![Linux环境编程：从应用到内核[图书]](http://images.china-pub.com/ebook4965001-4970000/4966049/zcover.jpg)
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（已有5条评价） - 电子书：Linux环境编程：从应用到内核[图书]
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基本信息
编辑推荐
Linux领域*一本将应用编程与内核实现相结合的图书
Linux环境编程的进阶指导，帮助应用开发人员快速深入内核，解析Linux接口的工作原理，清楚掌握Linux系统运行机制
内容简介
书籍
计算机书籍
《UNIX环境高级编程》(简称APUE)几乎是Linux领域程序员人手必备的一本书，但在掌握和理解APU[的内容后，又该如何继续提高自己的技能，如何更深入地理解Linux环境编程及其背后的工作机制呢?本书将从一个全新的角度带领读者重新进入Linux环境编程，从应用出发，深入内核源码，研究Linux各接口的工作机制和原理，让读者不仅知其然，还知其所以然。作为Linux开发工程师，如果不仅掌握Linux的应用层开发，同时还熟悉Linux的内核源码，那么在Linux环境下设计开发任何产品都将游刀有余，稳定且高效。
本书是Linux技术专家高峰和李彬的合力之作，是两个人多年开发经验的总结和分享，也是市场上唯一一本将Linux应用态与内核态相结合的技术图书，选择这种写作方式是为了向APUE的作者致敬。本书涵盖了APUE中大部分章节的内容，并针对Linux环境，根据作者多年经验，详细解析了Linux常用接口的使用方法和陷阱。为了让读者更清楚地理解接口的工作原理，对于绝大部分接口，作者都深入仁库或内核源码进行全面分析。希望本书可以帮助读者打通Linux环境的应用和内核两条脉络，使两条线融会贯通，进一步提高开发水平。
计算机书籍
《UNIX环境高级编程》(简称APUE)几乎是Linux领域程序员人手必备的一本书，但在掌握和理解APU[的内容后，又该如何继续提高自己的技能，如何更深入地理解Linux环境编程及其背后的工作机制呢?本书将从一个全新的角度带领读者重新进入Linux环境编程，从应用出发，深入内核源码，研究Linux各接口的工作机制和原理，让读者不仅知其然，还知其所以然。作为Linux开发工程师，如果不仅掌握Linux的应用层开发，同时还熟悉Linux的内核源码，那么在Linux环境下设计开发任何产品都将游刀有余，稳定且高效。
本书是Linux技术专家高峰和李彬的合力之作，是两个人多年开发经验的总结和分享，也是市场上唯一一本将Linux应用态与内核态相结合的技术图书，选择这种写作方式是为了向APUE的作者致敬。本书涵盖了APUE中大部分章节的内容，并针对Linux环境，根据作者多年经验，详细解析了Linux常用接口的使用方法和陷阱。为了让读者更清楚地理解接口的工作原理，对于绝大部分接口，作者都深入仁库或内核源码进行全面分析。希望本书可以帮助读者打通Linux环境的应用和内核两条脉络，使两条线融会贯通，进一步提高开发水平。
作译者
高峰，北京理工大学通信与信息系统专业硕士学位。毕业后在A10 Networks公司工作六年多，任职Staff Software Engineer，目前在创业公司全讯汇聚（爱快路由）担任技术总监。多年来一直专注于网络领域，熟悉Linux内核、应用及服务端的设计、开发和架构，对TCP/IP网络协议有深刻的认识和理解。编码功力深厚，知识领域广博，擅长产品的性能改进和调优。撰写过大量技术文章，并为多个知名开源项目贡献过代码。
李彬，东南大学信号与信息处理专业硕士。毕业后先后任职中兴通讯、趋势科技，目前在存储公司Bigtera担任SEG部门技术负责人。一直专注于Linux平台下的开发，多年分布式存储开发经验，熟悉Linux内核，编程基本功扎实，对性能优化、bug定位有异乎寻常的爱好，属于“死磕派”研发工程师。喜欢技术分享和交流，在社区和公司内部分享过大量技术文章。
李彬，东南大学信号与信息处理专业硕士。毕业后先后任职中兴通讯、趋势科技，目前在存储公司Bigtera担任SEG部门技术负责人。一直专注于Linux平台下的开发，多年分布式存储开发经验，熟悉Linux内核，编程基本功扎实，对性能优化、bug定位有异乎寻常的爱好，属于“死磕派”研发工程师。喜欢技术分享和交流，在社区和公司内部分享过大量技术文章。
目录
前 言
第0章 基础知识1
0.1 一个Linux程序的诞生记1
0.2 程序的构成2
0.3 程序是如何“跑”的4
0.4 背景概念介绍5
0.4.1 系统调用5
0.4.2 C库函数6
0.4.3 线程安全7
0.4.4 原子性9
0.4.5 可重入函数9
0.4.6 阻塞与非阻塞11
0.4.7 同步与非同步11
第1章 文件I/O12
1.1 Linux中的文件12
1.1.1 文件、文件描述符和文件表12
1.1.2 内核文件表的实现13
1.2 打开文件14
1.2.1 open介绍14
1.2.2 更多选项15
第0章 基础知识1
0.1 一个Linux程序的诞生记1
0.2 程序的构成2
0.3 程序是如何“跑”的4
0.4 背景概念介绍5
0.4.1 系统调用5
0.4.2 C库函数6
0.4.3 线程安全7
0.4.4 原子性9
0.4.5 可重入函数9
0.4.6 阻塞与非阻塞11
0.4.7 同步与非同步11
第1章 文件I/O12
1.1 Linux中的文件12
1.1.1 文件、文件描述符和文件表12
1.1.2 内核文件表的实现13
1.2 打开文件14
1.2.1 open介绍14
1.2.2 更多选项15
前言
为什么要写这本书
我从事Linux环境的开发工作已有近十年的时间，但我一直认为工作时间并不等于经验，更不等于能力。如何才能把工作时间转换为自己的经验和能力呢？我认为无非是多阅读、多思考、多实践、多分享。这也是我在ChinaUnix上的博客座右铭，目前我的博客一共有247篇博文，记录的大都是Linux内核网络部分的源码分析，以及相关的应用编程。机械工业出版社华章公司的Lisa正是通过我的博客找到我的，而这也促成了本书的出版。
其实在Lisa之前，就有另外一位编辑与我聊过，但当时我没有下好决心，认为自己无论是在技术水平，还是时间安排上，都不足以完成一本技术图书的创作。等到与Lisa洽谈的时候，我感觉自己的技术已经有了一些沉淀，同时时间也相对比较充裕，因此决定开始撰写自己技术生涯的第一本书。
对于Linux环境的开发人员，《Unix环境高级编程》（后文均简称为APUE）无疑是最为经典的入门书籍。其作者Stevens是我从业以来最崇拜的技术专家。他的Advanced Programming in the Unix Environment、Unix Network Programming系列及TCP/IP Illustrated系列著作，字字珠玑，本本经典。在我从业的最初几年，这几本书每本都阅读了好几遍，而这也为我进行Linux用户空间的开发奠定了坚实的基础。在掌握了这些知识以后，如何继续提高自己的技能呢？经过一番思考，我选择了阅读Linux内核源码，并尝试将内核与应用融会贯通。在阅读了一定量的内核源码之后，我才真正理解了Linux专家的这句话“Read the fucking codes”。只有阅读了内核源码，才能真正理解Linux内核的原理和运行机制，而此时，我也发现了Stevens著作的一个局限—APUE和UNP毕竟是针对Unix环境而写的，Linux虽然大部分与Unix兼容，但是在很多行为上与Unix还是完全不同的。这就导致了书中的一些内容与Linux环境中的实际效果是相互矛盾的。
现在有机会来写一本技术图书，我就想在向Stevens致敬的同时，写一本类似于APUE风格的技术图书，同时还要在Linux环境下，对APUE进行突破。大言不惭地说，我期待这本书可以作为APUE的补充，还可以作为Linux开发人员的进阶读物。事实上，本书的写作布局正是以APUE的章节作为参考，针对Linux环境，不仅对用户空间的接口进行阐述，同时还引导读者分析该接口在内核的源码实现，使得读者不仅可以知道接口怎么用，同时还可以理解接口是怎么工作的。对于Linux的系统调用，做到知其然，知其所以然。
读者对象
根据本书的内容，我觉得适合以下几类读者：
在Linux应用层方面有一定开发经验的程序员。
对Linux内核有兴趣的程序员。
热爱Linux内核和开源项目的技术人员。
如何阅读本书
本书定位为APUE的补充或进阶读物，所以假设读者已具备了一定的编程基础，对Linux环境也有所了解，因此在涉及一些基本概念和知识时，只是蜻蜓点水，简单略过。因为笔者希望把更多的笔墨放在更为重要的部分，而不是各种相关图书均有讲解的基本概念上。所以如果你是初学者，建议还是先学习APUE、C语言编程，并且在具有一定的操作系统知识后再来阅读本书。
Linux环境编程涉及的领域太多，很难有某个人可以在Linux的各个领域均有比较深刻的认识，尤其是已有APUE这本经典图书在前，所以本书是由高峰、李彬两个人共同完成的。
高峰负责第0、1、2、3、4、12、13、14、15章，李彬负责第5～11章。两位不同的作者，在写作风格上很难保证一致，如果给各位读者带来了不便，在此给各位先道个歉。尽管是由两个人共同写作，并且负责的还是我们各自相对擅长的领域，可是在写作的过程中我们仍然感觉到很吃力，用了将近三年的时间才算完成本书。对比APUE，本书一方面在深度上还是有所不及，另一方面在广度上还是没有涵盖APUE涉及的所有领域，这也让我们对Stevens大师更加敬佩。
本书使用的Linux内核源代码版本为3.2.44，glibc的源码版本为2.17。
勘误和支持
由于作者的水平有限，主题又过于宏大，书中难免会出现一些错误或不准确的地方，如有不妥之处，恳请读者批评指正。如果你发现有什么问题，或者有什么疑问，都可以发邮件至我的邮箱gfree.wind@gmail.com，期待您的指导！
致谢
首先要感谢伟大的Linux内核创始人Linus，他开创了一个影响世界的操作系统。
其次要感谢机械工业出版社华章公司的编辑杨绣国老师（Lisa），感谢你的魄力，敢于找新人来写作，并敢于信任新人，让其完成这么大的一个项目。感谢你的耐心，正常的一年半的写作时间，被我们生生地延长到了将近三年的时间，感谢你在写作过程中对我们的鼓励和帮助。
我从事Linux环境的开发工作已有近十年的时间，但我一直认为工作时间并不等于经验，更不等于能力。如何才能把工作时间转换为自己的经验和能力呢？我认为无非是多阅读、多思考、多实践、多分享。这也是我在ChinaUnix上的博客座右铭，目前我的博客一共有247篇博文，记录的大都是Linux内核网络部分的源码分析，以及相关的应用编程。机械工业出版社华章公司的Lisa正是通过我的博客找到我的，而这也促成了本书的出版。
其实在Lisa之前，就有另外一位编辑与我聊过，但当时我没有下好决心，认为自己无论是在技术水平，还是时间安排上，都不足以完成一本技术图书的创作。等到与Lisa洽谈的时候，我感觉自己的技术已经有了一些沉淀，同时时间也相对比较充裕，因此决定开始撰写自己技术生涯的第一本书。
对于Linux环境的开发人员，《Unix环境高级编程》（后文均简称为APUE）无疑是最为经典的入门书籍。其作者Stevens是我从业以来最崇拜的技术专家。他的Advanced Programming in the Unix Environment、Unix Network Programming系列及TCP/IP Illustrated系列著作，字字珠玑，本本经典。在我从业的最初几年，这几本书每本都阅读了好几遍，而这也为我进行Linux用户空间的开发奠定了坚实的基础。在掌握了这些知识以后，如何继续提高自己的技能呢？经过一番思考，我选择了阅读Linux内核源码，并尝试将内核与应用融会贯通。在阅读了一定量的内核源码之后，我才真正理解了Linux专家的这句话“Read the fucking codes”。只有阅读了内核源码，才能真正理解Linux内核的原理和运行机制，而此时，我也发现了Stevens著作的一个局限—APUE和UNP毕竟是针对Unix环境而写的，Linux虽然大部分与Unix兼容，但是在很多行为上与Unix还是完全不同的。这就导致了书中的一些内容与Linux环境中的实际效果是相互矛盾的。
现在有机会来写一本技术图书，我就想在向Stevens致敬的同时，写一本类似于APUE风格的技术图书，同时还要在Linux环境下，对APUE进行突破。大言不惭地说，我期待这本书可以作为APUE的补充，还可以作为Linux开发人员的进阶读物。事实上，本书的写作布局正是以APUE的章节作为参考，针对Linux环境，不仅对用户空间的接口进行阐述，同时还引导读者分析该接口在内核的源码实现，使得读者不仅可以知道接口怎么用，同时还可以理解接口是怎么工作的。对于Linux的系统调用，做到知其然，知其所以然。
读者对象
根据本书的内容，我觉得适合以下几类读者：
在Linux应用层方面有一定开发经验的程序员。
对Linux内核有兴趣的程序员。
热爱Linux内核和开源项目的技术人员。
如何阅读本书
本书定位为APUE的补充或进阶读物，所以假设读者已具备了一定的编程基础，对Linux环境也有所了解，因此在涉及一些基本概念和知识时，只是蜻蜓点水，简单略过。因为笔者希望把更多的笔墨放在更为重要的部分，而不是各种相关图书均有讲解的基本概念上。所以如果你是初学者，建议还是先学习APUE、C语言编程，并且在具有一定的操作系统知识后再来阅读本书。
Linux环境编程涉及的领域太多，很难有某个人可以在Linux的各个领域均有比较深刻的认识，尤其是已有APUE这本经典图书在前，所以本书是由高峰、李彬两个人共同完成的。
高峰负责第0、1、2、3、4、12、13、14、15章，李彬负责第5～11章。两位不同的作者，在写作风格上很难保证一致，如果给各位读者带来了不便，在此给各位先道个歉。尽管是由两个人共同写作，并且负责的还是我们各自相对擅长的领域，可是在写作的过程中我们仍然感觉到很吃力，用了将近三年的时间才算完成本书。对比APUE，本书一方面在深度上还是有所不及，另一方面在广度上还是没有涵盖APUE涉及的所有领域，这也让我们对Stevens大师更加敬佩。
本书使用的Linux内核源代码版本为3.2.44，glibc的源码版本为2.17。
勘误和支持
由于作者的水平有限，主题又过于宏大，书中难免会出现一些错误或不准确的地方，如有不妥之处，恳请读者批评指正。如果你发现有什么问题，或者有什么疑问，都可以发邮件至我的邮箱gfree.wind@gmail.com，期待您的指导！
致谢
首先要感谢伟大的Linux内核创始人Linus，他开创了一个影响世界的操作系统。
其次要感谢机械工业出版社华章公司的编辑杨绣国老师（Lisa），感谢你的魄力，敢于找新人来写作，并敢于信任新人，让其完成这么大的一个项目。感谢你的耐心，正常的一年半的写作时间，被我们生生地延长到了将近三年的时间，感谢你在写作过程中对我们的鼓励和帮助。
媒体评论
李彬是一个内敛且内秀的人，平日不多的话语并不影响他隽秀的文笔和缜密的思路。他通过各种隐喻的方式，将很多复杂甚至庞杂的问题，抽丝剥茧，层层分解，将其最内在的部分展现在你的面前。文中有大道至简的锦章佳句，也不乏诙谐幽默的流行俗语，雅俗并济但完全不显突兀和生硬，所有的—切都是为了让读者更好地理解书中的内容。区别于其他编程图书中大量代码示例的堆叠和罗列、各种长篇大论的代码走读分析，本书从环境入手，对环境进行剖析，—切娓娓道来，由浅入深；通过精致的小工具或者小程序，让读者快速探索环境，了解环境，熟悉环境，从而进—步利用环境，改造环境。
——李铜舒(Bruce Lee)Bigtera研发副总裁
高峰根据自己多年的编程经验，深入浅出地介绍了Linux下C编程常用的方方面面。这是一本很棒的学习用书，特别是他还总结了自己编程中遇到的有趣问题，了解这些问题对提高程序员的编程技能是很有帮助的。最后—章值得精读。
——李海涛 A10 Networks Senior Manager
本书可以说是继承了W. Richard Stevens的《UNIX环境高级编程》的优秀传统并有所超越，它重点介绍并剖析了Linux内核所提供的API以及API在内核中的实现，同时描述了glibc对Linux API的封装，以及使用某些glibc函数时遇到的问题。不管是内容的广度还是深度，本书都达到了《UNlX环境高级编程》的高度。而且由于Linux的开源特性，让我们有机会更深入地了解API实现的细节，这对我们写出更高效、更健壮的程序很有帮助。 ”知其然，知其所以然”应该是每个程序员的追求，如果你对tinux环境下的编程感兴趣，并希望了解更多的话，本书不容错过。
——朱小平 阿里巴巴高级技术专家
本书非常全面地介绍了Linux环境下编程所需的技术和知识，分析深入浅出，理论与实践相结合，且都是作者经验之谈，即使如我这般在Linux下使用C编程超过10年的程序员也是受益良多。因此，无论你是初学还是提升，本书都值得—读。
——夏舰波 华为资深研发工程师
——李铜舒(Bruce Lee)Bigtera研发副总裁
高峰根据自己多年的编程经验，深入浅出地介绍了Linux下C编程常用的方方面面。这是一本很棒的学习用书，特别是他还总结了自己编程中遇到的有趣问题，了解这些问题对提高程序员的编程技能是很有帮助的。最后—章值得精读。
——李海涛 A10 Networks Senior Manager
本书可以说是继承了W. Richard Stevens的《UNIX环境高级编程》的优秀传统并有所超越，它重点介绍并剖析了Linux内核所提供的API以及API在内核中的实现，同时描述了glibc对Linux API的封装，以及使用某些glibc函数时遇到的问题。不管是内容的广度还是深度，本书都达到了《UNlX环境高级编程》的高度。而且由于Linux的开源特性，让我们有机会更深入地了解API实现的细节，这对我们写出更高效、更健壮的程序很有帮助。 ”知其然，知其所以然”应该是每个程序员的追求，如果你对tinux环境下的编程感兴趣，并希望了解更多的话，本书不容错过。
——朱小平 阿里巴巴高级技术专家
本书非常全面地介绍了Linux环境下编程所需的技术和知识，分析深入浅出，理论与实践相结合，且都是作者经验之谈，即使如我这般在Linux下使用C编程超过10年的程序员也是受益良多。因此，无论你是初学还是提升，本书都值得—读。
——夏舰波 华为资深研发工程师
