UNIX系统高级编程概览

"UNIX环境高级编程" 在深入探讨UNIX环境高级编程之前，我们需要理解UNIX操作系统的基础。UNIX是一种多用户、多任务的分时操作系统，它的设计哲学强调简洁性和可移植性。本书旨在介绍UNIX系统为程序员提供的高级服务，包括文件系统、输入/输出(I/O)库、进程管理和进程间通信。 1. 文件系统 UNIX的文件系统是其核心组成部分，它以树形结构组织文件和目录。每个文件都有一个唯一的路径名，由一系列的目录名和文件名组成，例如 `/home/user/file.txt`。文件系统提供了打开、关闭、读取、写入和控制文件的基本操作。此外，还有符号链接，允许创建指向其他文件或目录的快捷方式。 2. 输入/输出库 UNIX的I/O库提供了标准的函数接口，如`open()`, `read()`, `write()`, `close()`等，用于处理文件和设备的读写操作。这些函数不仅适用于普通文件，还支持管道、套接字和其他形式的I/O。另外，缓冲I/O库如`fopen()`, `fprintf()`, `fgets()`等提供了更高层次的接口，简化了数据读写的流程。 3. 进程管理 在UNIX中，进程是程序的执行实例。进程可以通过`fork()`创建子进程，`exec()`用来替换当前进程的映像并执行新的程序。进程状态（如运行、等待、就绪）的管理以及信号机制是进程控制的关键部分。进程间的同步和互斥通过信号量、互斥锁、条件变量等机制实现。 4. 进程间通信 UNIX提供了多种进程间通信（IPC）机制，包括管道（pipe）、消息队列、共享内存和套接字。这些机制使得进程可以交换数据，协同工作。例如，管道允许父子进程之间简单地传递数据，而套接字则支持网络上的进程间通信。 5. Shell Shell是用户与操作系统交互的界面，它接收用户输入的命令并执行。常见的UNIX shell有Bourne Shell (`/bin/sh`)、C Shell (`/bin/csh`) 和 Korn Shell (`/bin/ksh`)。Shell不仅可以执行命令，还可以编写脚本，自动化一系列任务。Shell脚本包含一系列命令和控制结构，类似于编程语言。 6. 版本差异 不同的UNIX版本，如BSD、System V、Linux等，可能存在细微的差异。例如，系统调用的名称、参数或行为可能略有不同。了解这些差异对于编写可移植的代码至关重要。 7. 口令文件和用户身份 在UNIX中，用户的身份通过口令文件 `/etc/passwd` 来定义，包含用户名、加密密码、用户ID、组ID、注释、起始目录和默认shell等信息。加密密码通常存储在单独的安全文件中，以提高安全性。 8. 系统信息和环境 当用户登录后，系统会显示一些基本信息，如主机名、当前时间等。用户的环境变量（如`PATH`, `HOME`, `SHELL`）定义了shell的行为和查找命令的路径。 "UNIX环境高级编程"涵盖了从基本的文件操作到复杂的进程通信的广泛主题，是理解和掌握UNIX系统编程的必备知识。通过深入学习，开发者能够创建高效、可靠的UNIX应用程序。