来源。 --- 总结与展望 本书旨在提供超越基本操作系统命令的实践知识,聚焦于构建、维护和优化下一代高性能、高可靠性计算环境所需的前沿技术栈。它要求读者具备扎实的底层系统知识,并愿意深入挖掘内核、网络和硬件交互的细节,以期在复杂的工程挑战中找到最高效的解决方案。

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读后感

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用户评价

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我近期偶然间读到一本叫做《Programmation Unix CP Reference》的书,这本书给我的感受非常复杂,因为它并非一本我最初设想的那种“标准”编程参考书。它没有像字典一样罗列枯燥的函数和参数,也没有从最基础的 C 语言语法开始讲解。相反,它更像是作者在分享他多年在 Unix 环境下摸爬滚打的经验,用一种相当个人化但又极富启发性的方式,来阐述如何真正地“玩转” Unix。 书中很多篇章都聚焦于如何通过组合不同的工具和命令来解决实际问题。比如,对于一些非常棘手的日志分析任务,书里展示的那些巧妙的 `awk` 和 `sed` 脚本组合,简直就像是魔法。我以前总是试图去写一些复杂的 C 程序来处理这类问题,但这本书让我意识到,很多时候,利用好 Unix 原有的强大工具,反而能达到事半功倍的效果。它改变了我对“编程”的定义,让我认识到,高效地利用现有资源,本身就是一种高超的编程艺术。 让我尤为赞赏的是,作者在讲解每一个概念时,都会不厌其烦地给出大量的代码示例,并且这些示例都非常贴近实际工作场景。这些代码并不是为了展示高难度技巧,而是为了解决真实存在的问题。通过阅读和实践这些示例,我不仅学会了如何使用某个命令,更重要的是,我理解了为什么这样做是最好的选择,以及在不同的情境下,应该如何去调整和变通。 此外,这本书还给我带来了一种“代码即语言”的深刻体悟。作者在解释命令行工具时,常常将它们比作一种独特的语言,每种工具都有其独特的语法和表达方式。通过学习和掌握这些“语言”,我们就能更自由地与 Unix 系统进行沟通,并让它为我们服务。这种类比非常形象,也极大地激发了我学习的兴趣,让我觉得 Unix 编程不再是冰冷的指令,而是充满魅力的语言艺术。 总而言之,《Programmation Unix CP Reference》是一本非常有价值的书,它不是那种一蹴而就的速成指南,而是需要读者静下心来,细细品味,并动手实践的书。它为那些想要深入理解 Unix 系统,并希望提升实际编程能力的人提供了宝贵的财富,它让我重新审视了自己在 Unix 编程领域的认知,并激发了我持续学习和探索的动力。

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手握《Programmation Unix CP Reference》,我原本以为会开启一段在 C 语言和系统调用深海中遨游的旅程,但现实却给了我一个意想不到的惊喜。这本书更像是一位经验丰富的老友,以一种轻松随性的方式,分享他在 Unix 世界中的各种“秘籍”。它没有冗长的理论讲解,也没有照本宣科的命令罗列,而是将重点放在了那些能够让你在实际工作中事半功倍的“巧”劲上。 最让我着迷的是,书中对 Shell 脚本的运用达到了出神入化的境界。作者并没有局限于简单的脚本编写,而是将 `grep`、`sed`、`awk`、`xargs` 等一系列看似独立的工具,如同乐高积木一般,巧妙地组合在一起,构建出解决复杂问题的强大流水线。我看到了一些我从未想过的命令组合,它们能够精准地从海量数据中提取信息,或者完成一些我过去认为需要编写复杂程序的任务。 书中的许多内容,都触及到了我日常工作中经常遇到的痛点。比如,如何高效地管理大量文件,如何快速地进行文本搜索和替换,如何在终端中进行便捷的数据分析等等。作者提供的解决方案,总是那么的简洁、优雅,并且富有启发性。读完书中的相关章节,我感觉自己像是获得了一副“透视镜”,能够更清晰地看到问题的本质,并找到最直接有效的解决途径。 更重要的是,这本书传递给我的是一种“Unix 哲学”。作者在字里行间,都在强调“一切皆文件”以及“组合就是力量”的思想。这种潜移默化的影响,让我开始以一种全新的视角去审视 Unix 系统,不再仅仅将它看作一个操作系统,而是将其视为一个充满无限可能性的工作平台。我开始尝试将书中学到的技巧,应用到我自己的项目中,并惊喜地发现,它们确实能带来显著的效率提升。 《Programmation Unix CP Reference》这本书,对于那些希望在 Unix 环境下提升编程技能和工作效率的人来说,绝对是一份不可多得的宝藏。它不是那种一读就懂的速成手册,而是需要你边读边练,边思考边实践的书。但只要你投入其中,相信我,你一定会收获远超预期的惊喜。

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最近,我接触到了一本名为《Programmation Unix CP Reference》的书,着实让我眼前一亮。与许多枯燥乏味的编程教材不同,这本书的叙事风格相当独特,它并非按照传统的章节划分,而是以一种更加注重实际应用和解决问题的角度来展开。读起来感觉像是与一位经验丰富的老程序员在进行一次深入的交流,他会时不时地抛出一个实际遇到的问题,然后循序渐进地引导你如何利用 Unix 的强大功能来解决它。 书中最令我印象深刻的是,作者并没有过分强调理论的深度,而是将大量的篇幅用在了对各种实用工具的讲解和应用上。比如,对于像 `grep`、`sed`、`awk` 这样的文本处理工具,书中提供的示例代码和解释,比我之前阅读过的任何资料都要清晰和全面。它不仅仅是简单地罗列命令,更重要的是阐述了这些工具背后的设计理念,以及它们如何协同工作来构建强大的流水线。我学会了如何用一条简洁的命令完成过去需要数小时编写脚本才能实现的功能,这极大地提升了我的工作效率。 此外,这本书还给我带来了一种全新的思考方式。在讲解每一个主题时,作者都会强调“Unix philosophy”——“万物皆文件”、“小即是美”、“组合即强大”。这种思想贯穿始终,让我不仅仅停留在如何使用某个命令,而是开始思考如何利用 Unix 的核心思想来设计更优化的解决方案。例如,当遇到一个复杂的任务时,我不再是直接去寻找一个万能的工具,而是会尝试将其分解成一系列更小的、可管理的任务,然后用一系列的 Unix 命令串联起来。 值得一提的是,书中的代码示例都经过了精心设计,不仅能准确地解决问题,而且具有很高的可读性和可维护性。作者在解释代码时,也充分考虑到了读者的背景,力求让每一个细节都通俗易懂。我尤其喜欢书中对一些“陷阱”的提示,以及如何规避它们的建议。这些宝贵的经验,往往是我们在独自摸索过程中难以获得的。 总的来说,《Programmation Unix CP Reference》是一本非常值得推荐的书籍,尤其适合那些希望在 Unix 环境下提升编程效率和解决问题能力的开发者。它提供了一种不同于传统教材的学习路径,更加注重实践和思考,能够帮助读者建立起对 Unix 系统的更深层次的理解,并将其应用到实际工作中,产生实实在在的效果。

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这本书的封面上赫然印着“Programmation Unix CP Reference”,乍一看,以为是本深奥的 Unix 系统编程指南。然而,翻开书页,展现在我眼前的是一个完全出乎意料的世界。它并没有深入探讨内核级别的编程技巧,也没有详尽列举 POSIX 标准的每一个函数调用。相反,它更像是一位经验丰富的 Unix 老兵,用一种轻松而又不失严谨的方式,向读者娓娓道来那些在日常工作中至关重要的“小窍门”和“捷径”。 书中的内容,与其说是“编程”,不如说是“对 Unix 系统的深度理解和高效利用”。作者并没有局限于 C 语言,而是巧妙地将 Shell 脚本、awk、sed 等一系列强大的命令行工具融入其中,展示了如何用最少的代码实现复杂的功能。例如,在处理日志文件时,书里介绍的组合命令,比我想象中要强大得多,而且易于理解。我常常惊叹于作者是如何将这些看似零散的工具,整合成一套系统性的工作流程。 更让我惊喜的是,这本书并非一本枯燥的参考手册。作者在讲解每一个概念时,都穿插了大量的实际案例,这些案例贴近实际工作场景,并且都附有清晰的解释和可执行的代码。我感觉自己就像是在跟着一位资深的导师学习,他不仅告诉我“是什么”,更告诉我“为什么”以及“如何做”。很多时候,我会在书中找到解决我日常工作中遇到的棘手问题的灵感,比如如何自动化重复性任务,如何从海量数据中快速提取信息。 这本书的另一个亮点是它对于“性能优化”的考量。在讲解各种命令和技巧时,作者都会不经意间流露出对效率的追求。他会指出哪些做法更“Unix way”,哪些可能导致不必要的资源浪费。虽然书中没有大段的篇幅去讨论并发编程或内存管理,但字里行间所体现出的对效率的重视,足以让我重新审视自己的编程习惯。这种“润物细无声”的引导,比直接的理论灌输要有效得多。 总而言之,《Programmation Unix CP Reference》并非一本面向初学者的入门教程,也不是一本高屋建瓴的理论著作。它更像是一本“宝典”,收录了大量实用的 Unix 编程和系统管理技巧,能够帮助有一定基础的开发者或系统管理员,在实际工作中事半功倍。它填补了我知识体系中的一些空白,让我对 Unix 这个古老而强大的系统有了更深刻的认识,也让我看到了更高效的工作方式。

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拿到《Programmation Unix CP Reference》这本书的时候,我内心其实是有些忐忑的。毕竟,“Programmation Unix”这几个字听起来就充满了技术挑战,而“Reference”更是暗示着一本厚重、可能略显枯燥的参考手册。然而,当我对这本书进行初步的浏览之后,我的担忧几乎瞬间烟消云散,取而代之的是一种全新的期待。 这本书并非我预想的那样,是一本纯粹的 API 手册或者语言教程。它更多的是在分享一种“ Unix 思维”。书中没有大段大段的理论铺陈,而是通过一个个精心设计的案例,来展示如何在实际工作中,巧妙地运用 Unix 的各种工具和命令来解决问题。我发现,作者在讲解每一个概念时,都非常注重实用性,并且会将各种看起来不相关的工具联系起来,形成强大的解决方案。 其中,让我感到尤其惊喜的是,书中所介绍的许多技巧,都能够极大地提高我的工作效率。例如,关于如何利用 `find` 命令结合其他工具进行文件搜索和处理,以及如何使用 Shell 脚本自动化一些重复性的任务,这些内容都给了我非常大的启发。我过去常常需要花费大量的时间去完成一些简单的文件管理或者数据处理工作,而现在,通过书中介绍的方法,我可以用更少的时间,甚至一条命令就轻松搞定。 这本书的另一个特色是它的“轻量级”哲学。作者在讲解每一个命令或工具时,都会强调其简洁和高效的特点,鼓励读者去思考如何用最少的代码实现最多的功能。这种“小而美”的理念,贯穿了整本书,让我对 Unix 的强大有了更深刻的认识。我开始意识到,很多时候,最强大的解决方案,恰恰是最简洁的。 《Programmation Unix CP Reference》这本书,无疑为我打开了一扇新的大门。它让我看到了 Unix 编程的另一种可能性,一种更加注重实践、效率和巧妙设计的可能性。它不是一本让你成为“Unix 专家”的速成教材,但它绝对是一本能够帮助你成为更高效、更聪明的 Unix 使用者的宝贵资源。

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