linux/unix系统编程手册 pdf

Linux/Unix 系统编程手册是一本全面介绍 Linux 和 Unix 操作系统下编程的书籍。本书主要涵盖以下几个方面的基础概念：

基础概念

1. 文件 I/O：介绍了如何在 Unix/Linux 系统中进行文件的读写操作。
2. 进程管理：讲解了进程的创建、终止以及同步机制。
3. 线程编程：描述了多线程编程的概念和实现方法。
4. 信号处理：解释了信号的概念以及如何在程序中处理信号。
5. 内存管理：讨论了虚拟内存的使用和管理。
6. 网络编程：涵盖了套接字编程和其他网络相关的编程接口。
7. 设备 I/O：介绍了如何与硬件设备进行交互。
8. 高级 I/O：包括了异步 I/O 和内存映射文件等技术。

优势

• 跨平台性：Unix/Linux 系统广泛应用于服务器和企业环境，掌握这些编程技能有助于编写稳定且高效的系统级软件。
• 性能优化：深入理解系统调用和底层机制有助于开发者编写高性能的应用程序。
• 资源管理：良好的资源管理能力是系统编程的关键，有助于提高程序的稳定性和可维护性。

类型

• 命令行工具：编写可以在终端直接运行的实用程序。
• 守护进程：长时间运行在后台的服务程序。
• 网络服务：提供网络服务的应用程序，如 Web 服务器。
• 设备驱动：与硬件设备直接交互的软件。

应用场景

• 服务器开发：构建高性能的网络服务和后台处理程序。
• 嵌入式系统：在资源受限的环境中编写高效的软件。
• 系统工具：开发用于系统管理和维护的工具。
• 安全应用：编写防火墙、入侵检测等安全相关软件。

遇到的问题及解决方法

问题：进程间通信（IPC）效率低下

原因：可能是因为使用了不合适的 IPC 机制，或者同步原语使用不当导致性能瓶颈。 解决方法：

• 选择合适的 IPC 方法，例如对于大数据传输使用共享内存，对于小量同步信息使用信号量或消息队列。
• 优化同步策略，减少不必要的锁竞争。

示例代码：使用共享内存进行进程间通信

#include <sys/ipc.h>
#include <sys/shm.h>
#include <stdio.h>

int main() {
    key_t key = ftok("shmfile",65);
    int shmid = shmget(key, 1024, 0666|IPC_CREAT);
    char *str = (char*) shmat(shmid, (void*)0, 0);

    printf("Write Data: ");
    fgets(str, 1024, stdin);

    shmdt(str);
    return 0;
}

在这个示例中，我们创建了一个共享内存段，并允许其他进程通过这个共享内存段进行数据交换，这是一种高效的 IPC 方式。

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