UNIX网络编程(第2版)第2卷,进程间通信 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

作  者:(美)史蒂文斯(W.Richard Stevens) 著；匿名 译 定  价:89 出 版 社:人民邮电出版社 出版日期:2015年08月01日 页  数:457 装  帧:平装 ISBN:9787115367204 ●部分简介
●第1章简介
●1.1概述
●1.2进程、线程与信息共享
●1.3IPC对象的持续性
●1.4名字空间
●1.5fork、exec和exit对IPC对象的影响
●1.6出错处理：包裹函数
●1.7Unix标准
●1.8书中IPC例子索引表
●1.9小结
●习题
●第2章PosixIPC
●2.1概述
●2.2IPC名字
●2.3创建与打开IPC通道
●2.4IPC权限
●2.5小结
●习题
●第3章SystemVIPC
●部分目录

内容简介

本书是一部UNIX 网络编程的经典之作！进程间通信（IPC）几乎是所有Unix 程序性能的关键，理解IPC 也是理解如何开发不同主机间网络应用程序的必要条件。本书从对Posix IPC 和System V IPC 的内部结构开始讨论，全面深入地介绍了4 种IPC 形式：消息传递（管道、FIFO、消息队列）、同步（互斥锁、条件变量、读写锁、文件与记录锁、信号量）、共享内存（匿名共享内存、具名共享内存）及远程过程调用（Solaris门、Sun RPC）。附录中给出了测量各种IPC 形式性能的方法。
本书内容详尽且具性，几乎每章都提供精选的习题，并提供了部分习题的答案，是网络研究和开发人员理想的参考书。
(美)史蒂文斯(W.Richard Stevens) 著；匿名 译 W.Richard Stevens（1951-1999）是靠前知名的Unix和网络专家；受人尊敬的计算机图书作家；同时他还是广受欢迎的教师和顾问。Stevens先生1951年生于赞比亚，他的家庭曾多次搬迁，很终定居于南非。早年，他就读于美国弗吉尼亚州的费什本军事学校，后获得密歇根大学学士、亚利桑那大学系统工程硕士和博士学位。他曾就职于基特峰国家天文台，从事计算机编程；还曾在康涅狄格州纽黑文市的健康系统靠前公司任主管计算机服务的副总裁。靠前知名的Unix和网络专家，《TCP/IP详解》（三卷本）、《UNIX网络编程》（两卷本）以及《UNIX环境不错编程》的作者。

深入理解现代操作系统交互的基石：进程间通信的奥秘 在信息爆炸、海量数据处理和分布式系统日益普及的今天，应用程序之间的无缝协作和高效通信已成为衡量系统性能与稳定性的关键指标。本书《UNIX网络编程（第二版）卷二：进程间通信》正是这样一部深刻剖析操作系统底层机制，引导读者掌握现代软件开发中至关重要的进程间通信（IPC）技术的权威之作。它不仅是理解Unix/Linux系统强大生命力的钥匙，更是构建复杂、健壮、高性能应用程序不可或缺的宝贵财富。 本书的诞生，源于作者W. Richard Stevens对于网络编程及其相关领域深入骨髓的洞察与不懈探索。Stevens先生以其严谨的学术态度和极其精湛的实践经验，将枯燥的技术细节化为清晰易懂的讲解，将复杂的概念梳理得条理分明。对于任何希望在系统编程、网络应用开发、分布式计算等领域有所建树的工程师、研究者，乃至对操作系统工作原理充满好奇的学习者而言，这本书都将是一次极具价值的知识启迪之旅。 为什么进程间通信如此重要？ 在单任务操作系统时代，程序的执行是串行的，彼此之间几乎没有交互需求。然而，随着计算机能力的飞跃，多任务、多线程、多进程的模型成为主流。在这些模型下，不同的进程（甚至同一进程内的不同线程）需要相互传递数据、协调行为、共享资源，才能共同完成复杂的任务。想象一下，一个Web服务器需要处理成千上万的客户端请求，每个请求都可能由一个独立的进程或线程负责；一个数据库系统需要多个进程协同工作，管理数据存储、查询响应、事务处理等；一个图形用户界面应用需要后台服务与前端进行实时通信……这一切都离不开高效、可靠的进程间通信机制。 如果进程无法有效地沟通，它们将如同孤岛，无法形成协作的合力，系统整体的效率和功能将大打折扣。更糟糕的是，错误的通信方式或不恰当的资源共享，可能导致数据损坏、死锁、资源泄露等一系列严重问题，最终可能使整个系统崩溃。因此，深刻理解并熟练运用各种IPC技术，是构建现代复杂系统的基础。 本书的核心价值与独特视角 《UNIX网络编程（第二版）卷二：进程间通信》正是围绕这一核心需求，提供了一个全面、深入且极具实践指导意义的解决方案。本书最大的亮点在于其系统性、权威性与实践性的完美结合。 系统性的梳理与讲解：本书没有零散地罗列各种IPC技术，而是将其置于Unix/Linux操作系统的整体框架下进行讲解。从最基础的管道（Pipes）、命名管道（Named Pipes，也称FIFO），到信号（Signals）、消息队列（Message Queues）、共享内存（Shared Memory），再到信号量（Semaphores）和套接字（Sockets，虽然套接字更多用于网络通信，但在本地IPC领域同样扮演着重要角色），本书几乎涵盖了Unix/Linux提供的所有主要的IPC机制。作者通过清晰的逻辑结构，逐一剖析了每种机制的工作原理、使用场景、优缺点以及相关的系统调用。 权威的深度与细节：Stevens先生的写作风格以严谨著称。他对每一种IPC机制都进行了深入的挖掘，不仅解释了“如何使用”，更重要的是解释了“为何如此设计”、“底层是如何实现的”。例如，在讲解管道时，他会追溯到文件描述符、缓冲机制；在讲解共享内存时，他会深入到内存映射（mmap）和页面共享的原理；在讲解信号量时，他会剖析其在同步与互斥方面的作用。这种对细节的关注，使得读者能够建立起对IPC机制的本质理解，而不仅仅是API的堆砌。 贯穿始终的实践指导：本书绝非纸上谈兵。每一章节都伴随着大量的、精炼的C语言代码示例。这些示例并非简单的“Hello, World”，而是能够直接运行、演示IPC机制工作过程的、贴近实际应用场景的代码片段。通过阅读和运行这些代码，读者可以直观地感受到IPC机制如何工作，如何进行数据交换，如何实现进程间的同步与协作。同时，作者还会针对这些示例进行详细的解释，指出代码中的关键点、潜在问题以及优化方向。这种“理论+实践”的学习模式，极大地降低了理解难度，提高了学习效率。 主要IPC机制的深度探索 在本书的宏大框架下，读者将系统性地学习到以下关键的IPC技术： 1. 管道（Pipes）与命名管道（FIFO）：作为最基础的IPC形式，管道提供了一种进程间单向或双向的数据流。本书将详细讲解如何创建、使用管道，以及命名管道（FIFO）如何克服匿名管道只能在亲缘进程间使用的限制，实现任意进程间的通信。这部分内容将帮助读者建立起对数据流通信的初步认知。 2. 信号（Signals）：信号是一种异步通知机制，用于告知进程发生了某个事件。本书会深入解析不同信号的含义、信号的处理机制（忽略、默认动作、捕获）、以及 `kill`、`sigaction` 等关键系统调用。理解信号对于处理异常情况、进程控制以及实现某些简单的通信模式至关重要。 3. 消息队列（Message Queues）：消息队列提供了一种在不同进程之间传递消息的方式。每个消息都包含一个类型，接收进程可以根据消息类型来读取。本书将讲解如何创建、发送、接收消息，以及消息队列的属性（如优先级、最大消息长度等）。这是一种比管道更灵活的消息传递方式。 4. 共享内存（Shared Memory）：共享内存是IPC中最快的机制之一，因为它允许多个进程直接访问同一块内存区域。本书将深入讲解 `shmget`、`shmat`、`shmdt` 等系统调用，以及内存映射（mmap）在实现共享内存时的作用。当然，使用共享内存也必须解决数据同步的问题，这自然引出了下一个重要的IPC工具。 5. 信号量（Semaphores）：当多个进程需要共享资源或协调访问时，信号量就显得尤为重要。信号量是一种用于控制对共享资源的访问的计数器。本书将详细讲解POSIX信号量和System V信号量的使用，包括初始化、P（semop）操作（等待）和V（semop）操作（通知），以及它们在实现互斥和同步中的核心作用。 6. 套接字（Sockets）：尽管套接字常常与网络通信联系在一起，但在Unix/Linux系统中，Unix域套接字（Unix Domain Sockets）是一种强大的本地IPC机制。本书将讲解Unix域套接字的创建、连接、数据传输等，以及它们在本地通信中的高效性与安全性。 超越API的深刻洞察 Stevens先生的贡献远不止于API的罗列与示例。他巧妙地将这些IPC机制放置在操作系统的内核层面进行解释，让读者理解： 进程是如何被隔离的：理解为什么进程之间不能直接访问对方的内存，以及IPC机制如何成为打破这种隔离的桥梁。 内核在IPC中的角色：IPC的实现离不开内核的支持，内核负责管理IPC对象、处理系统调用、调度进程等。 效率与开销的权衡：不同的IPC机制在效率、资源消耗、实现复杂度等方面存在差异。本书通过详实的分析，帮助读者选择最适合特定场景的IPC方案。 同步与互斥的挑战：在多进程环境下，如何确保数据的一致性，避免竞争条件和死锁，是IPC中最棘手的挑战之一。本书对这一问题的讨论贯穿始终。 学习本书的收益 阅读并深刻理解《UNIX网络编程（第二版）卷二：进程间通信》，你将获得： 扎实的系统编程基础：对Unix/Linux操作系统内部的IPC机制有深刻的理解，这是进行高效、健壮系统开发的基石。 解决复杂通信问题的能力：能够根据实际需求，选择并实现最合适的IPC技术，解决应用程序之间的数据交换、协作与同步问题。 编写高性能与高可靠性程序的信心：理解IPC机制的性能特点与潜在陷阱，能够编写出更高效、更不易出错的并发程序。 调试复杂并发问题的能力：当出现IPC相关的问题时，你将拥有更深入的洞察力，能够更快地定位和解决问题。 为更高级主题打下坚实基础：IPC是理解分布式系统、高性能计算、微服务架构等更高级主题的重要前置知识。 适合的学习者 本书是为以下人群量身打造的： 系统程序员：需要深入理解操作系统底层机制，编写高效、可靠的系统级软件。 网络应用开发者：特别是那些开发需要进程间协同工作的服务器端应用，如Web服务器、数据库服务器、消息队列服务等。 分布式系统工程师：需要设计和实现能够处理海量数据、高并发请求的分布式应用。 嵌入式系统开发者：在资源受限的嵌入式环境中，IPC是实现多任务协作的关键。 计算机科学专业的学生与研究者：希望深入理解操作系统原理，掌握现代软件开发的核心技术。 结语 《UNIX网络编程（第二版）卷二：进程间通信》并非一本轻松读物，它需要读者投入时间和精力去消化吸收。但这份付出绝对是值得的。它将为你打开一扇通往理解现代操作系统强大功能的窗口，让你掌握构建复杂、高性能、可靠的应用程序的关键技术。如果你渴望在技术领域更进一步，如果你希望能够真正驾驭复杂系统，那么，请务必深入研读本书。这本书将是你技术旅程中一位不可或缺的、最值得信赖的向导。