Первая русскоязычная книга об интеграции языка Go в архитектуру ядра Linux. Содержит вводный курс по языку Go для системного программирования, описывает применение Go для реализации конкурентности и параллелизма, рассказывает об интероперабельности между имеющимся кодом на C с новым кодом на Go, а также исследует возможности внедрения Go для повышения производительности различных дистрибутивов.
Книга ориентирована на программистов и системных администраторов, работающих с Linux, будет интересна разработчикам ядра Linux и драйверов устройств.
Ядро операционной системы Linux и множество модулей для различных дистрибутивов написаны на языке C. Притом, что язык С продолжает развиваться и активно использоваться на практике, в область системного программирования постепенно проникают и более молодые языки, в частности Go.
Перед вами – первая фундаментальная книга об использовании Go в Linux. Здесь вы познакомитесь с основами системного программирования, изучите детали взаимодействия между ядром и пользовательским пространством Linux, а также узнаете об интероперабельности между С и Go, о том, в каких аспектах и нюансах Linux язык Go может заменить и уже заменяет язык C. Особое внимание уделено конкурентности, параллелизму и стандарту POSIX. В конце книги для закрепления материала приведены реализации нескольких популярных алгоритмов.
Цилюрик Олег Иванович — программист-разработчик с более чем 40-летним опытом, преподаватель, автор нескольких книг по Linux и Unix, высоко оцененных профессионалами и широкой читательской аудиторией.
Книгу “Linux и Go. Эффективное низкоуровневое программирование” можно купить со скидкой в интернет-магазине издательства “БХВ“.
Предисловие. 7
Предназначение и целевая аудитория. 7
Код примеров и замеченные опечатки. 9
Соглашения и выделения, принятые в тексте. 10
Напоминание. 11
Источники информации. 11
Часть I. Инструментарий языка Go. 13
Глава 1. Предыстория Go. 15
«Отцы-основатели» о целях и мотивации…… 15
Применимость: беглый взгляд. 16
Go, C, C++ и другие…… 17
Источники информации. 22
Глава 2. Разворачиваем экосистему Go. 23
Создание среды. 23
Стандартная инсталляция. 23
Версии среды. 25
Альтернативы. 26
«Самая последняя» версия. 27
Смена версий. 30
Проверяем: простейшая программа. 30
Проверяем на простейшем приложении. 32
Библиотеки статические и динамические. 34
Компиляция или интерпретация. 34
Выбор: GoLang или GCC?. 35
Инфраструктура GoLang. 36
Команды go. 36
Переменные окружения. 39
Платформы, переносимость и кросс-компиляция. 47
Стиль кодирования (автоформатирование — fmt) 49
Сборка приложений (build) 51
Сценарии на языке Go (run) 51
Загрузка проектов из сети (get) 52
Утилиты GoLang (tool) 57
Связь с кодом C (Cgo) 60
Сторонний и дополнительный инструментарий. 63
Источники информации. 65
Глава 3. Неформально о синтаксисе Go. 66
Типы данных. 71
Переменные. 73
Выполнение такого приложения. 74
Повторные декларации и переприсваивания. 76
Константы. 77
Агрегаты данных. 79
Массивы и срезы. 79
Двухмерные массивы и срезы. 84
Структуры. 85
Таблицы (хэши) 87
Динамическое создание переменных. 89
Конструкторы и составные литералы. 90
Операции. 91
Функции. 94
Вариативные функции. 98
Стек процедур завершения. 100
Обобщенные функции. 101
Функции высших порядков. 102
Встроенные функции. 104
Объектно-ориентированное программирование. 106
Методы. 107
Интерфейсы. 113
Обработка ошибочных ситуаций. 117
Структура пакетов (библиотек) Go. 121
Функция init 125
Импорт для использования побочных эффектов. 126
Некоторые полезные и интересные стандартные пакеты. 126
Пакет runtime. 127
Форматированный ввод-вывод. 128
Строки и пакет strings 129
Большие числа. 134
Автоматизированное тестирование. 135
Источники информации. 135
Часть II. Конкурентность и многопроцессорность. 137
Глава 4. Процессоры в Linux. 139
Процессоры, ядра и гипертрэдинг. 142
Загадочная нумерация процессоров. 144
Управление процессорами Linux. 147
Привязка к процессору. 147
Как происходит диспетчирование в Linux. 150
Источники информации. 156
Глава 5. Параллелизм и многопроцессорность. 157
Эволюция модели параллелизма. 157
Параллельные процессы и fork. 157
Потоки ядра и pthread_t POSIX.. 160
Сопрограммы — модель параллелизма Go. 166
Параллелизм в Go. 167
Сопрограммы — как это выглядит. 168
Возврат значений функцией. 171
Ретроспектива: сопрограммы в C++. 172
Каналы. 172
Функциональные замыкания в сопрограммах. 177
Примитивы синхронизации. 179
Конкурентность и параллельность. 185
Источники информации. 190
Глава 6. Масштабирование. 191
Планирование активности сопрограмм. 191
Испытательный стенд. 193
Микрокомпьютеры (Single-Board Computers) 193
Рабочие десктопы. 196
Серверы промышленного класса. 197
Масштабирование в реале. 198
1-я попытка …… 199
2-й подход к снаряду…… 205
О числе потоков исполнения. 213
Источники информации. 217
Часть III. Некоторые примеры и сравнения. 219
Глава 7. Осваиваемся в синтаксисе Go. 221
Утилита echo. 221
Итерационное вычисление вещественного корня. 223
Вычисление числа π. 225
Случайная последовательность и ее моменты. 227
Обсчет параметров 2D выпуклых многоугольников. 230
Тривиальный web-сервер. 235
Источники информации. 236
Глава 8. Структуры данных, типы и их методы.. 237
Массивы и срезы. 237
Многомерные срезы и массивы. 242
Функции с множественным возвратом. 243
Глава 9. Элементы функционального программирования. 246
Функциональные замыкания. 246
Карринг. 253
Рекурсия. 255
Рекурсия с кэшированием. 255
Чистые функции. 257
Источники информации. 257
Глава 10. Скоростные и другие сравнения языков. 258
Алгоритмические задачи для сравнения. 258
Некоторые известные алгоритмы. 259
Числа Фибоначчи. 260
Пузырьковая сортировка. 263
Ханойская башня. 268
Решето Эратосфена. 272
Глава 11. Многопроцессорные параллельные вычисления. 276
Скорость активации параллельных ветвей. 276
Гонки. 281
Защита критических данных. 285
Многопроцессорный брутфорс. 289
Каналы в сопрограммах. 295
Таймеры. 296
Тикеры. 298
Когда не нужно злоупотреблять многопроцессорностью.. 299
Источники информации. 302
Заключение. 303
Об авторе. 304
