UNIX系统编程-通信.并发与线程-

基本信息

内容提要

本书是一本基于*新UNIX 标准的完备的参考书，对UNIX 编程的要点进行了清晰易懂的介绍，从一些用于说明如何使用系统调用的短小代码段开始，逐渐过渡到能帮助读者扩展自己技能水平的实际项目中。书中对通信、并发和线程问题进行了深入探讨，对复杂的概念，例如信号和并发，进行了全面且清晰的解释。本书还覆盖了与文件、信号、信号量、POSIX 线程和客户机—服务器通信相关的内容。书中不仅提供了大量实例和练习，还专门设计了有针对性的项目并给出了参考答案。

目录

Contents I Fundamentals 1 1 Technology‘s Impact on Programs 3 1.1 TerminologyofChange . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 1.2 Time andSpeed . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 1.3 Multiprogramming and Time Sharing . . . . . . . . . . . . . . 7 1.4 Concurrency at the Applications Level . . . . . . . . . . . . . 9 1.5 Security and Fault Tolerance . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 1.6 Buffer Overflows for Breaking and Entering . . . . . . . . . . 14 1.7 UNIXStandards . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 1.8 AdditionalReading . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 2 Programs, Processes and Threads 21 2.1 How a Program Becomes a Process . . . . . . . . . . . . . . . 22 2.2 Threads andThreadofExecution . . . . . . . . . . . . . . . . 23 2.3 Layout of a Program Image . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 2.4 LibraryFunctionCalls . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 2.5 Function Return Values and Errors . . . . . . . . . . . . . . . 29 2.6 ArgumentArrays . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 2.7 Thread-SafeFunctions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 2.8 UseofStaticVariables . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40 2.9 StructureofStaticObjects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 2.10 Process Environment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48 2.11 Process Termination . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51 2.12 Exercise: An env Utility . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54 2.13 Exercise: Message Logging . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55 2.14 AdditionalReading . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56 3 Processes in UNIX 59 3.1 Process Identification . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60 3.2 ProcessState . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61 3.3 UNIX Process Creation and fork . . . . . . . . . . . . . . . 64 3.4 The wait Function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71 3.5 The exec Function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78 3.6 Background Processes and Daemons . . . . . . . . . . . . . . 84 3.7 Critical Sections . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86 3.8 Exercise: Process Chains . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87 3.9 Exercise: Process Fans . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88 3.10 AdditionalReading . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89 4 UNIX I/O 91 4.1 DeviceTerminology . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92 4.2 Reading and Writing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92 4.3 OpeningandClosingFiles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102 4.4 The select Function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107 4.5 The pollFunction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116 4.6 File Representation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119 4.7 Filters and Redirection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 128 4.8 FileControl . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 132 4.9 Exercise: Atomic Logging . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 135 4.10 Exercise: A cat Utility . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141 4.11 AdditionalReading . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143 5 Files and Directories 145 5.1 UNIXFileSystemNavigation . . . . . . . . . . . . . . . . . 146 5.2 Directory Access . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 152 5.3 UNIX File System Implementation . . . . . . . . . . . . . . . 158 5.4 Hard Links and Symbolic Links . . . . . . . . . . . . . . . . 162 5.5 Exercise: The which Command . . . . . . . . . . . . . . . 173 5.6 Exercise: Biffing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 174 5.7 Exercise: News biff . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 177 5.8 Exercise: Traversing Directories . . . . . . . . . . . . . . . . 179 5.9 AdditionalReading . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 181 6 UNIX Special Files 183 6.1 Pipes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 184 6.2 Pipelines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 188 6.3 FIFOs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 192 6.4 Pipes and the Client-Server Model . . . . . . . . . . . . . . . 196 6.5 TerminalControl . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 203 6.6 AudioDevice . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 214 6.7 Exercise:Audio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 219 6.8 Exercise: Barriers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 221 6.9 Exercise: The stty Command . . . . . . . . . . . . . . . . 223 6.10 Exercise: Client-Server Revisited . . . . . . . . . . . . . . . . 223 6.11 AdditionalReading . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 223 7 Project: The Token Ring 225 7.1 RingTopology . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 226 7.2 RingFormation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 227 7.3 RingExploration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 234 7.4 SimpleCommunication . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 236 7.5 MutualExclusionwithTokens . . . . . . . . . . . . . . . . . 237 7.6 MutualExclusionbyVoting . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 238 7.7 Leader Election on an Anonymous Ring . . . . . . . . . . . . 239 7.8 TokenRingforCommunication . . . . . . . . . . . . . . . . . 241 7.9 Pipelined Preprocessor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 243 7.10 Parallel Ring Algorithms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 246 7.11 FlexibleRing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 250 7.12 AdditionalReading . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 251 II Asynchronous Events 253 8 Signals 255 8.1 BasicSignalConcepts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 256 8.2 GeneratingSignals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 256 8.3 Manipulating Signal Masks and Signal Sets . . . . . . . . . . 261 8.4 Catching and Ignoring Signals—sigaction . . . . . . . . . 267 8.5 Waiting for Signals—pause, sigsuspend and sigwait 273 8.6 Handling Signals: Errors and Async-signal Safety . . . . . . . 283 8.7 Program Control with siglongjmp a