産品特色
編輯推薦
《UNIX網絡編程 捲1 套接字聯網API(第3版)》是一部傳世之作!網絡編程專傢Bill Fenner和Andrew M. Rudoff應邀執筆,對W. Richard Stevens的經典作品進行修訂。書中吸納瞭近幾年網絡技術的發展,增添瞭IPv6、SCTP協議和密鑰管理套接字等內容,深入討論瞭關鍵標準、實現和技術。
書中的所有示例都是在UNIX係統上測試通過的真實的、可運行的代碼,繼承瞭Stevens一直強調的理念:“學習網絡編程的方法就是下載這些程序,對其進行修改和改進。隻有這樣實際編寫代碼纔能深入理解有關概念和方法。”讀者可以從本書網站下載這些示例的源代碼。
本書為UNIX網絡編程提供全麵的指導,是網絡研究和開發人員公認的參考書,無論網絡編程的初學者還是網絡專傢都會大受裨益。
內容簡介
《UNIX網絡編程 捲1 套接字聯網API(第3版)》是一部UNIX網絡編程的經典之作!書中全麵深入地介紹瞭如何使用套接字API進行網絡編程。全書不但介紹瞭基本編程內容,還涵蓋瞭與套接字編程相關的高級主題,對於客戶/服務器程序的各種設計方法也作瞭完整的探討,還深入分析瞭流這種設備驅動機製。
本書幾乎每章都提供精選的習題,並提供瞭部分習題的答案,是網絡研究和開發人員理想的參考書。
作者簡介
W. Richard Stevens(1951—1999),國際知名的UNIX和網絡專傢,備受贊譽的技術作傢。生前著有《TCP/IP詳解》(三捲)、《UNIX環境高級編程》和《UNIX網絡編程》(兩捲),均為不朽的經典著作。
Bill Fenner,ATT實驗室主任研究員,專攻IP多播、網絡管理和測量,他是IETF路由的領域主管之一,是RFC標準文檔的批準人。
Andrew M. Rudoff,Sun公司軟件工程師,專攻網絡、操作係統內核、文件係統和高可用性軟件體係結構。
精彩書評
★“所有人都非常期待這本書,因為它完美地結閤瞭實踐經驗、曆史視角以及在本領域浸淫多年纔能獲得的透徹理解。閱讀本書是一種享受,我收獲頗豐。相信大傢一定會有同感。”
——Sam Leffler
★“這隻是網絡編程的參考書。25年來我一直依賴它。這本書描述簡潔、詳細,而且示例代碼對於啓動任何網絡項目都依然有生命力。走過矽榖的任何工程辦公室,你都會發現至少有一本這本書在書架上。Stevens是網絡編程領域的Knuth(高德納)。”
——Richard L Davis Jr
★“沒什麼可說的,這是一本經典著作!任何渴望深入理解C語言網絡編程的人都不能沒有這本書。”
——Blue Chip “MAC”
★“這部著作在計算機科學領域裏的傳奇得以延續,Bill Fenner和Andrew Rudoff居功至偉。”
——Art Sedighi
★“這套書是學習網絡編程的書。遠超群倫。”
——S. Devasundaram
★“這本書不會讓你一夜之間成為專傢,但它終究會讓你成為專傢。”
——John Nguyen
目錄
第一部分 簡介和TCP/IP
第1章 簡介 2
1.1 概述 2
1.2 一個簡單的時間獲取客戶程序 5
1.3 協議無關性 9
1.4 錯誤處理:包裹函數 10
1.5 一個簡單的時間獲取服務器程序 12
1.6 本書中客戶/服務器程序示例索引錶 14
1.7 OSI模型 16
1.8 BSD網絡支持曆史 17
1.9 測試用網絡及主機�� 19
1.10 Unix標準 22
1.11 64位體係結構 24
1.12 小結�� 25
習題 25
第2章 傳輸層:TCP、UDP和SCTP 27
2.1 概述 27
2.2 總圖 27
2.3 用戶數據報協議(UDP) 29
2.4 傳輸控製協議(TCP) 30
2.5 流控製傳輸協議(SCTP) 31
2.6 TCP連接的建立和終止 31
2.7 TIME_WAIT狀態 37
2.8 SCTP關聯的建立和終止 38
2.9 端口號�� 42
2.10 TCP端口號與並發服務器 43
2.11 緩衝區大小及限製 45
2.12 標準因特網服務 50
2.13 常見因特網應用的協議使用 51
2.14 小結 52
習題 53
第二部分 基本套接字編程
第3章 套接字編程簡介 56
3.1 概述 56
3.2 套接字地址結構 56
3.3 值—結果參數 61
3.4 字節排序函數 63
3.5 字節操縱函數 66
3.6 inet_aton、inet_addr和inet_ntoa函數 67
3.7 inet_pton和inet_ntop函數 68
3.8 sock_ntop和相關函數 70
3.9 readn、writen和readline函數 72
3.10 小結 76
習題 76
第4章 基本TCP套接字編程 77
4.1 概述 77
4.2 socket函數 77
4.3 connect函數 80
4.4 bind函數 81
4.5 listen函數 84
4.6 accept函數 88
4.7 fork和exec函數 90
4.8 並發服務器 91
4.9 close函數 93
4.10 getsockname和getpeername函數 94
4.11 小結 96
習題 96
第5章 TCP客戶/服務器程序示例 97
5.1 概述 97
5.2 TCP迴射服務器程序:main函數 97
5.3 TCP迴射服務器程序:str_echo函數 98
5.4 TCP迴射客戶程序:main函數 99
5.5 TCP迴射客戶程序:str_cli函數 100
5.6 正常啓動 101
5.7 正常終止 102
5.8 POSIX信號處理 103
5.9 處理SIGCHLD信號 106
5.10 wait和waitpid函數 108
5.11 accept返迴前連接中止 111
5.12 服務器進程終止 112
5.13 SIGPIPE信號 113
5.14 服務器主機崩潰 114
5.15 服務器主機崩潰後重啓 115
5.16 服務器主機關機 116
5.17 TCP程序例子小結 116
5.18 數據格式 117
5.19 小結 120
習題 120
第6章 I/O復用:select和poll函數 122
6.1 概述 122
6.2 I/O模型 122
6.3 select函數 127
6.4 str_cli函數(修訂版) 132
6.5 批量輸入 133
6.6 shutdown函數 136
6.7 str_cli函數(再修訂版) 137
6.8 TCP迴射服務器程序(修訂版) 138
6.9 pselect函數 142
6.10 poll函數 144
6.11 TCP迴射服務器程序(再修訂版) 146
6.12 小結 148
習題 149
第7章 套接字選項 150
7.1 概述 150
7.2 getsockopt和setsockopt函數 150
7.3 檢查選項是否受支持並獲取默認值 152
7.4 套接字狀態 156
7.5 通用套接字選項 156
7.6 IPv4套接字選項 168
7.7 ICMPv6套接字選項 169
7.8 IPv6套接字選項 169
7.9 TCP套接字選項 171
7.10 SCTP套接字選項 173
7.11 fcntl函數 182
7.12 小結 184
習題 184
第8章 基本UDP套接字編程 186
8.1 概述 186
8.2 recvfrom和sendto函數 187
8.3 UDP迴射服務器程序:main函數 187
8.4 UDP迴射服務器程序:dg_echo函數 188
8.5 UDP迴射客戶程序:main函數 190
8.6 UDP迴射客戶程序:dg_cli函數 190
8.7 數據報的丟失 191
8.8 驗證接收到的響應 191
8.9 服務器進程未運行 193
8.10 UDP程序例子小結 194
8.11 UDP的connect函數 196
8.12 dg_cli函數(修訂版) 199
8.13 UDP缺乏流量控製 200
8.14 UDP中的外齣接口的確定 203
8.15 使用select函數的TCP和UDP迴射服務器程序 204
8.16 小結 206
習題 207
第9章 基本SCTP套接字編程 208
9.1 概述 208
9.2 接口模型 208
9.3 sctp_bindx函數 212
9.4 sctp_connectx函數 213
9.5 sctp_getpaddrs函數 213
9.6 sctp_freepaddrs函數 213
9.7 sctp_getladdrs函數 214
9.8 sctp_freeladdrs函數 214
9.9 sctp_sendmsg函數 214
9.10 sctp_recvmsg函數 215
9.11 sctp_opt_info函數 215
9.12 sctp_peeloff函數 216
9.13 shutdown函數 216
9.14 通知 217
9.15 小結 221
習題 222
第10章 SCTP客戶/服務器程序例子 223
10.1 概述 223
10.2 SCTP一到多式流分迴射服務器程序:main函數 223
10.3 SCTP一到多式流分迴射客戶程序:main函數 225
10.4 SCTP流分迴射客戶程序:sctpstr_cli函數 226
10.5 探究頭端阻塞 228
10.6 控製流的數目 233
10.7 控製終結 233
10.8 小結 234
習題 235
第11章 名字與地址轉換 236
11.1 概述 236
11.2 域名係統 236
11.3 gethostbyname函數 239
11.4 gethostbyaddr函數 242
11.5 getservbyname和getservbyport函數 242
11.6 getaddrinfo函數 245
11.7 gai_strerror函數 250
11.8 freeaddrinfo函數 251
11.9 getaddrinfo函數:IPv6 251
11.10 getaddrinfo函數:例子 253
11.11 host_serv函數 254
11.12 tcp_connect函數 254
11.13 tcp_listen函數 257
11.14 udp_client函數 261
11.15 udp_connect函數 263
11.16 udp_server函數 264
11.17 getnameinfo函數 266
11.18 可重入函數 267
11.19 gethostbyname_r和gethostbyaddr_r函數 270
11.20 作廢的IPv6地址解析函數 271
11.21 其他網絡相關信息 272
11.22 小結 273
習題 274
第三部分 高級套接字編程
第12章 IPv4與IPv6的互操作性 278
12.1 概述 278
12.2 IPv4客戶與IPv6服務器 278
12.3 IPv6客戶與IPv4服務器 281
12.4 IPv6地址測試宏 283
12.5 源代碼可移植性 284
12.6 小結 284
習題 285
第13章 守護進程和inetd超級服務器 286
13.1 概述 286
13.2 syslogd守護進程 286
13.3 syslog函數 287
13.4 daemon_init函數 289
13.5 inetd守護進程 293
13.6 daemon_inetd函數 297
13.7 小結 299
習題 299
第14章 高級I/O函數 300
14.1 概述 300
14.2 套接字超時 300
14.3 recv和send函數 305
14.4 readv和writev函數 306
14.5 recvmsg和sendmsg函數 307
14.6 輔助數據 310
14.7 排隊的數據量 313
14.8 套接字和標準I/O 313
14.9 高級輪詢技術 316
14.10 T/TCP:事務目的TCP 320
14.11 小結 322
習題 323
第15章 Unix域協議 324
15.1 概述 324
15.2 Unix域套接字地址結構 324
15.3 socketpair函數 326
15.4 套接字函數 327
15.5 Unix域字節流客戶/服務器程序 327
15.6 Unix域數據報客戶/服務器程序 329
15.7 描述符傳遞 330
15.8 接收發送者的憑證 337
15.9 小結 340
習題 340
第16章 非阻塞式I/O 341
16.1 概述 341
16.2 非阻塞讀和寫:str_cli函數(修訂版) 342
16.3 非阻塞connect 351
16.4 非阻塞connect:時間獲取客戶程序 352
16.5 非阻塞connect:Web客戶程序 354
16.6 非阻塞accept 362
16.7 小結 363
習題 363
第17章 ioctl操作 365
17.1 概述 365
17.2 ioctl函數 365
17.3 套接字操作 366
17.4 文件操作 367
17.5 接口配置 367
17.6 get_ifi_info函數 369
17.7 接口操作 378
17.8 ARP高速緩存操作 378
17.9 路由錶操作 380
17.10 小結 381
習題 381
第18章 路由套接字 382
18.1 概述 382
18.2 數據鏈路套接字地址結構 382
18.3 讀和寫 383
18.4 sysctl操作 390
18.5 get_ifi_info函數 394
18.6 接口名字和索引函數 397
18.7 小結 401
習題 401
第19章 密鑰管理套接字 402
19.1 概述 402
19.2 讀和寫 403
19.3 傾瀉安全關聯數據庫 404
19.4 創建靜態安全關聯 407
19.5 動態維護安全關聯 412
19.6 小結 415
習題 416
第20章 廣播
……
精彩書摘
《UNIX網絡編程 捲1 套接字聯網API(第3版)》:
32位IPv4地址存在兩種不同的訪問方法。舉例來說;如果serv定義為某個網際套接字地址結構,那麼serv。sinaddr將按inaddr結構引用其中的32位IPv4地址,而serif。sinaddr。saddr將按inaddrt(通常是一個無符號的32位整數)引用同一個32位IPv4地址。因此,我們必須正確地使用IPv4地址,尤其是在將它作為函數的參數時,因為編譯器對傳遞結構和傳遞整數的處理是完全不同的。
sin_addr字段是一個結構,而不僅僅是一個in_addr_t類型的無符號長整數,這是有曆史原因的。早期的版本(4。2BSD)把in_addr結構定義為多種結構的聯閤(union),允許訪問一個32位IPv4地址中的所有4個字節,或者訪問它的2個16位值。這用在地址被劃分成A、B和c三類的時期,便於獲取地址中的適當字節。然而隨著子網劃分技術的來臨和無類地址編排(見A。4節)的齣現,各種地址類正在消失,那個聯閤已不再需要瞭。如今大多數係統已經廢除瞭該聯閤,轉而把irLaddr定義為僅有一個in_addr—t字段的結構。
·sinzero字段未曾使用,不過在填寫這種套接字地址結構時,我們總是把該字段置為0。
按照慣例,我們總是在填寫前把整個結構置為0,而不是單單把sinzero字段置為0。
盡管多數使用該結構的情況不要求這一字段為0,但是當捆綁一個非通配的IPv4地址時,該字段必須為0(TCPv2第731~732頁)。
套接字地址結構僅在給定主機上使用:雖然結構中的某些字段(例如IP地址和端口號)
用在不同主機之間的通信中,但是結構本身並不在主機之間傳遞。
3。2。2通用套接字地址結構
當作為一個參數傳遞進任何套接字函數時,套接字地址結構總是以引用形式(也就是以指嚮該結構的指針)來傳遞。然而以這樣的指針作為參數之一的任何套接字函數必須處理來自所支持的任何協議族的套接字地址結構。
在如何聲明所傳遞指針的數據類型上存在一個問題。有瞭ANSIC後解決辦法很簡單:void+是通用的指針類型。
……
前言/序言
《深入理解 Linux 係統調用:原理、實踐與性能優化》 內容概要: 本書旨在為開發者、係統管理員以及對操作係統底層原理感興趣的技術人員,提供一個全麵而深入的 Linux 係統調用知識體係。我們將從係統調用的基本概念齣發,逐層剖析其工作機製、生命周期以及在不同場景下的應用。內容涵蓋瞭係統調用的實現原理、參數傳遞、上下文切換、信號處理、內存管理、文件I/O、進程間通信(IPC)以及網絡編程中的關鍵係統調用等。本書將理論與實踐相結閤,通過大量的代碼示例、性能分析工具的使用以及典型案例的解讀,幫助讀者理解係統調用如何影響應用程序的性能,並掌握優化係統調用的技巧。 第一章:係統調用的基石——從用戶空間到內核空間 1.1 什麼是係統調用? 係統調用是用戶空間程序與內核空間進行交互的唯一途徑,是操作係統提供給應用程序的接口。 用戶程序無法直接訪問硬件,需要通過係統調用請求內核完成低級操作,如文件讀寫、進程創建、內存分配等。 係統調用的本質是觸發一次特權級的轉換,從用戶模式切換到內核模式。 1.2 用戶模式與內核模式 用戶模式: 應用程序運行的模式,具有有限的訪問權限,無法直接訪問敏感資源或執行特權指令。 內核模式: 操作係統內核運行的模式,擁有對係統所有資源的完全訪問權限。 模式切換的必要性:保護操作係統內核和係統資源的穩定與安全。 1.3 係統調用的生命周期 應用程序發起係統調用請求。 通過中斷或異常機製,將控製權從用戶模式轉移到內核模式。 內核執行相應的係統調用處理程序。 係統調用處理完成,將結果返迴給用戶空間。 控製權從內核模式切換迴用戶模式。 1.4 常見的係統調用觸發方式 `syscall` 指令(x86-64 架構) `int 0x80` 中斷(較舊架構或兼容模式) 軟件中斷和軟中斷的原理。 1.5 係統調用號與參數傳遞 每個係統調用都有一個唯一的係統調用號,用於在內核中標識請求的服務。 參數傳遞機製:寄存器傳遞(常用)、棧傳遞。 GCC 內聯匯編在係統調用中的應用。 第二章:係統調用的核心機製——上下文切換與中斷 2.1 上下文切換 進程上下文: 指進程在某個時刻的狀態,包括寄存器值、程序計數器、堆棧指針、頁錶指針等。 綫程上下文: 類似進程上下文,但通常共享部分資源(如地址空間)。 上下文切換的過程: 保存當前進程/綫程的上下文,恢復目標進程/綫程的上下文。 上下文切換的開銷: 寄存器保存與恢復、TLB 失效、緩存失效等,是係統性能的重要影響因素。 2.2 中斷與異常 中斷: 由硬件設備發起的異步事件,如 I/O 完成、時鍾滴答等。 異常: 由 CPU 檢測到的同步事件,如除以零、缺頁、非法指令等。 中斷/異常處理流程: 硬件觸發中斷/異常,CPU 暫停當前任務,保存當前上下文,跳轉到中斷/異常處理嚮量錶,執行內核處理程序,返迴。 係統調用作為一種軟中斷: 用戶程序通過特定指令(如 `syscall`)主動觸發,本質上也是一種異常處理。 2.3 係統調用處理流程詳解 用戶程序執行係統調用指令。 CPU 觸發一次軟件異常(係統調用)。 內核捕獲異常,保存用戶空間上下文。 根據係統調用號,查找並執行對應的內核函數。 內核函數執行,完成請求。 內核將結果和狀態碼存入用戶空間寄存器。 內核恢復用戶空間上下文。 CPU 返迴用戶模式,繼續執行用戶程序。 第三章:係統調用的實踐——文件I/O與進程管理 3.1 文件I/O係統調用 `open()`: 打開或創建文件,返迴文件描述符。 各種標誌(`O_RDONLY`, `O_WRONLY`, `O_CREAT`, `O_TRUNC` 等)詳解。 權限模式(`mode` 參數)的解釋。 `read()`: 從文件描述符讀取數據。 阻塞與非阻塞模式。 返迴值與錯誤處理。 `write()`: 嚮文件描述符寫入數據。 返迴值與錯誤處理。 `close()`: 關閉文件描述符。 `lseek()`: 改變文件讀寫指針位置。 `stat()` / `fstat()` / `lstat()`: 獲取文件狀態信息。 `fcntl()`: 靈活的文件控製接口,用於文件描述符的各種操作(復製、設置標誌、鎖等)。 3.2 緩衝與非緩衝I/O 用戶空間緩衝(如 `stdio` 庫)與內核空間緩衝(頁緩存)。 `fflush()` 的作用。 `fsync()` 和 `fdatasync()` 的區彆與應用。 3.3 進程管理係統調用 `fork()`: 創建子進程,子進程是父進程的復製品。 `fork()` 的寫時復製(Copy-on-Write, COW)機製。 `fork()` 後的父子進程狀態。 `execve()` / `execl()` / `execvp()` 等: 替換當前進程映像,執行新程序。 `exec` 係列函數族的工作原理。 `wait()` / `waitpid()`: 父進程等待子進程終止。 收集子進程退齣狀態。 `exit()` / `_exit()`: 終止當前進程。 `_exit()` 的立即終止特性。 `getpid()` / `getppid()` / `getuid()` / `geteuid()`: 獲取進程 ID 和用戶 ID。 3.4 典型文件I/O場景與性能考量 大文件讀寫優化。 小文件讀寫優化。 使用 `pread()` 和 `pwrite()` 避免 `lseek()` 帶來的競態條件。 第四章:係統調用的進階——進程間通信(IPC)與內存管理 4.1 進程間通信(IPC) 管道(Pipes) 無名管道 (`pipe()`):單嚮通信,通常用於父子進程。 有名管道(FIFOs):命名文件,可用於不相關的進程。 消息隊列(Message Queues) `msgget()`, `msgsnd()`, `msgrcv()`, `msgctl()`:基於消息的通信。 消息的優先級。 共享內存(Shared Memory) `shmget()`, `shmat()`, `shmdt()`, `shmctl()`:最快的 IPC 方式,但需要進程間同步。 內存映射(`mmap()`)在共享內存中的應用。 信號量(Semaphores) `semget()`, `semop()`, `semctl()`:用於進程間同步和互斥。 信號量的 P 操作(`semop(SEM_UNDO, -1, ...)`)和 V 操作(`semop(SEM_UNDO, 1, ...)`)。 套接字(Sockets) 雖然本書不詳述網絡編程,但 IPC 是套接字應用的基礎。 進程間通過本地域套接字(Unix Domain Sockets)進行高效通信。 4.2 內存管理係統調用 `brk()` / `sbrk()`: 改變進程數據段的邊界,是 `malloc()` 的底層實現。 `mmap()`: 將文件或設備映射到進程的地址空間,或分配匿名內存。 `MAP_ANONYMOUS`:匿名內存映射。 `MAP_SHARED` / `MAP_PRIVATE`:共享與私有映射。 `mprotect()`: 改變內存區域的保護屬性。 `munmap()`: 解除內存映射。 `malloc()` / `free()`: C 標準庫提供的動態內存分配函數,底層依賴 `brk()` 或 `mmap()`。 頁錯誤(Page Fault)處理: 當訪問未映射或權限不足的內存區域時觸發。 虛擬內存與物理內存的關係。 第五章:係統調用的深度探索——信號處理與時間管理 5.1 信號(Signals) 信號的本質: 異步通知機製,用於嚮進程發送中斷信號。 常見信號: `SIGINT`, `SIGTERM`, `SIGSEGV`, `SIGFPE`, `SIGKILL`, `SIGUSR1`, `SIGUSR2` 等。 `signal()` / `sigaction()`: 信號處理函數的注冊。 `sigaction()` 的強大之處:更精細的控製,如信號掩碼、SA_RESTART 標誌等。 信號發送: `kill()` / `raise()`。 信號阻塞與解除阻塞: `sigprocmask()`。 可靠信號(Real-time Signals):`SIGRTMIN` 到 `SIGRTMAX`。 信號處理中的注意事項: 可重入函數、異步信號安全。 5.2 時間相關的係統調用 `time()`: 獲取自 Epoch 以來的秒數。 `gettimeofday()`: 獲取秒和微秒的時間。 `clock_gettime()`: 提供多種時鍾源,如 `CLOCK_REALTIME`, `CLOCK_MONOTONIC`, `CLOCK_PROCESS_CPUTIME_ID`。 `CLOCK_MONOTONIC`:單調遞增時鍾,不受係統時間調整影響。 `CLOCK_PROCESS_CPUTIME_ID`:進程 CPU 時間。 `sleep()` / `usleep()` / `nanosleep()`: 進程睡眠。 `nanosleep()` 的可中斷性與 `EINTR`。 `setitimer()` / `getitimer()`: 設置定時器。 `ITIMER_REAL`, `ITIMER_VIRTUAL`, `ITIMER_PROF`。 第六章:係統調用的性能優化與調試 6.1 性能瓶頸分析 I/O 瓶頸: 磁盤 I/O、網絡 I/O。 CPU 瓶頸: 計算密集型任務、上下文切換開銷。 係統調用開銷: 頻繁、復雜的係統調用。 6.2 性能分析工具 `strace`: 追蹤進程的係統調用和信號。 `strace -c`: 統計係統調用使用情況。 `strace -e trace=...`: 過濾特定係統調用。 `strace -f`: 追蹤子進程。 `perf`: Linux 性能分析工具,功能強大,可分析 CPU 性能、事件、函數調用棧等。 `perf stat`: 統計性能事件。 `perf record` / `perf report`: 記錄和分析性能剖析數據。 `top` / `htop`: 實時進程監控,顯示 CPU、內存、I/O 使用情況。 `vmstat`: 虛擬內存統計。 `iostat`: I/O 統計。 6.3 係統調用優化策略 減少係統調用次數: 使用緩衝 I/O。 批量處理數據。 使用 `writev()` / `readv()`(散布/聚集 I/O)。 考慮使用 `mmap()` 替代傳統的 `read()`/`write()`。 選擇閤適的係統調用: 瞭解不同係統調用的開銷和特性。 避免不必要的上下文切換: 優化多綫程/多進程設計。 減少鎖的使用。 利用異步 I/O(AIO): 適用於高並發 I/O 場景。 內核調優: 調整內核參數(`sysctl`)。 文件係統優化。 6.4 係統調用調試技巧 利用 `strace` 定位問題。 理解錯誤碼(`errno`)及其含義。 編寫健壯的錯誤處理代碼。 注意信號處理中的race condition。 第七章:係統調用的未來與展望 7.1 新型係統調用接口 eBPF(Extended Berkeley Packet Filter)在係統監控和安全中的應用。 io_uring:新一代異步 I/O 接口,旨在提供更高的性能和更低的延遲。 io_uring 的工作原理和優勢。 7.2 係統調用與容器化技術 容器(Docker, Kubernetes)如何利用 Linux 係統調用實現隔離和資源管理(namespaces, cgroups)。 7.3 係統調用安全性 係統調用接口的漏洞分析與防範。 seccomp:限製進程可以使用的係統調用。 附錄 常見係統調用列錶及其功能簡述。 C 語言中常用的係統調用封裝函數。 Linux 內核中係統調用實現的關鍵數據結構。 目標讀者: 需要深入理解 Linux 程序運行機製的軟件工程師。 負責係統性能調優的係統管理員和 DevOps 工程師。 對操作係統底層原理感興趣的計算機科學專業學生。 從事嵌入式開發,需要精細控製係統資源的開發者。 學習本書將使您能夠: 清晰地理解用戶空間與內核空間之間的界限和交互方式。 掌握 Linux 係統調用的核心工作原理,包括上下文切換和中斷機製。 熟練運用與文件I/O、進程管理、IPC和內存管理相關的關鍵係統調用。 深入理解信號處理機製,並能在應用程序中正確處理信號。 有效利用性能分析工具,定位和解決係統調用的性能瓶頸。 掌握係統調用優化策略,編寫齣更高效、更穩定的 Linux 應用程序。 對 Linux 係統調用的最新發展和未來趨勢有初步認識。 本書不旨在教授如何編寫一個完整的操作係統,而是專注於應用程序開發者和係統工程師在日常工作中需要深入掌握的係統調用相關知識,幫助您在 Linux 平颱上構建更強大、更可靠、更高效的軟件。