内容简介

本书是专为在UNIX平台下用C语言编制程序的人而写的。UNIX操作系统以其功能强、

稳定性高和开放性深受广大程序员的喜爱。特别是Linux系统的日益广泛应用，越来越多的

人开始关注UINX平台下的程序开发。

本书是以POSIX为标准，主要以C语言为基础，详细介绍了UNIX平台下编写各种应

用程序的范例和方法。全书分为四个部分，共十五章。第一部分介绍了UNIX常用的系统调

用；第二部分介绍了基于SOCKET的网络编程技术；第三部分介绍了基于Motif的XWindow

应用程序编写：第四部分介绍了在UNIX系统上编程时常用的工具。

本书范例丰富，且具有代表性，如Socket 编程、客户/服务端编程、多线程开发、CGI

编程、XWindow下的Motif编程等等。读者直接或只需稍作修改就可以将它们应用到自己的

应用程序开发中。这些范例的源代码可以从配套光盘的电子书中直接拷贝使用。

本书不但是广大从事Unix系统应用与开发人员的重要参考书，同时也是高等院校相关

专业师生的自学、教学用书和社会相关领域的培训教材。

本书配套光盘内容包括：与本书配套电子书。

目 录

第1章 文件子系统

1.1文件子系统的基本概念

1.2基本的文件输入和输出

1.3高级的文件操作

第2章 终端操作

2.1终端的基本概念

2.2终端输入和输出

2.3ioct1系统调用

第3章 进程及进程间通信

3.1 进程的基本概念

3.2进程的一般操作

3.3进程的特殊操作

3.4进程间使用管道通信

第4章 信号

4.1信号的基本概念

4.2信号机制

4.3有关信号的系统调用

第5章 部分其他调用

5.1系统调用

5.2相关函数

第6章 Socket编程基础

6.1TCP/IP基础知识

6.2Socket一般描述

6.3SocKet中的主要调用

6.4Socket的原始方式.

第7章 客户/服务器编程

7.1客户端程序设计

7.2服务器端程序设计

7.3服务端程序结构

7.4多协议（TCP、UDP）服务端

7.5客户端的并发程序设计

7.6使用telnet协议的客户端例子

第8章 线程

8.2有关线程的基本概念

8.2线程的创建和终止

8.3线程控制调用

8.4线程之间的互斥

8.5线程之间的同步

8.6线程特定数据区的函数调用

8.7一个使用线程的客户端并发的例子

8.8有关线程的函数列表

第9章 CGI编程

9.1CGI程序的基本概念

9.2CGI基本编程

9.3使用脚本语言编写CGI

9.4Perl语言简介

9.5一个简单的CGI例子

第10章XWindow和Motif基础

10.1简介

10.2XWindow基本概念

10.3启动Motif窗口管理器

10.4设置Motif特性

10.5Widget

第11章 Motif编程

11.1基本编程概念

11.2Widget资源

11.3Motif编程基础

11.4程序框架

11.5“HelloWorld！”示例

11.6管理器

11.7按钮

11.8X事件

11.9其他Widget简介

11.10菜单

11.11对话框

第12章 Widget与X事件汇总

12.1Widget

12.2X事件

第13章 编译器及调试工具

13.1编译器用法入门

13.2调试器使用入门

13.3关于库的简介

第14章 make工具及makefile规则

14.1概述

14.2make 和makefile的关系

14.3makefile规则

14.4伪指令

14.5make 命令行参数

第15章 版本控制

15.1版本控制概念

15.2源代码控制系统SCCS

15.3RCS使用方法

15.4并发版本控制CVS

1.1.1索引节点

索引节点（indexnode）在UNIX书籍中出现十分频繁，常被简称为inode。它纪录一个文

件的存储位置，并包含存取权限、文件所有者及存取时间等信息。索引节点存储在磁盘上，

核心把in0de读进内存索引节点来操作它和它所对应的文件。这里区分一下概念，为了便于

理解，现在把存储于磁盘上的inode称作磁盘索引节点，而把它在内存中的映象称作内存索

引节点。实际上内存索引节点的结构要比磁盘索引节点的结构多几项，后面会提到它们的结

构。磁盘索引节点由如下字段构成：

文件所有者标识：这个标识指出该文件的所有者id和所属的组id。

文件存取许可权：系统按三个类别对文件实施保护：文件的所有者（owner）、文件的

所属组（group）、其他用户（other）。每类都有读、写、执行三种权限，可分别设置。目

录文件的执行权限是指搜索该目录的权力。

文件类型：文件可以是正规文件、目录文件、字符设备文件和块设备文件及管道文

件。

文件的存取时间：共有三个有关时间的标识，分别是文件最后一次修改的时间、最

后一次被存取的时间、最后一次索引节点修改的时间。

文件链接数：纪录了引用该文件的目录表项数。即表示有多少个文件名指向该文件。

文件数据的磁盘地址明细表：指出含有文件数据的磁盘地址位置。

文件长度。

这里要注意改变文件内容与改变文件索引节点之间的不同，写文件才改变一个文件的

内容，而改变文件所有者、改变文件存取许可权等操作都会改变文件的索引节点内容。写文

件必然改变文件的索引节点，而改变文件索引节点并不意味着改变文件的内容。

UNIX为了使文件操作速度较快，在这里又使用了缓冲的概念。系统将磁盘上的索引节

点读入内存，不仅加快文件操作的速度，而且便于实现文件操作的同步与互斥。内存索引节

点不仅将磁盘索引节点的内容复制到内存，而且还增加了以下字段：

内存索引节点的状态：该状态标识指示，索引节点是否被上锁、是否有进程等待该

索引节点变为开锁状态、内存索引节点的数据是否已被更改与磁盘索引节点的数据

不同、索引节点所指向的文件数据在内存中的映像是否已更改、是否该文件为安装

点。

该文件所在文件系统的逻辑设备号

索引节点号：磁盘索引节点是按线性顺序存放在磁盘上的，索引节点号是用来指出

内存索引节点对应磁盘索引节点在磁盘上的位置。

指向其他索引节点的指针：这个指针是为了将一系列索引节点构造成队列，方便查

找，尤其分成两个队列，一个是使用中的hash队列，一个是空闲队列，这样使用缓

冲的思想是为了可以减少读盘次数，提高内核效率。

引用计数：一个文件在内存中最多只有一个内存索引节点，但一个系统中可以有该

文件的多个活跃实例。该字段指示该文件的活跃实例数目。

UNIX系统在打开一个文件时，先在内存索引节点的hash队列中查找，看是否索引节

点已在队列中，若查不到这个索引节点，则从空闲队列中分配一个索引节点，并上锁。然后

再将磁盘索引节点的内容读入到这个已上锁的内存索引节点。如果有其他进程需要使用这个

内存索引节点，则置内存索引节点标志，指出有进程等待该索引节点，当这个索引节点被解

锁时会唤醒等待该索引节点变为空闲的所有进程。当索引节点使用完毕，如果没有其他进程

等待这个索引节点，核心要释放一个索引节点时，将它的引用计数减一。如果该计数值为0，

且它与磁盘索引节点不同时，核心要向磁盘写该索引节点。并将索引节点放入空闲队列，如

果又一次打开该文件则可以从空闲队列直接将索引节点放入hash队列，而不需要读盘，这

样使得核心非常高效。如果空闲队列的索引节点，已被分配给其他磁盘索引节点，就只能再

分配另一索引节点，并重新读入索引节点值。如果索引节点中该文件的链接数为0（即在磁

盘上没有其他文件与该文件相连），则核心可以释放与该文件有关的所有磁盘数据块，并且

释放该磁盘索引节点。

1.1.2正规文件的结构

上节提到，索引节点包含文件数据的磁盘地址明细表，它指出文件数据在磁盘上的存

储位置。系统在磁盘上给文件分配空间时，并不一定需要连续的空间来存放文件。核心有较

大的灵活性，一次分配一块文件空间，并且允许文件数据分布在整个文件系统中，这样没有

了造成碎片的风险，每个文件浪费的空间最多不到一个数据块。但是这样导致了文件数据读

取时，数据定位的复杂程度。另外，一个索引节点的大小时固定的，也就是说，索引节点包

含文件数据的磁盘地址明细表的大小时固定的，当一个文件较大时，索引节点中的磁盘地址

明细表就不够放。这样就有几种解决办法，一种是加大inode的大小，但这样浪费磁盘空间。

二种是限制文件大小，这是一种不可取的方法。