APUE全书精华：信号、线程、进程与文件系统深度解析

"APUE归纳总结，涵盖信号、线程、进程、文件系统、网络协议、文件操作等多个方面的内容。" 在《Advanced Programing in the UNIX Environment》(APUE)中，我们学习了一系列关于UNIX环境高级编程的重要概念。以下是根据提供的摘要内容对这些知识点的详细解释： 1. **/etc/passwd**：该文件包含用户账户信息，包括用户名、加密密码（通常现在密码不再存储在此，而是移到更安全的位置如`/etc/shadow`）、用户ID、组ID、用户信息、用户主目录和默认shell。密码不在`/etc/passwd`中是为了增加安全性，即使文件被读取，密码也不能直接获取。 2. **fork()**：`fork()`函数用于创建一个新的进程，新进程（子进程）会复制父进程的所有资源，包括程序计数器，使得调用`fork()`后执行流会被复制，因此在子进程中`fork()`返回0，在父进程中返回子进程ID，导致了执行两次的效果。 3. **错误处理**：在C语言中，错误通常通过全局变量`errno`表示，每个线程都有自己的错误变量实现是通过线程局部存储。非致命性错误处理可能涉及检查`errno`并采取适当的恢复措施。 4. **信号机制**：信号是进程间通信的一种方式，用于通知进程发生了某些事件。它们的内部实现依赖于操作系统，通常涉及中断处理和信号队列。 5. **时间类型**：时间类型包括墙上时钟时间（实际流逝的时间）、用户时间（进程执行用户代码的时间）和内核时间（进程执行内核代码的时间）。`time`命令可显示这些信息，文件的修改时间包括访问时间（st_atime）、修改时间（st_mtime）和改变时间（st_ctime）。 6. **目录结构**：目录是一个特殊的文件，包含一系列目录项，每个目录项包含文件名和指向文件inode的指针，通过文件名查找文件属性。 7. **HTTP与RTSP**：HTTP是无状态的，每次请求都是独立的，而RTSP（Real-Time Streaming Protocol）是面向连接的，保持客户端和服务器的状态，以支持如快进、快退等操作。通过使用cookies和session等技术，HTTP也可以模拟有状态的行为。 8. **文件的帧类型**：视频文件中包含不同类型的帧，如I帧（关键帧，解码时独立）、P帧（预测帧，基于前一帧解码）和B帧（双向预测帧，基于前后帧解码）。 9. **文件空洞**：在磁盘上，空洞不占用实际的磁盘空间，但文件长度仍包含空洞部分。空洞区域读取到的数据为0。 10. **内核读取文件**：对内核而言，无论读取文本、二进制或特殊文件，都视为数据流处理。 11. **文件共享**：父子进程共享文件表项以共同访问同一文件，但每个进程有自己的文件偏移量，以确保并发读写的安全。文件表中的标志字段用于控制如追加写等操作。 12. **lseek()**：该函数用于修改文件位置指针，但不实际读写数据。`open()`的第三个参数如`O_CREAT`用于指定创建新文件。 13. **文件同步与锁**：多个进程读文件不会冲突，但写文件需要同步，如使用锁避免数据不一致。`pread()`和`pwrite()`可以在指定位置读写，避免了文件位置指针的变动问题。 14. **文件描述符标志**：描述符标志影响进程的行为，如`O_NONBLOCK`设置非阻塞模式；文件表中的状态标志影响所有使用该描述符的进程，如打开文件的权限。 15. **描述符复制**：`dup()`、`fcntl(F_DUPFD)`和`dup2()`用于复制文件描述符，`fcntl()`可以修改描述符标志。 16. **FD_*宏**：这些宏在套接字编程中用于管理文件描述符集，例如选择哪些描述符准备读写。 17. **stat结构体**：`stat()`函数返回的结构体中，`st_atime`记录最近访问时间，`st_mtime`记录最近修改时间，`st_ctime`记录最近状态改变时间。 以上是APUE中涉及的几个核心概念，它们构成了UNIX环境高级编程的基础。理解和掌握这些知识对于开发高效、可靠的UNIX/Linux应用程序至关重要。