UNIX and Shell Programming

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出版者:Course Technology
作者:Behrouz A. Forouzan
出品人:
页数:0
译者:
出版时间:2002-01-24
价格:USD 57.95
装帧:Paperback
isbn号码:9780534391553
丛书系列:
图书标签:
  • Shell
  • UNIX
  • Shell
  • Programming
  • Linux
  • Command Line
  • System Administration
  • Scripting
  • Automation
  • Developer
  • IT
  • Tutorial
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具体描述

Designed as one of the first true textbooks on how to use the UNIX operating system and suitable for a wide variety of UNIX-based courses, UNIX and Shell Programming goes beyond providing a reference of commands to offer a guide to basic commands and shell programming. Forouzan/Gilberg begin by introducing students to basic commands and tools of the powerful UNIX operating system. The authors then present simple scriptwriting concepts, and cover all material required for understanding shells (e.g., Regular Expressions, grep, sed, and awk) before introducing material on the Korn, C, and Bourne shells. Throughout, in-text learning aids encourage active learning and rich visuals support concept presentation. For example, sessions use color so students can easily distinguish user input from computer output. In addition, illustrative figures help student visualize what the command is doing. Each chapter concludes with problems, including lab sessions where students work on the computer and complete sessions step-by-step. This approach has proven to be successful when teaching this material in the classroom.

深入探索现代软件构建的基石:系统级编程与现代基础设施实践 本书籍旨在为读者提供一个全面、深入且实用的视角,用以理解和掌握构建健壮、高效和可扩展的现代软件系统的核心技术栈。我们避开了对特定传统操作系统(如UNIX)的语法或历史细节的刻意聚焦,转而深入剖析驱动当前云计算、容器化、微服务架构以及高性能计算的基础性编程范式和工具链。 --- 第一部分:底层软件架构与性能优化原理 本部分将系统地构建读者对现代软件性能瓶颈和资源管理的深刻理解,这些是任何高负载应用成功的关键。我们探讨的重点是如何在抽象层之下进行思考和优化。 1. 现代操作系统内核与虚拟化基础 我们将系统地解析现代操作系统(如Linux内核的演进和设计哲学,而非仅限于历史上的类UNIX实现)在处理并发、内存管理和I/O调度上的核心机制。 进程间通信(IPC)的现代演进: 深入对比传统共享内存、消息队列与现代高性能IPC机制,如基于eBPF (Extended Berkeley Packet Filter) 的内核旁路通信、共享内存的高级同步原语(如futexes)以及RDMA(Remote Direct Memory Access)在分布式环境中的应用。重点分析它们如何影响延迟和吞吐量。 内存层次结构与缓存一致性: 详细阐述多核处理器中L1/L2/L3缓存的工作原理、缓存一致性协议(如MESI/MOESI的实际影响)以及如何编写对CPU缓存友好的数据结构和算法。我们将探讨NUMA (Non-Uniform Memory Access) 架构对应用程序性能的实际影响及优化策略。 虚拟化与容器化深层剖析: 不仅仅停留在Docker或Kubernetes的使用层面,我们将深入研究Cgroups (Control Groups) 和Namespaces 的内核实现细节,理解它们如何实现资源隔离,以及它们与传统进程模型在资源分配上的本质区别。探讨KVM/QEMU等虚拟化技术中的性能开销及其最小化方法。 2. 并发模型与并行计算策略 现代应用的核心在于高效利用多核资源。本章将超越基础的线程与锁概念,专注于设计和实现复杂的、高吞吐量的并发系统。 无锁/等待数据结构设计: 详细介绍原子操作(Atomics)的使用,以及如何设计和验证复杂的无锁队列、堆栈和哈希表。我们将分析ABA问题及其解决方案,并介绍CAS(Compare-and-Swap)在构建高性能同步原语中的核心作用。 事件驱动架构与反应式编程: 深入研究如io_uring (Linux的下一代异步I/O框架) 和高性能网络框架(如Netty或Boost.Asio的设计哲学),理解如何通过单线程或少线程模型处理海量连接,实现极低延迟的网络服务。 并行算法设计: 探讨如何将复杂问题分解为可并行执行的子任务。涵盖MapReduce 框架背后的思想、Fork-Join 框架的实现机制,以及GPU并行计算(CUDA/OpenCL)的基本原理作为扩展视野。 --- 第二部分:基础设施即代码与自动化运维的编程范式 本部分着眼于如何使用编程思维来管理和部署大规模的、动态变化的基础设施,这是DevOps文化的核心体现。 3. 脚本化与基础设施的声明式配置 本书探讨的“编程”范畴扩展到配置管理和自动化领域,关注如何用代码描述目标状态而非过程。 配置管理工具背后的逻辑: 剖析Ansible、Chef或Puppet等工具如何使用幂等性(Idempotence)原则来管理服务器状态。我们将重点分析如何使用这些工具来编写可测试、可版本控制的基础设施蓝图。 模板化与DSL (领域特定语言): 深入研究Terraform (HCL) 或CloudFormation (JSON/YAML) 的设计哲学,理解如何设计健壮的抽象层来管理云资源(如AWS/Azure/GCP),以及如何避免配置漂移(Configuration Drift)。 GitOps工作流的编程实现: 详细阐述如何将Git作为唯一的真实来源(Single Source of Truth),结合ArgoCD或FluxCD等工具,实现从代码提交到生产部署的全自动化、可审计的流程。 4. 监控、可观测性与故障排除的编程视角 在分布式系统中,故障是常态。本部分关注如何通过编程手段主动发现、诊断和响应系统问题。 指标(Metrics)的采集与聚合: 介绍Prometheus数据模型(时序数据库原理)和OpenMetrics标准。讨论如何设计高效的客户端库来暴露应用程序的健康状态和性能指标,避免对目标系统造成不必要的负载。 分布式追踪系统原理: 深入理解OpenTelemetry等标准如何工作,包括Span的生成、上下文的传播(Context Propagation),以及Jaeger/Zipkin等后端如何重建请求的完整路径,从而精准定位跨服务调用的延迟根源。 日志聚合与分析管道: 探讨ELK (Elasticsearch, Logstash, Kibana) 或Grafana Loki等系统背后的数据流。重点是如何在日志中嵌入结构化元数据(如Trace ID、Session ID),使日志成为可查询、可分析的“事件流”,而非简单的文本记录。 --- 第三部分:网络协议栈的深度解析与优化 现代应用严重依赖网络通信。本书将透视TCP/IP栈,专注于如何优化应用层协议的性能和安全性。 5. 现代网络协议栈的性能考量 TCP性能调优的内核参数解读: 深入解析TCP拥塞控制算法(如CUBIC、BBR)的工作原理,以及`net.ipv4`栈中关键参数(如接收/发送缓冲区大小、TIME_WAIT处理)对高并发连接的影响。 HTTP/2与HTTP/3(QUIC)的结构差异: 详细对比HTTP/1.1的局限性,解析HTTP/2的头部压缩(HPACK)和多路复用机制。更进一步,深入探讨QUIC协议如何利用UDP实现更快的连接建立(0-RTT/1-RTT)和消除队头阻塞(Head-of-Line Blocking)对TCP的依赖。 6. 安全通信与身份验证机制 在所有通信中保证数据完整性和机密性是不可妥协的要求。 TLS/SSL握手与性能权衡: 解析最新的TLS 1.3握手流程,讨论前向保密(Perfect Forward Secrecy)的实现,以及如何在应用层面(如使用Go或Rust的标准库)高效地集成和管理证书。 零信任网络架构与服务网格: 探讨Istio、Linkerd等服务网格技术如何通过Sidecar代理实现服务间的mTLS(Mutual TLS)加密和策略执行,将安全和可观测性的责任从业务代码中解耦出来。 本书面向的读者是那些不满足于停留在应用层API调用的软件工程师、系统架构师以及DevOps/SRE专家。通过掌握这些底层原理和现代基础设施的编程范式,读者将能够设计和维护出真正具有韧性、高性能和可扩展性的下一代软件系统。

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读后感

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用户评价

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这本书的出现,简直就是我学习 UNIX 和 Shell 编程道路上的那一束耀眼的光芒,在我一度迷失在命令行指令的汪洋大海中时,它犹如一座灯塔,指引我找到了方向。初初翻开,那些似乎古老而又深奥的术语,在作者的笔下变得生动起来。我一直觉得 Shell 编程是一种艺术,而这本书,无疑是大师级的画卷,让我领略到了这种艺术的精髓。从最基础的 `ls`、`cd` 到那些复杂的管道、重定向,书中都进行了深入浅出的讲解,并且每一个概念都配以了详实且贴近实际的例子。我尤其喜欢其中关于脚本编写的部分,作者没有止步于教你如何写出能跑的脚本,而是教会了我如何写出优雅、高效、可维护的脚本。那些关于变量的妙用,循环的巧妙运用,以及条件判断的逻辑清晰,都让我受益匪浅。更不用说书中关于错误处理和调试的章节,简直就是救命稻草,在我无数次被红色的错误信息折磨得体无完肤时,这本书总是能给我提供最有效的解决方案和思路。我感觉自己不再是那个只会复制粘贴命令的菜鸟,而是开始能够思考,开始能够创造。这本书的语言风格也非常吸引人,既有学术的严谨,又不乏幽默感,让我在学习过程中丝毫不会感到枯燥。我甚至可以在通勤的地铁上,或者午休的时间里,随手翻开一页,就能学到新的知识,解决一个困惑我已久的问题。它不仅仅是一本书,更像是一位循循善诱的老师,一位经验丰富的导师,陪伴我一步步走上 UNIX 和 Shell 编程的精通之路。每一次重读,都会有新的感悟,发现之前忽略的细节,这充分说明了这本书内容的深度和广度。

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在我看来,一本真正优秀的技术书籍,应该能够点燃读者的学习热情,并且在潜移默化中提升其解决问题的能力。《UNIX and Shell Programming》无疑就是这样一本不可多得的宝藏。在我初次接触 UNIX 系统时,面对浩瀚的命令行指令和陌生的文件系统结构,我感到一丝茫然。但这本书的出现,就像一盏明灯,照亮了我前行的道路。书中从最基础的 Shell 命令开始,循序渐进地引导我认识 UNIX 的世界。作者的讲解方式非常生动,将枯燥的技术术语转化为易于理解的语言,并且通过大量的代码示例,让我能够直观地感受到 Shell 脚本的魅力。我尤其喜欢书中关于文本处理的部分,`grep`、`sed`、`awk` 这些强大的工具,在作者的讲解下,变得不再神秘,而是成为了我手中得心应手的利器。我能够利用这些工具,快速地从海量数据中提取我需要的信息。而且,书中还穿插了一些关于 UNIX 哲学和最佳实践的讨论,这让我不仅学习了如何使用 Shell,更重要的是,我开始理解了 UNIX 系统设计背后的思想。这对于我形成良好的编程习惯和解决问题的思路,起到了至关重要的作用。每一次阅读,我都能发现新的知识点,并且对已有的知识有了更深的理解。这本书不仅仅是知识的传递,更是思维的启发。

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坦白说,在遇到《UNIX and Shell Programming》之前,我对 Shell 脚本的认识非常有限,觉得它只是用来自动化一些简单任务的工具。然而,这本书彻底颠覆了我的认知,让我看到了 Shell 编程的无限可能性。它不仅仅是一本技术指南,更像是一本关于如何与操作系统深度交互的艺术教程。书中对 Shell 脚本的语法、逻辑和控制流进行了极其细致的剖析,让我能够理解其内在的精妙之处。从变量的作用域到函数的设计,再到各种内置命令的使用,每一个细节都被作者娓娓道来。我特别赞赏书中关于错误处理和异常捕获的章节,这部分内容对于编写健壮的脚本至关重要,让我能够写出更加可靠和不容易出错的代码。作者还分享了许多在实际开发中遇到的常见问题及其解决方案,这些宝贵的经验分享,让我少走了很多弯路。我记得有一个案例,书中讲解了如何使用 Shell 脚本来监控服务器的资源使用情况,这个例子不仅让我学会了如何利用 `top`、`free` 等命令获取系统信息,还教会了我如何将这些信息进行处理和分析,生成有用的报告。这不仅仅是技术上的提升,更是思维方式的转变。这本书让我明白,Shell 编程并非仅仅是命令的堆砌,而是一种逻辑思维和系统构建的艺术。我甚至开始尝试用 Shell 脚本来解决一些原本需要更复杂编程语言才能解决的问题,而结果往往令人惊喜。

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我一直坚信,掌握一门技术,关键在于理解其核心思想,并且能够将其灵活运用于实践。《UNIX and Shell Programming》正是这样一本能够帮助我实现这一目标的神奇之书。在我看来,Shell 编程并非只是简单的命令行指令的组合,而是一种强大的系统自动化和管理工具。这本书深刻地阐释了这一点。从 Shell 的基本语法到高级特性,从单个命令的运用到复杂脚本的编写,书中都进行了详尽而深入的讲解。我尤其欣赏书中关于字符串处理和正则表达式的部分,这些工具的强大功能,在作者的讲解下,得到了淋漓尽致的展现。我能够利用它们,快速地从大量的文本数据中提取有用的信息,或者对文本进行复杂的转换和处理。而且,书中还分享了许多关于 Shell 脚本性能优化的技巧,这让我能够写出更加高效、更加可靠的脚本。我记得书中有一个章节,讲解了如何使用 Shell 脚本来自动化部署 Web 应用,这个案例让我受益匪浅,我能够从中学习到如何组织脚本、如何处理依赖关系、以及如何进行错误回滚。这本书不仅仅是技术的传授,更是解决问题思路的启发。它让我从一个只会使用命令的用户,逐渐成长为一个能够利用 Shell 脚本解决复杂问题的工程师。

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当我第一次拿起《UNIX and Shell Programming》这本书时,我只是一个对 Shell 编程知之甚少的初学者。然而,在阅读完这本书后,我感觉自己已经能够自信地编写各种复杂的 Shell 脚本,并且能够深入地理解 UNIX 系统的运行机制。这本书的讲解非常系统化,从 Shell 的基本概念、语法,到各种高级特性,都进行了详细的介绍。我尤其喜欢书中关于进程管理、文件系统操作以及网络编程的章节,这些内容让我对 UNIX 系统有了更全面的认识。而且,作者在讲解过程中,还提供了大量的代码示例,这些示例不仅清晰易懂,而且都非常贴近实际应用。我记得书中有一个案例,讲解了如何使用 Shell 脚本来自动化部署 Web 应用,这个例子让我受益匪浅,我能够从中学习到如何组织脚本、如何处理依赖关系、以及如何进行错误回滚。这本书不仅仅是技术的传授,更是解决问题思路的启发。它让我从一个只会使用命令的用户,逐渐成长为一个能够利用 Shell 脚本解决复杂问题的工程师。我甚至可以将书中的一些技巧,直接应用到我的日常工作中,极大地提高了我的工作效率。

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我常常在想,一本好的技术书籍,应该能够激发读者的好奇心,并且让他们在学习的过程中充满成就感。而《UNIX and Shell Programming》恰恰做到了这一点。在我拿起这本书之前,我对 Shell 编程的印象仅仅停留在一些简单的命令组合,觉得它神秘且难以掌握。但这本书的出现,彻底改变了我的看法。作者以一种非常友好的方式,引导我一步步探索 Shell 的强大功能。我从书中了解到,Shell 不仅仅是一个命令行解释器,更是一个强大的编程语言。书中关于进程管理、文件系统操作、网络通信等内容的讲解,让我对 UNIX 系统的理解达到了一个新的高度。特别是书中关于 shell 脚本中的陷阱和优化技巧的讨论,让我避免了许多潜在的问题,并且写出了更加健壮的脚本。我最喜欢的一点是,作者在讲解每一个复杂的概念时,都会提供多角度的解释,并且会引用一些经典的 UNIX 命令来实现。这让我不仅理解了概念本身,还学会了如何将这些概念应用到实际的命令和脚本中。书中对于一些高级主题的介绍,比如 `cron` 任务调度、`grep` 的正则表达式匹配技巧、以及 `find` 命令的各种参数组合,都让我感到豁然开朗。我感觉自己不再是被动地接受知识,而是主动地去探索和理解。这本书的附录部分也提供了非常实用的信息,比如一些常用的命令速查表,对于我这种记性不太好的人来说,简直是福音。我感觉自己正在从一个 Shell 的新手,逐渐蜕变成一个熟练的使用者。

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我一直认为,一本真正优秀的编程书籍,不仅仅要教授技术,更要培养读者的编程思维和解决问题的能力。《UNIX and Shell Programming》这本书,在我看来,恰恰做到了这一点。在我初次接触 UNIX 系统时,面对着命令行和各种陌生的工具,我感到一丝不知所措。然而,这本书的出现,就像一位经验丰富的向导,带领我一步步地探索这个迷人的世界。它从最基础的 Shell 命令开始,循序渐进地引导我认识 UNIX 的强大功能。我尤其喜欢书中关于文本处理的章节,`grep`、`sed`、`awk` 这些工具,在作者的讲解下,变得不再神秘,而是成为了我手中得心应手的利器。我能够利用它们,快速地从海量数据中提取我需要的信息,或者对文本进行复杂的转换和处理。而且,书中还分享了许多关于 Shell 脚本性能优化的技巧,这让我能够写出更加高效、更加可靠的脚本。我记得书中有一个案例,讲解了如何使用 Shell 脚本来自动化处理日志文件,这个例子不仅让我学会了如何利用 Shell 脚本进行文件操作,还教会了我如何将这些操作进行逻辑组合,从而实现复杂的功能。这本书不仅仅是技术的传授,更是解决问题思路的启发。

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在数字化的浪潮中,许多技术书籍往往过于注重理论的堆砌,让人望而生畏,但《UNIX and Shell Programming》却巧妙地避开了这个误区,将理论与实践完美地融合。我一直认为,掌握一门技术,关键在于动手实践,而这本书恰恰抓住了这一核心。书中提供了大量的练习题和项目案例,这些案例不仅覆盖了 UNIX 和 Shell 编程的各个方面,而且贴近实际工作场景。我记得有一次,我需要编写一个脚本来自动化处理大量的日志文件,书中关于文件 I/O 和正则表达式的章节,给了我极大的启发,我能够借鉴书中的模式,快速地构建出高效的解决方案。这本书的结构设计也非常合理,从基础命令的介绍,到脚本语言的深入分析,再到系统管理的实践应用,层层递进,让读者能够建立起完整的知识体系。作者在讲解每一个概念时,都会提供清晰的解释和生动的比喻,让复杂的概念变得易于理解。我曾经被一些 Shell 脚本中的高级特性搞得头晕脑胀,比如 `awk` 和 `sed` 的各种奇特用法,但在这本书的细致讲解下,我才真正理解了它们的威力。而且,作者在讲解过程中,还穿插了一些关于 UNIX 哲学和编程思想的讨论,这对于提升读者的整体编程素养非常有帮助。我感觉自己在不仅仅是学习一门技术,而是在学习一种解决问题的方式,一种高效利用计算机资源的方法。这本书的排版也非常清晰,代码示例的格式统一,易于阅读和复制。我甚至可以将书中的一些代码片段直接应用到我的实际工作中,极大地提高了我的工作效率。

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在我曾经的认知里,UNIX 和 Shell 编程似乎是一门门槛很高的技术,充满了晦涩难懂的命令和复杂的语法。然而,《UNIX and Shell Programming》这本书彻底打破了我的这种刻板印象。它以一种非常平易近人的方式,将这个看似高深莫测的世界展现在我的面前。从最基础的 Shell 命令,到复杂的脚本逻辑,书中都进行了细致入微的讲解。我特别喜欢书中关于变量、数组、函数以及文件 I/O 的内容,这些内容让我对 Shell 脚本的理解达到了一个新的高度。而且,作者在讲解过程中,还会穿插一些关于 UNIX 系统内部机制的讨论,这让我不仅学会了如何使用 Shell,更重要的是,我开始理解了 UNIX 系统是如何工作的。这对于我构建更全面的技术认知体系,起到了重要的作用。书中提供的海量代码示例,不仅让我能够直观地理解概念,还能够直接复制到我的环境中进行实践。我记得有一次,我需要编写一个脚本来定时备份数据库,书中关于 `cron` 任务调度的章节,为我提供了完美的解决方案。它不仅仅是技术的传递,更是思维的启迪。

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如果说学习是一场旅行,那么《UNIX and Shell Programming》无疑是我在这场旅行中遇到的最棒的向导。在我对 Shell 编程一无所知的时候,这本书像一位经验丰富的老者,耐心地为我揭开了这个神秘面纱。它从最基础的概念讲起,比如什么是 Shell,什么是 Shell 脚本,以及如何执行第一个 Shell 脚本。然后,它逐步深入到更复杂的概念,比如变量、数据类型、条件语句、循环语句、函数等等。书中每一个概念的讲解都非常到位,并且配以大量清晰易懂的代码示例。我特别喜欢书中关于进程管理和文件系统操作的章节,这让我对 UNIX 系统的底层运作有了更深刻的理解。而且,作者在讲解过程中,还会分享一些实际工作中遇到的问题和解决方案,这对于我来说,简直是无价之宝。我曾经花费了大量的时间去调试一个复杂的 Shell 脚本,最终是在书中找到了类似的案例,并借鉴了书中的思路,才得以解决。这本书的语言风格也非常吸引人,既有学术的严谨,又不乏幽默感,让我在学习过程中始终保持着轻松愉悦的心情。我甚至可以将书中讲解的技巧,直接应用到我的日常工作中,极大地提高了我的工作效率。它不仅仅是一本技术书籍,更像是一位良师益友,陪伴我不断成长。

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