Unix環境高級編程雖然是一本很經典的案頭必備的書籍，但它更像是一本字典，對于初學者來說看起來很艱難，《Unix/Linux編程實踐教程》中有趣的實例與循序漸進的講解，我認為更適合初學者的學習
【課程目錄】
第1章：unix系統編程概述
介紹
什么是系統編程
簡單的程序模型
系統模型
操作系統的職責
為程序提供服務
理解系統編程
系統資源
目標：理解系統編程
方法：通過三個問題來理解
從用戶的角度來理解unix
unix能做些什么
登錄–運行程序–注銷
目錄操作
文件操作
從系統的角度來看unix
用戶和程序之間的連接方式
網絡橋牌
bc：unix的計算器
從bc/dc到web
動手實踐
工作步驟與概要圖
接下來的工作步驟
unix的概要圖
unix的發展歷程
第2章：用戶、文件操作與聯機幫助：編寫who命令
介紹
關于命令who
問題1：who命令能做些什么
問題2：who命令是如何工作的
問題3：如何編寫who
問題：如何從文件中讀取數據結構
答案：使用open、read和close
編寫wh01.c
顯示登錄信息
編寫wh02.c
回顧與展望
編寫cp(讀和寫)
問題1：cp命令能做些什么
問題2：cp命令是如何創建/重寫文件的
問題3：如何編寫cp
unix編程看起來好像很簡單
提高文件i/o效率的方法：使用緩沖
緩沖區的大小對性能的影響
為什么系統調用需要很多時間
低效率的wh02.c
在wh02.c中運用緩沖技術
內核緩沖技術
文件讀寫
注銷過程：做了些什么
注銷過程：如何工作的
改變文件的當前位置
編寫終端注銷的代碼
處理系統調用中的錯誤
第3章：目錄與文件屬性：編寫ls
介紹
問題1：1s命令能做什么
1s可以列出文件名和文件的屬性
列出指定目錄或文件的信息
經常用到的命令行選項
問題1的答案
文件樹
問題2：1s是如何工作的
什么是目錄
是否可以用open、read和close來操作目錄
如何讀目錄的內容
問題3：如何編寫ls
編寫ls-1
問題1：ls-1能做些什么
問題2：ls-1是如何工作的
用stat得到文件信息
stat提供的其他信息
如何實現
將模式字段轉換成字符
將用戶/組id轉換成字符串
編寫ls2.c
三個特殊的位
set-user-id位
set-group-id位
sticky位
用ls-1看到的特殊屬性
ls小結
設置和修改文件的屬性
文件類型
許可位與特殊屬性位
文件的鏈接數
文件所有者與組
文件大小
時間
文件名
第4章：文件系統：編寫pwd
介紹
從用戶的角度看文件系統
目錄和文件
目錄命令
文件操作命令
針對目錄樹的命令
目錄樹的深度幾乎沒有限制
unix文件系統小結
unix文件系統的內部結構
第一層抽象：從磁盤到分區
第二層抽象：從磁盤到塊序列
第三層抽象：從塊序列到三個區域的劃分
文件系統的實現：創建一個文件的過程
文件系統的實現：目錄的工作過程
文件系統的實現：cat命令的工作原理
i-節點和大文件
unix文件系統的改進
理解目錄
理解目錄結構
與目錄樹相關的命令和系統調用
編寫pwd
pwd的工作過程
pwd的一種版本
多個文件系統的組合：由多棵樹構成的樹
裝載點
多重i-節點號和設備交叉鏈接
符號鏈接
第5章：連接控制：學習stty
為設備編程
設備就像文件
設備具有文件名
設備和系統調用
例子：終端就像文件
設備文件的屬性
編寫write程序
設備文件和i-節點
設備與文件的不同之處
磁盤連接的屬性
屬性1：緩沖
屬性2：自動添加模式
用open控制文件描述符
磁盤連接小結
終端連接的屬性
終端的i/o并不如此簡單
終端驅動程序
stty命令
編寫終端驅動程序：關于設置
編寫終端驅動程序：關tx數
編寫終端驅動程序：關于位
編寫終端驅動程序：幾個程序例子
終端連接小結
其他設備編程：ioctl
文件、設備和流
第6章：為用戶編程：終端控制和信號
軟件工具與針對特定設備編寫的程序
終端驅動程序的模式
規范模式：緩沖和編輯
非規范處理
終端模式小結
編寫一個用戶程序：play_again.c
信號
ctrl-c做什么
信號是什么
進程該如何處理信號
信號處理的例子
為處理信號做準備：play_again4.c
進程終止
為設備編程
第7章：事件驅動編程：編寫一個視頻游戲
視頻游戲和操作系統
任務：單人彈球游戲(pong)
屏幕編程：curses庫
介紹curses
curses內部：虛擬和實際屏幕
時間編程：sleep
時鐘編程1：alarms
添加時延：sleep
sleep()是如何工作的：使用unix中的alarms
調度將要發生的動作
時間編程2：間隔計時器
添加精度更高的時延：usleep
三種計時器：真實、進程和實用
兩種間隔：初始和重復
用間隔計時器編程
計算機有幾個時鐘
計時器小結
信號處理1：使用signal
早期的信號處理機制
處理多個信號
測試多個信號
信號機制其他的弱點
信號處理2：sigaction
處理多個信號：sigaction
信號小結
防止數據損毀(datacorruption)
數據損毀的例子
臨界(criticalsections)
阻塞信號：sigprocmask和sigsetops
重入代碼(reentrantcode)：遞歸調用的危險
視頻游戲中的臨界區
kill：從另–個進程發送的信號
使用計時器和信號：視頻游戲
bounceld.c：在一條線上控制動畫
bounce2d.c：兩維動畫
完成游戲
輸入信號，異步i/o
使用異步i/o
方法1：使用oasync
方法2：使用aio..read
彈球程序中需要異步讀人嗎
異步輸入、視頻游戲和操作系統
第8章：進程和程序：編寫命令解釋器sh
進程=運行中的程序
通過命令ps學習進程
系統進程
進程管理和文件管理
內存和程序
shell：進程控制和程序控制的–個工具
shell是如何運行程序的
shell的主循環
問題1：一個程序如何運行另一個程序
問題2：女口何建立新的進程
問題3：父進程如何等待子進程的退出
小結：shell如何運行程序
實現一個shell：psh2.c
思考：用進程編程
exit和exec的其他細節
進程死亡：exit和_exit
exec家族??
第9章：可編程的shell、shell變量和環境：編寫自己的shell
shell編程
什么是以及為什么要使用shell腳本語言
smshl–命令行解析
shell中的流程控制
if語句做些什么
if是女口何工作的
在stash中增加if
smsh2.c：修改后的代碼
shell變量：局部和全局
使用shell變量
變量的存儲
增加變量命令：built-ins
效果如何
環境：個性化設置
使用環境
什么是環境以及它是如何工作的
在smsh中增加環境處理
varlib.c的代碼
已實現的shell的功能
第10章：i/o重定向和管道
shell編程
一個shell應用程序：監視系統用戶
標準i/o與重定向的若干概念
概念1：3個標準文件描述符
默認的連接：tty
程序都輸出到stdout
重定向i/o的是shell而不是程序
理解i/o重定向
概念2：“最低可用文件描述符(lowest-available-fd)”原則
兩個概念的結合
如何將stdin定向到文件
方法1：closethenopen
方法2：open..close..dup..close
系統調用dup小結
方法3：open..dup2..close
shell為其他程序重定向stdin
為其他程序重定向i/o：who]userlist
管道編程
創建管道
使用fork來共享管道
使用pipe、fork以及exec
技術細節：管道并非文件
第11章：連接到近端或遠端的進程：服務器與socket(套接宇)
產品和服務
一個簡單的比喻：飲料機接口
bc：unix中使用的計算器
編寫bc：pipe、fork、dup、exec
對協同進程的討論
fdopen：讓文件描述符像文件–樣使用
popen-讓進程看似文件
popen的功能
實現popen：使用fdopen命令
訪問數據：文件、應用程序接el(apl)和服務器
socket：與遠端進程相連
類比：“電話中傳來聲音：現在時間是…”
因特網時間、dap和天氣服務器
服務列表：眾所周知的端口
編寫timeserv? ?? ???.? ?? ???cc時間服務器
測試timeserv.c
編寫timecint.c：時間服務客戶端
測試timecint.c
另一種服務器：遠程的ls
軟件精靈
第12章：連接和協議：編寫web服務器
服務器設計重點
三個主要操作
操作1和操作2：建立連接
操作1：建立服務器端socket
操作2：建立到服務器的連接
socklib.c
操作3：客戶/服器的會話
使用socklib.c的timeserv/timecint
第2版的服務器：使用fork
服務器的設計問題：diy或代理
編寫web服務器
web服務器功能
設計web服務器
web服務器協議
編寫web服務器
運行web服務器
webserv的源程序
比較web服務器
第13章：基于數據報(datagram)的編程：編寫許可證服務器
軟件控制
許可證控制簡史
一個非計算機系統實例：轎車管理系統
轎車鑰匙管理描述
用客戶/服務器方式管理轎車
許可證管理
許可證服務系統：它做些什么
許可證服務系統：如何工作
一個通信系統的例子
數據報socket
流與數據報的比較
數據報編程
sendto和recvfrom的小結
數據報應答
數據報小結
許可證服務器版本1.0
客戶端版本1
服務器端版本1
測試版本1
進一步的工作
處理現實的問題
處理客戶端崩潰
處理服務器崩潰
測試版本2
分布式許可證服務器
unix域socket
文件名作為socket地址
使用unix域socket編程
小結；socket和服務器
第14章：線程機制：并發函數的使用
同一時刻完成多項任務
函數的執行路線
一個單線程程序
一個多線程程序
相關函數小結
線程間的分工合作
例1：incrprint.c
例2：twordcount.c
線程內部的分工合作：小結
線程與進程
線程間互通消息
通知選舉中心
使用條件變量編寫程序
使用條件變量的函數
回到web服務器的例子
多線程的web服務器
web服務器程序的改進
多線程版本允許一個新的功能
防止僵尸線程(zombiethreads)：獨立線程
web服務器代碼
線程和動畫
使用線程的優點
多線程版本的bouneeld.c
基于多線程機制的多重動畫：tanimate.c
tanimate.c中的互斥量
屏幕控制線程??
第15章：進程間通信(1pc)
編程方式的選擇
talk命令：從多個數據源讀取數據
同時從兩個文件描述符讀取數據
select系統調用
select與talk
select與poll
通信的選擇
一個問題的三種解決方案
通過文件的進程間通信
命名管道
共享內存
各種進程間通信方法的比較
進程之間的分工合作
文件鎖
信號量(semaphores)
socket及fifo與共享的存儲
打印池
多個寫者、一個讀者
客戶/服務器模型
縱觀ipc
連接與游戲
