深入理解Linux系统编程:内行人士的指南
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更新于2024-07-23
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"《Linux系统编程》是一本深入探讨Linux系统编程的书籍,由内核黑客Robert Love撰写。这本书不仅解释了系统接口的工作原理,还详细介绍了如何实际使用这些接口进行高效且安全的编程。"
在《Linux系统编程》中,作者针对Linux操作系统,详细讲解了系统编程的核心概念和技术。这包括但不限于以下几个方面:
1. **进程管理**:书中涵盖了进程的创建、通信、同步和调度机制。读者将学习如何使用fork、exec、waitpid等函数来控制进程的生命周期,并理解进程间通信(IPC)的各种方法,如管道、套接字、信号量和共享内存。
2. **线程与并发**:讨论了线程的概念,包括线程的创建、销毁、同步和调度。书中详细介绍了pthread库,帮助开发者理解多线程编程中的死锁、竞态条件等问题。
3. **文件系统和I/O操作**:详细解析了Linux下的文件操作,包括打开、关闭、读写、重定位文件指针等。此外,还深入到缓冲I/O、非阻塞I/O和异步I/O,以及高级I/O操作如select、poll和epoll。
4. **信号与异常处理**:阐述了信号在进程间通信和错误处理中的作用,讲解如何安装信号处理器和使用信号进行程序控制。
5. **内存管理**:涵盖动态内存分配、内存映射、内存对齐等主题,解释malloc、calloc、realloc和free等函数的工作方式,以及如何避免内存泄漏。
6. **网络编程**:讲解了TCP/IP协议栈和套接字API,如何创建服务器和客户端,以及处理连接、数据传输和错误处理。
7. **系统调用接口**:深入剖析了系统调用的工作机制,包括如何通过系统调用接口与内核交互,以及如何查看和使用man页。
8. **安全与权限**:讨论了Unix权限模型、用户和组管理,以及如何在程序中实现安全策略,如使用setuid和capabilities。
9. **性能优化**:指导开发者理解和优化程序性能,包括CPU和内存使用效率,以及如何利用strace和gprof等工具进行性能分析。
10. **调试与测试**:介绍调试技巧,包括使用gdb进行源代码级调试,以及编写测试用例进行单元测试和集成测试。
此外,书中的例子和练习旨在帮助读者实践所学知识,提升解决问题的能力。适合有C语言基础,希望深入理解Linux系统底层运作并进行系统级编程的读者阅读。通过这本书,读者不仅可以提升编程技能,还能更好地理解Linux系统的工作原理,从而编写出更加灵活、高效且安全的程序。
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