Linux programming interface book

Linux Programming Interface

Здравствуйте, уважаемые читатели! С наступающими вас праздниками.

В последней апрельской публикации мы хотели бы рассказать вам о замечательной книге Майкла Керриска «Linux Programming Interface», которая в очередной раз вернулась в наше поле зрения благодаря превосходным продажам другой литературы по Linux:

Конечно, сложная книга о системном программировании объемом 1500+ страниц — литература, прямо скажем, на любителя. Но, поскольку отзывы о ней до сих пор восторженные, а нам потратиться на Linux завсегда не жалко предлагаем почитать ее обзор, опубликованный в далеком 2011 году.

Книга Майкла Керриска «The Linux Programming Interface» (TLPI) в первую очередь ориентирована на системных программистов, работающих с Linux, но целевая аудитория ими далеко не ограничивается. Хотя это и объемистый том (говорят, «таким можно быка пришибить»), читается книга на удивительно легко — и если вы ее просто пролистываете, и если штудируете каждый абзац. Здесь вы найдете энциклопедическую информацию об интерфейсе системных вызовов ядра Linux, но весь материал изложен в очень доступном стиле. В общем, это отличный справочник, который займет достойное место в библиотеке любого специалиста по Linux, работающего как с ядром, так и с пользовательским пространством, а также заинтересует некоторых из тех, кто не занимается Linux профессионально.

Керриск занимается поддержкой man-справки по Linux с 2004 года, поэтому отлично представляет себе Linux API. Как он упоминает в предисловии, возможно, вы уже знакомы с некоторыми его работами, а именно с разделами 2, 3, 4 и 5 этой справки. Но книга – не просто сборник статей из справки, хотя тематически во многом им близка. Ее материал организован иначе и изложен значительно более живым, популярным стилем.

Объем книги – около 1500 страниц, поэтому написать по ней обзор было не так просто. Однако, приступив к чтению, я вскоре ею увлекся. Керриск внятно описывает системные вызовы Linux и другие элементы API. Я решил прочитать лишь наиболее заинтересовавшие меня главы, а остальное пропустить, но в итоге прочитал гораздо больше, чем собирался.

Книга состоит из 64 глав, в каждой из которых примерно 20 страниц. Поэтому материал легко усваивается небольшими фрагментами, можно читать книгу и параллельно заниматься другими задачами. Основное внимание Керриск уделяет Linux, однако не забывает и о других разновидностях UNIX, отмечает, чем другие UNIX-подобные системы отличаются от Linux. Автор внимательно рассматривает различные стандарты, описывающие поведение Linux – в частности, POSIX и Single UNIX Specification (SUS) — указывая, где в Linux соблюдаются и где не соблюдаются эти стандарты.

Книга начинается с исторического экскурса: от таких классиков как Томпсон и Ричи до недавнего прошлого, с рассмотрением различных ветвей древа UNIX. Затем автор рассказывает, что такое операционная система, какую роль в ней играет ядро, а также излагает некоторые общие концепции, составляющие суть Unix (и Linux). Хотя для большинства корифеев Linux здесь нет никаких секретов, эта информация пригодится тем, кто раньше работал с другими операционными системами. Идеи «все — файл» и «файл — это просто поток байт» описаны настолько доступно, что любой системный программист, познакомившись с книгой, сможет быстро вступить на «путь Unix».

После такого введения Керриск переходит к главам, в каждой из которых описываются те или иные аспекты интерфейса системных вызовов. Этот материал занимает большую часть книги, причем каждая глава, в сущности, самодостаточна. Последующие главы основываются на предыдущих, при этом их текст изобилует ссылками на другие разделы. В предисловии Керриск упоминает, что постарался свести к минимуму количество опережающих ссылок, но это явно не слишком ему удалось, так как опережающих ссылок получилось не меньше, чем обычных.

В каждой главе приводятся понятные образцы кода, которые удобно читать. Важно, что эти примеры очень помогают напрактиковаться в теме, а некоторые из листингов легко можно доделать до хороших утилит. Весь исходный код доступен на сайте man7.org/tlpi и является свободным, выпущен по лицензии Affero GPLv3. Кроме того, в каждой главе есть упражнения для читателя, решения некоторых из них даны в приложении.

Итак, о чем же книга? Легко сказать «обо всем сразу», но это будет своеобразная отговорка, причем неточная. В книге вы найдете множество глав о файлах, файловом вводе/выводе, расширенных атрибутах, списках контроля доступа (ACL). Есть глава о каталогах и ссылках, а в другой главе рассматривается вызов inotify, позволяющий получать уведомления о событиях, происходящих в файлах.

Здесь вы найдете множество глав о процессах, потоках, сигналах, целые главы, в которых рассматриваются группы процессов, сеансы, приоритет процессов и планирование. Особенно интересной мне показалась глава о создании защищенных привилегированных программ. Есть две главы о разделяемых библиотеках, причем в первой из этих глав акцент делается на базовых идеях, лежащих в основе этих библиотек, а также о создании разделяемых библиотек в принципе; в свою очередь, вторая из этих глав посвящена системному вызову dlopen() и ему подобным.

Пожалуй, в книге слишком много глав о межпроцессной коммуникации (IPC), по одной главе посвящено каждому IPC-механизму в составе System V (разделяемая память, очереди сообщений и семафоры). Также есть по главе о каждом из трех POSIX-вариантов этих типов IPC. Как по POSIX, так и по System V IPC есть своя вводная глава кроме тех глав, в которых излагаются подробности о каждом типе. Между двумя разделами о механизмах System V и POSIX IPC втиснуты две главы об отображении на память и об операциях с виртуальной памятью, которые, возможно, лучше было бы поставить в другой части книги. Еще есть глава, в которой делается введение в IPC и глава о более традиционных каналах Unix и очередях FIFO. Всего насчитывается двенадцать глав, связанных с IPC, после чего автор начинает рассматривать API сокетов.

После IPC идет глава о блокировке файлов, а затем шесть глав о сокетах. В этих главах рассматриваются сокеты Unix и сокеты Интернета, а также рассказывается о серверном дизайне и освещаются сложные темы, связанные с сокетами. Книга заканчивается главами о терминалах и псевдотерминалах, между которыми как-то затесалась глава «Альтернативные модели ввода/вывода». Это интересная глава, в которой рассматриваются вызовы select() , poll() , epoll() , сигнально-управляемый ввод/вывод и некоторые другие темы. Но расположена она все-таки немного странно.

Само собой, содержание книги этим не ограничивается. После ее прочтения особенно впечатляет, насколько велик API Linux/Unix. В книге также рассматриваются некоторые недостатки и морально устаревшие детали, сохранившиеся в API. Керриск ничуть не стесняется делать в нужных местах подобные замечания: «Вообще, очередями сообщений System V обычно лучше не пользоваться».

Есть две темы, о которых я очень хотел почитать, но которые плохо раскрыты в книге. Во-первых, это контейнеры и пространства имен, которые лишь вскользь упоминаются при обсуждении флагов системного вызова clone() . Более странным показалось, что в книге почти не упоминается системный вызов ptrace() . В тех немногих местах, где он все-таки фигурирует, читателей отсылают к man-справке ptrace(2).

Разумеется, кроме интерфейса системных вызовов можно было бы рассмотреть и другие элементы Linux API – навскидку вспоминаются sysf, splice() и perf – но Керриску явно приходилось выбирать, что включить в книгу, а от чего отказаться. В принципе, автор справился хорошо. Некоторые технические книги по Linux достаточно быстро устаревают, но в случае с этой работой проблема устаревания стоит не так остро как, например, с книгой об устройстве ядра.

У меня есть еще некоторые претензии к книге, но все они несущественные. В первую очередь, хотелось бы сказать, что многочисленные «отступления» в книге — это именно лирические отступления. Они содержат дополнительную информацию, которая некритична для понимания темы. По-моему, многие из них лучше было бы вплести в основной текст.

Книга пригодится, прежде всего, системным программистам и разработчикам приложений, но ими целевая аудитория не ограничивается. Разработчики ядра смогут уточнить, не противоречат ли их новые фичи (или фиксы) структуре API. Программисты, занятые преимущественно разработкой для Unix-подобных систем, при помощи этой книги смогут сделать свой код более портируемым. Думаю, читатель будет регулярно с пользой возвращаться к этой книге. Полагаю, все, кто по-настоящему интересуется программированием для Linux, со мной согласятся.

Источник

Linux programming interface book

Physics.Math.Code запись закреплена

Linux API исчерпывающее руководство [2019] Майкл Керриск

Linux Programming Interface – исчерпывающее руководство по программированию приложений для Linux и UNIX. Описанный здесь интерфейс применяется практически с любыми приложениями, работающими в операционных системах Linux или UNIX.

В этой авторитетной книге эксперт по Linux Майкл Керриск подробно описывает библиотечные вызовы и библиотечные функции, которые понадобятся вам при системном программировании. Вся теория сопровождается объяснениями на примерах четких и понятных полнофункциональных программ.

В этой книге представлено практически полное описание API системного програм­мирования под управлением Linux. Ее одержимое применимо к широкому диапазону Linux-платформ, начиная с обычных серверов, универсальных компьютеров и настоль­ных систем и заканчивая большим разнообразием встроенных устройств (в том числе работающих под управлением операционной системы Android), на которых в настоящее время запускается ОС Linux.

Англоязычное издание этой книги вышло в конце 2010 года. С того времени было вы пущено несколько обновлений ядра Linux (их было примерно по пять за год). Несмотря на это, содержимое оригинала книги, а следовательно, и данного перевода, не утратило актуальности и сохранит ее еще на долгие годы. Тому есть две причины.

Во-первых, несмотря на стремительность разработки ядра Linux, API, связанный с пользовательским пространством ядра, изменяется гораздо медленнее. Такая консер­вативность — естественное следствие того факта, что ядро разработано с целью обеспе­чить стабильную основу для приложений, выполняемых в пространстве пользователя. Скоротечность развития API пространства пользователя неприемлема для тех программ, которым следует запускаться на нескольких версиях ядра.

Во-вторых, изменения вносятся в виде дополнений к интерфейсам, рассматриваемым в книге, а не модификаций уже существующих функциональных свойств, описанных в ней же. (Хочу еще раз отметить, что это вполне естественный ход разработки ядра Linux: спе­циалисты прилагают большие усилия к тому, чтобы ничего не нарушить в уже существу­ющем API пользовательского пространства.) Со дня выхода оригинала книги в данный API были внесены изменения.

Источник

Книга «Linux API. Исчерпывающее руководство» Скачать PDF

Автор: Майкл Керриск
Название: Linux API. Исчерпывающее руководство
Оригинальное название: The Linux Programming Interface
Год выпуска: 2018
Категория: Linux, UNIX
Выпущено: Питер
Язык: Русский
Просмтреть/Скачать PDF: Google Диск

Описание:

The Linux Programming Interface – исчерпывающее руководство по программированию приложений для Linux и UNIX. В этой авторитетной книге эксперт по Linux Майкл Керриск подробно описывает программный интерфейс операционной системы Linux: системные вызовы, библиотечные функции и другие низкоуровневые интерфейсы, которые есть в Linux – свободно распространяемой реализации UNIX. Эти интерфейсы прямо или косвенно используются каждой программой, работающей в Linux. Они позволяют приложениям выполнять следующие операции:

• файловый ввод/вывод
• создание и удаление файлов и каталогов
• создание новых процессов
• запуск программ
• установку таймеров
• взаимодействие между процессами и потоками на одном компьютере
• взаимодействие между процессами, запущенными на разных компьютерах, объединенных посредством сети

Источник

The Linux Programming Interface

Explore a preview version of The Linux Programming Interface right now.

O’Reilly members get unlimited access to live online training experiences, plus books, videos, and digital content from 200+ publishers.

Book description

The Linux Programming Interface is the definitive guide to the Linux and UNIX programming interface—the interface employed by nearly every application that runs on a Linux or UNIX system.

In this authoritative work, Linux programming expert Michael Kerrisk provides detailed descriptions of the system calls and library functions that you need in order to master the craft of system programming, and accompanies his explanations with clear, complete example programs.

You’ll find descriptions of over 500 system calls and library functions, and more than 200 example programs, 88 tables, and 115 diagrams. You’ll learn how to:

• Read and write files efficiently
• Use signals, clocks, and timers
• Create processes and execute programs
• Write secure programs
• Write multithreaded programs using POSIX threads
• Build and use shared libraries
• Perform interprocess communication using pipes, message queues, shared memory, and semaphores
• Write network applications with the sockets API

While The Linux Programming Interface covers a wealth of Linux-specific features, including epoll, inotify, and the /proc file system, its emphasis on UNIX standards (POSIX.1-2001/SUSv3 and POSIX.1-2008/SUSv4) makes it equally valuable to programmers working on other UNIX platforms.

The Linux Programming Interface is the most comprehensive single-volume work on the Linux and UNIX programming interface, and a book that’s destined to become a new classic.

Praise for The Linux Programming Interface

«If I had to choose a single book to sit next to my machine when writing software for Linux, this would be it.»—Martin Landers, Software Engineer, Google

«This book, with its detailed descriptions and examples, contains everything you need to understand the details and nuances of the low-level programming APIs in Linux . . . no matter what the level of reader, there will be something to be learnt from this book.»—Mel Gorman, Author of Understanding the Linux Virtual Memory Manager

«Michael Kerrisk has not only written a great book about Linux programming and how it relates to various standards, but has also taken care that bugs he noticed got fixed and the man pages were (greatly) improved. In all three ways, he has made Linux programming easier. The in-depth treatment of topics in The Linux Programming Interface . . . makes it a must-have reference for both new and experienced Linux programmers.»—Andreas Jaeger, Program Manager, openSUSE, Novell

«Michael’s inexhaustible determination to get his information right, and to express it clearly and concisely, has resulted in a strong reference source for programmers. While this work is targeted at Linux programmers, it will be of value to any programmer working in the UNIX/POSIX ecosystem.»—David Butenhof, Author of Programming with POSIX Threads and Contributor to the POSIX and UNIX Standards

«. . . a very thorough—yet easy to read—explanation of UNIX system and network programming, with an emphasis on Linux systems. It’s certainly a book I’d recommend to anybody wanting to get into UNIX programming (in general) or to experienced UNIX programmers wanting to know ‘what’s new’ in the popular GNU/Linux system.»—Fernando Gont, Network Security Researcher, IETF Participant, and RFC Author

«. . . encyclopedic in the breadth and depth of its coverage, and textbook-like in its wealth of worked examples and exercises. Each topic is clearly and comprehensively covered, from theory to hands-on working code. Professionals, students, educators, this is the Linux/UNIX reference that you have been waiting for.»—Anthony Robins, Associate Professor of Computer Science, The University of Otago

«I’ve been very impressed by the precision, the quality and the level of detail Michael Kerrisk put in his book. He is a great expert of Linux system calls and lets us share his knowledge and understanding of the Linux APIs.»—Christophe Blaess, Author of Programmation systeme en C sous Linux

«. . . an essential resource for the serious or professional Linux and UNIX systems programmer. Michael Kerrisk covers the use of all the key APIs across both the Linux and UNIX system interfaces with clear descriptions and tutorial examples and stresses the importance and benefits of following standards such as the Single UNIX Specification and POSIX 1003.1.»—Andrew Josey, Director, Standards, The Open Group, and Chair of the POSIX 1003.1 Working Group

«What could be better than an encyclopedic reference to the Linux system, from the standpoint of the system programmer, written by none other than the maintainer of the man pages himself? The Linux Programming Interface is comprehensive and detailed. I firmly expect it to become an indispensable addition to my programming bookshelf.»—Bill Gallmeister, Author of POSIX.4 Programmer’s Guide: Programming for the Real World

Источник