Unix编程艺术札记版本

这本书是一位面试官告诉我，。非常感谢他的忠告。面试的说明。我写后认为，足。一方面是面试的技巧。另一方面就是学习的方法。

阅读这本书非常享受，加上之前的积累，一些疑惑，另一些基础的不足，在这本书里找到了归宿。

以下。一起来享受这本书的精华吧

Unix诞生与1969年。那时候我们还在闹文革吧，可一个能够改变21世纪甚至更远的未来的操作系统问世，至少如今的Linux是基于Unix的设计哲学。

Unix是唯一一个在不同种类的计算机，众多厂商和各种硬件上提供一致的，文档齐全的API的操作系统。

Unix传统将重点尽量使各个程序接口相对小巧，简洁和正交。并有假定每一个程序的输出都可能成为还有一个程序的输入。

Unix的哲学能够这样表述：一个程序仅仅做一件事情。并做好。程序要能协作，程序要能处理文本流，由于这是最通用的接口。

Unix哲学从总体上能够概括为例如以下几点：

1模块原则，使用简单的接口拼合简单的部件（事实上文本流规范已经能够将程序的接口拼接起来了）

2清晰原则，代码要写的清晰可读，easy维护

3组合原则，设计时考虑拼接组合，在输入输出方面，Unix极力提倡採用简单、文本化、面向流、设备无关的格式。

因此一般在Unix下多数程序都尽可能採用简单过滤器的形式，将一个输入的简单文本流处理为一个简单的文本流输出。

4分离原则，策略同机制分离。接口同引擎分离

5简洁原则，设计要简洁。复杂度能低则低

6健壮原则。源于透明和简洁

7通俗原则。接口设计避免标新立异（最少惊奇原则）

8缄默原则。即程序仅仅做该做的事。不做多余的事，默默工作

9补救原则，出现异常时。须要给出足够的错误信息

10生成原则，尽量用程序生成程序，由于这比手动生成更值得信赖

一言以蔽之， KISS（keep
it simple, stupid）

Unix的统一性理念

Unix有几个统一性理念或象征，并塑造了API及由此形成的开发风格。当中最重要的一点即“一切皆文件”模型以及在此基础上的管道概念（连接一个程序的输出和还有一个程序的输入通路）。

这里我谈谈对于机制和策略的理解，所谓机制，指的是一种设计思想，具有思想上的高度理论性质，可具有长远的现实意义，而策略是一种现实的解决方式，非常easy被时代淘汰。

多任务能力和协作进程

Unix系统拥有抢占式多任务能力，多进程并发能力。即是一个分时操作系统。在Unix中，低价的进程生成和简便的进程间通讯（IPC
Inter-Process Communication）使众多小工具、管道和过滤器组成一个均衡系统成为可能。

内部边界

Unix准绳是：程序猿最清楚一切，即当你进行危急操作时。Unix系统并不会阻止你，这意味着你要对自己的行为负责，简而言之即你必须清楚你的行为。

所以Unix拥有非常完好的权限管理体质。提倡多账户不同权限分配，这样能够有效保护系统不被无意或者恶意损坏。

Unix至少设置三层内部边界：一层是内存管理，二层是普通用户进程未经同意不能读取或者改动其它用户文件。三层即涉及安全性功能限制在尽可能小的可信代码块上

Unix文件没有文件属性和记录结构。由于其添加了文件格式的不透明性质，不适用于面向字节流工具和管道的模式。

程序设计

模块性：保持清晰和简洁，同一时候注重紧凑性和正交性

模块化不仅easy调试并定位问题，并且易于扩展。

Unix程序猿的传统是：更加笃信重视模块化、更注重正交性和紧凑性等问题。

依据经验，Hatton建议逻辑行与物理行之间为两倍的折算率。即最佳物理行数应该在400-800行之间。

紧凑性。即一个设计能否装入人脑中的特性，如有经验的用户通常不须要操作手冊，这个设计就是紧凑的。

正交性，即每一个操作仅仅改变一件事，不会影响到其他。

SPOT原则，不论什么一个知识点在系统内都应当有一个唯一的，明白的和权威的表述。反复会导致前后矛盾、产生隐蔽问题，如改动仅仅改动部分反复点等。

Unix文本文件格式的约定

以新行符结束每一行仅仅存一个记录。

每行不超过80个字符；

使用 # 引入凝视；

支持反斜杠约定。

每行一条记录格式中。使用冒号或者不论什么连续的空白作为字段分隔符；

不要过分差别tab和whitespace；

优先选用十六进制而不是八进制；

对于复杂的记录，使用“节”格式，一个记录若有多行。使用“%%\n”或者“%\n”作为记录分隔符。

Linux IPC 进程间通信机制 适用性分析与实现





linux 继承了 System  V IPC 和基于socket IPC （POSIX IPC )，主要有一下进程间通信的几种方式：

1. 管道（Pipe)和命名管道： 管道可用于具有亲缘关系进程间通信。命名管道克服管道没有名字的限制。同一时候同意非亲缘关系进程间通信



2. 信号（Signal) : 是一种比較复杂的通信方式，用于通知接受进程某与之相关联的事件发生



3. 消息队列： 是消息的链接表，包含Posix消息队列 system V 消息队列。

有足够权限的进程能够向队列中加入消息。被赋予读权限的进程则能够读走队列中的消息，消息队列克服了信号承载信息量少。管道仅仅能承载无格式字节流以及缓冲区大小受限等缺点



4. 共享内存： 使得多个进程能够訪问同一块内存空间，是最快的可用IPC 形式，往往与其它通信机制如信号量结合实现进程间同步



5. 信号量（semaphore）: 作为进程间同一进程不同线程之间的同步手段



6. 套接字（Socket）: 更为一般的进程间通信机制。可用于不同机器之间进程通信。

Linux 进程包括例如以下关键要素：

有一段可运行程序

专用系统堆栈空间

内核中有其进程控制块。描写叙述进程占用资源情况，接受内核调度

具有独立存储空间



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