APUE读书笔记：Unix系统编程深度解析

"APUE（Advanced Programming in the UNIX Environment）是一本深入讲解UNIX系统编程的书籍，涵盖了广泛的UNIX基础知识和高级主题。以下是对各章节主要内容的详细解释。 **第一章 Unix基础** 这一章介绍了UNIX系统的基本概念，包括： 1. **Unix手册页**：UNIX系统中的文档系统，分为多个部分，提供关于命令、系统调用、库函数等的详细信息。 2. **系统调用与库函数**：系统调用是操作系统提供的接口，库函数是基于这些调用实现的方便程序员使用的函数。 3. **文件和目录**：讨论了文件的组织结构和管理，以及目录在文件系统中的作用。 4. **输入和输出**：涉及I/O操作，包括标准输入、输出和错误流。 5. **程序与进程**：解释进程的创建、执行和控制。 6. **程序线程**：多线程编程在UNIX环境中的实现。 7. **异步、并发、通信**：介绍信号、管道、套接字等并发和通信机制。 8. **出错处理**：如何正确处理和报告程序运行时的错误。 9. **Unix用户和用户标识**：用户账户、用户ID和组ID的概念。 10. **信号**：进程间通信的一种方式，用于通知事件或请求进程执行特定操作。 11. **Unix系统时间**：系统时间的管理，包括时间戳、定时器等。 **第二章 Unix标准化及实现** 本章探讨了UNIX的标准化进程，如POSIX标准，以及不同UNIX系统的实现差异： 1. **主要标准**：介绍UNIX的POSIX、Single UNIX Specification等标准。 2. **主要Unix系统实现**：简要概述了常见的UNIX变种，如Linux、FreeBSD等。 3. **系统资源限制**：如何设定和查看进程可用的资源限制。 4. **POSIX选项**：不同的实现可能选择实现的部分POSIX特性。 5. **功能测试宏**：用于检测编译时系统是否支持特定功能。 6. **基本系统数据类型**：在C语言中用于表示UNIX系统概念的数据类型。 **第三章 文件I/O** 这一章详细讲述了文件操作： 1. **文件描述符**：每个打开的文件或设备都有一个唯一的标识符。 2. **open函数**：用于打开文件，指定文件名和打开模式。 3. **creat函数**：创建新文件，如果文件已存在则覆盖。 4. **close函数**：关闭已打开的文件。 5. **lseek函数**：移动文件读写位置。 6. **read和write函数**：读取和写入文件数据。 7. **pread和pwrite函数**：原子性地读写文件的指定位置。 8. **dup和dup2函数**：复制文件描述符，用于实现多个描述符指向同一文件。 9. **sync、fsync和fdatasync函数**：确保文件数据被同步到磁盘。 10. **fcntl函数**：用于控制文件描述符的各种属性。 11. **ioctl函数**：设备控制，针对特定设备的操作。 **第四章 文件和目录** 这一章详细介绍了文件系统操作： 1. **stat、fstat和lstat函数**：获取文件的状态信息。 2. **文件访问权限**：读、写、执行权限的设定和检查。 3. **文件尺寸**：获取和改变文件大小。 4. **Unix文件系统**：文件系统的基本结构和工作原理。 5. **硬链接**：创建指向同一i节点的不同路径。 6. **符号链接**：创建指向其他文件或目录的软连接。 7. **文件重命名**：改变文件的名称。 8. **文件的时间**：修改和查询文件的访问、修改和创建时间戳。 9. **目录访问**：目录的读、写、执行权限。 10. **设备文件**：用于与硬件交互的特殊文件。 11. **其它文件**：如管道、套接字等特殊文件类型。 **第五章 标准I/O库** 本章关注C语言的标准I/O库，提供了比系统调用更高级的接口： 1. **文件流和FILE指针**：标准I/O库中的核心概念。 2. **stdin、stdout和stderr**：预定义的标准输入、输出和错误流。 3. **缓冲方式**：缓冲I/O的机制，包括全缓冲、行缓冲和无缓冲。 4. **文件流操作**：打开、读写和关闭文件流的方法。 5. **文件流定位**：如fseek、ftell等用于流的定位函数。 6. **格式化函数**：printf、scanf家族，用于格式化输入输出。 7. **关联文件流到文件描述符**：将文件描述符与文件流绑定，允许混合使用两种I/O方式。 8. **创建临时文件**：自动删除的临时文件创建方法。 **第六章 系统数据文件和信息** 本章涉及系统数据和信息的获取： 1. **主要的系统数据**：如系统日志、登录信息等。 2. **utmp和wtmp文件**：记录用户登录和退出的信息。 3. **系统标识uname**：获取系统名称、版本等信息的函数。 4. **时间和日期**：系统时间的处理，包括时区、日期和时间的设置。 5. **proc文件系统**：在某些UNIX系统中，proc是一个虚拟文件系统，提供了查看和修改内核状态的途径。 **第七章 进程环境** 最后，本章讲解了进程的生命周期及其环境： 1. **进程的启动和终止**：从main函数到exit，以及信号在进程终止中的角色。 2. **命令行参数和环境变量**：程序如何获取命令行参数和使用环境变量。 3. **存储空间布局**：程序内存的分配和组织，包括堆、栈、静态数据等区域。 4. **系统资源设置**：如何通过setrlimit等函数调整进程的资源限制。" 以上是对APUE读书笔记各章节内容的详细概述，涵盖了从基础概念到高级特性的广泛知识，对于学习和理解UNIX系统编程具有极高的价值。