UNIX网络编程 卷2 进程间通信 *2版 英文版 下载 pdf 百度网盘 epub 免费 2025 电子书 mobi 在线

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，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。

Part 1 Introduction / 简介 1

Chapter 1. Introduction / 简介 3

1.1 Introduction / 概述　　3

1.2 Processes, Threads, and the Sharing of Information / 进程、线程与信息共享　　5

1.3 Persistence of IPC Objects / IPC对象的持续性　　6

1.4 Name Spaces / 名字空间　　7

1.5 Effect of fork, exec, and exit on IPC / Objects fork、exec和exit对IPC对象的影响　　9

1.6 Error Handling: Wrapper Functions / 错误处理：包装函数　　11

1.7 Unix Standards / Unix标准　　13

1.8 Road Map to IPC Examples in the Text / 本书中IPC示例的路线图　　15

1.9 Summary / 小结　　16

Chapter 2. Posix IPC 19

2.1 Introduction / 概述　　19

2.2 IPC Names / IPC名字　　19

2.3 Creating and Opening IPC Channels / 创建与打开IPC通道　　22

2.4 IPC Permissions / IPC权限　　25

2.5 Summary / 小结　　26

Chapter 3. System V IPC 27

3.1 Introduction / 概述　　27

3.2 key_t Keys and ftok Function / key_t键和ftok函数　　28

3.3 ipc_perm Structure / ipc_perm结构　　30

3.4 Creating and Opening IPC Channels / 创建与打开IPC通道　　30

3.5 IPC Permissions / IPC权限　　32

3.6 Identifier Reuse / 标识符重用　　34

3.7 ipcs and ipcrm Programs / ipcs和ipcrm程序　　36

3.8 Kernel Limits / 内核限制　　36

3.99 Summary / 小结　　38

Part 2 Message Passing / 消息传递 41

Chapter 4. Pipes and FIFOs / 管道和FIFO 43

4.1 Introduction / 概述　　43

4.2 A Simple Client-Server Example / 一个简单的客户－服务器示例　　43

4.3 Pipes / 管道　　44

4.4 Full-Duplex Pipes / 全双工管道　　50

4.5 popen and pclose Functions / popen和pclose函数　　52

4.6 FIFOs　　54

4.7 Additional Properties of Pipes and FIFOs / 管道和FIFO的额外属性　　58

4.8 One Server, Multiple Clients / 单服务器，多客户　　60

4.9 Iterative versus Concurrent Servers / 迭代服务器与并发服务器的比较　　66

4.10 Streams and Messages / 流与消息　　67

4.11 Pipe and FIFO Limits / 管道和FIFO限制　　72

4.12 Summary / 小结　　73

Chapter 5. Posix Message Queues / Posix消息队列 75

5.1 Introduction / 概述　　75

5.2 mq_open, mq_close, and mq_unlink Functions / mq_open、mq_close和mq_unlink函数　　76

5.3 mq_getattr and mq_setattr Functions / mq_getattr和mq_setattr函数　　79

5.4 mq_send and mq_receive Functions / mq_send和mq_receive函数　　82

5.5 Message Queue Limits / 消息队列限制　　86

5.6 mq_notify Function / mq_notify函数　　87

5.7 Posix Realtime Signals / Posix实时信号　　98

5.8 Implementation Using Memory-Mapped I/O / 使用内存映射I/O实现　　106

5.9 Summary / 小结　　126

Chapter 6. System V Message Queues / System V消息队列 129

6.1 Introduction / 概述　　129

6.2 msgget Function / msgget函数　　130

6.3 msgsnd Function / msgsnd函数　　131

6.4 msgrcv Function / msgrcv函数　　132

6.5 msgctl Function / msgctl函数　　134

6.6 Simple Programs / 简单的程序　　135

6.7 Client-Server Example / 客户－服务器示例　　140

6.8 Multiplexing Messages / 多路复用消息　　142

6.9 Message Queues with select and poll / 消息队列上使用select和poll　　151

6.10 Message Queue Limits / 消息队列限制　　152

6.11 Summary / 小结　　155

Part 3 Synchronization / 同步 157

Chapter 7. Mutexes and Condition Variables / 互斥锁和条件变量　　 159

7.1 Introduction / 概述　　159

7.2 Mutexes: Locking and Unlocking / 互斥锁：加锁与解锁　　159

7.3 Producer-Consumer Problem / 生产者－消费者问题　　161

7.4 Locking versus Waiting / 加锁与等待　　165

7.5 Condition Variables: Waiting and Signaling / 条件变量：等待与信号发送　　167

7.6 Condition Variables: Timed Waits and Broadcasts / 条件变量：定时等待和广播　　171

7.7 Mutexes and Condition Variable Attributes / 互斥锁和条件变量的属性　　172

7.8 Summary / 小结　　174

Chapter 8. Read-Write Locks / 读写锁 177

8.1 Introduction / 概述　　177

8.2 Obtaining and Releasing Read-Write Locks / 获取与释放读写锁　　178

8.3 Read-Write Lock Attributes / 读写锁属性　　179

8.4 Implementation Using Mutexes and Condition Variables / 使用互斥锁和条件变量实现　　179

8.5 Thread Cancellation / 线程取消　　187

8.6 Summary / 小结　　192

Chapter 9. Record Locking / 记录加锁 193

9.1 Introduction / 概述　　193

9.2 Record Locking versus File Locking / 记录加锁与文件加锁　　197

9.3 Posix fcntl Record Locking /Posix fcntl记录加锁 　　199

9.4 Advisory Locking / 劝告性加锁　　203

9.5 Mandatory Locking / 强制性加锁　　204

9.6 Priorities of Readers and Writers / 读出者和写入者的优先级　　207

9.7 Starting Only One Copy of a Daemon / 只启动守护进程的一个副本　　213

9.8 Lock Files / 锁文件　　214

9.9 NFS Locking / NFS加锁　　216

9.10 Summary / 小结　　216

Chapter 10. Posix Semaphores / Posix信号量 219

10.1 Introduction / 概述　　219

10.2 sem_open, sem_close, and sem_unlink Functions / sem_open、sem_close和sem_unlink函数　　225

10.3 sem_wait and sem_trywait Functions / sem_wait和sem_trywait函数　　226

10.4 sem_post and sem_getvalue Functions / sem_post和sem_getvalue函数　　227

10.5 Simple Programs / 简单的程序　　228

10.6 Producer-Consumer Problem / 生产者－消费者问题　　233

10.7 File Locking / 文件加锁　　238

10.8 sem_init and sem_destroy Functions / sem_init和sem_destroy函数　　238

10.9 Multiple Producers, One Consumer / 多生产者，单消费者　　242

10.10 Multiple Producers, Multiple Consumers / 多生产者，多消费者　　245

10.11 Multiple Buffers / 多缓冲区　　249

10.12 Sharing Semaphores between Processes / 进程间共享信号量　　256

10.13 Semaphore Limits / 信号量限制　　257

10.14 Implementation Using FIFOs / 使用FIFO实现　　257

10.15 Implementation Using Memory-Mapped I/O / 使用内存映射I/O实现　　262

10.16 Implementation Using System V Semaphores / 使用System V信号量实现　　271

10.17 Summary / 小结　　278

Chapter 11. System V Semaphores / System V信号量 281

11.1 Introduction / 概述　　281

11.2 semget Function / semget函数　　282

11.3 semop Function / semop函数　　285

11.4 semctlFunction / semctl函数　　287

11.5 Simple Programs / 简单的程序　　289

11.6 File Locking / 文件加锁　　294

11.7 Semaphore Limits / 信号量限制　　296

11.8 Summary / 小结　　300

Part 4 Shared Memory / 共享内存 301

Chapter 12. Shared Memory Introduction / 共享内存简介 303

12.1 Introduction / 概述 　　303

12.2 mmap, munmap, and msync Functions / mmap、munmap和msync函数　　307

12.3 Increment Counter in a Memory-Mapped File / 内存映射文件中的计数器递加　　311

12.4 4.4BSD Anonymous Memory Mapping / 4.4BSD匿名内存映射　　315

12.5 SVR4 /dev/zero Memory Mapping / SVR4 /dev/zero内存映射　　316

12.6 Referencing Memory-Mapped Objects / 引用内存映射的对象　　317

12.7 Summary / 小结　　322

Chapter 13. Posix Shared Memory / Posix共享内存 325

13.1 Introduction / 概述　　325

13.2 shm_open and shm_unlink Functions / shm_open和shm_unlink函数　　326

13.3 ftruncate and fstat Functions / ftruncate和fstat函数　　327

13.4 Simple Programs / 简单的程序　　328

13.5 Incrementing a Shared Counter / 共享计数器递加　　333

13.6 Sending Messages to a Server / 向服务器发送消息　　336

13.7 Summary / 小结　　342

Chapter 14. System V Shared Memory / System V共享内存 343

14.1 Introduction / 概述 　　343

14.2 shmget Function / shmget函数　　343

14.3 shmat Function / shmat函数　　344

14.4 shmdt Function / shmdt函数　　345

14.5 shmctl Function / shmctl函数　　345

14.6 Simple Programs / 简单的程序　　346

14.7 Shared Memory Limits / 共享内存限制　　349

14.8 Summary / 小结　　351

Part 5 Remote Procedure Calls / 远程过程调用 353

Chapter 15. Doors / 门 355

15.1 Introduction / 概述　　355

15.2 door_call Function / door_call函数　　361

15.3 door_create Function / door_create函数　　363

15.4 door_return Function / door_return函数　　364

15.5 door_cred Function / door_cred函数　　365

15.6 door_info Function / door_info函数　　365

15.7 Examples / 示例　　366

15.8 Deor Passing / 描述符传递　　379

15.9 door_server_create Function / door_server_create函数　　384

15.10 door_bind, door_unbind, and door_revoke Functions / door_bind、door_unbind和door_revoke函数　　390

15.11 Premature Termination of Client or Server / 客户或服务器的过早终止　　390

15.12 Summary / 小结　　397

Chapter 16. Sun RPC 399

16.1 Introduction / 概述　　399

16.2 Multithreading / 多线程技术　　407

16.3 Server Binding / 服务器绑定　　411

16.4 Authentication / 鉴别　　414

16.5 Timeout and Retransmission / 超时和重传　　417

16.6 Call Semantics / 调用语义　　422

16.7 Premature Termination of Client or Server / 客户或服务器的过早终止　　424

16.8 XDR: External Data Representation / XDR：外部数据表示　　426

16.9 RPC Packet Formats / RPC分组格式　　444

16.10 Summary / 小结　　449

Epilogue / 后记 453

Appendix A. Performance Measurements / 性能测量 457

A.1 Introduction / 概述　　457

A.2 Results / 结果　　458

A.3 Message Passing Bandwidth Programs / 消息传递带宽程序　　467

A.4 Message Passing Latency Programs / 消息传递延迟程序　　480

A.5 Thread Synchronization Programs / 线程同步程序　　486

A.6 Process Synchronization Programs / 进程同步程序　　497

Appendix B. A Threads Primer 501

B.1 Introduction / 概述　　501

B.2 Basic Thread Functions: Creation and Termination / 基本线程函数：创建和终止　　502

Appendix C. Miscellaneous Source Code / 其他源代码 505

C.1 unpipc.h Header / unpipc.h头文件　　505

C.2 config.h Header / config.h头文件　　509

C.3 Standard Error Functions / 标准错误处理函数　　510

Appendix D. Solutions to Selected Exercises / 精选习题答案 515

Bibliography / 参考文献 535

W. Richard Stevens 国际知名的UNIX和网络专家，备受赞誉的技术作家。他1951年2月5日出生于赞比亚，后随父母回到美国。中学时就读于弗吉尼亚菲什伯恩军事学校，1973年获得密歇根大学航空和航天工程学士学位。1975年到1982年，他在亚利桑那州图森市的基特峰国家天文台从事计算机编程工作，业余时间喜爱飞行运动，做过兼职飞行教练。这期间他分别在1978年和1982年获得亚利桑那大学系统工程硕士和博士学位。此后他去康涅狄格州纽黑文的健康系统国际公司任主管计算机服务的副总裁。1990年他回到图森，从事专业技术写作和咨询工作。写下了多种经典的传世之作，包括《TCP/IP详解》（三卷）、《UNIX环境高 级编程》和《UNIX网络编程》（两卷）。Stevens于1999年9月1日去世，年仅48岁。2000年他被国际机构USENIX追授“终身成就奖”。

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... mutexes are for locking and cannot be used for waiting.

A mutex is for locking and a condition variable is for waiting.

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UNIX网络专家W. Richard Stevens的传世之作