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第一章 Linux的历史和功能简介1

1.1 什么是Linux1

1.2 Linux的历史2

1.3 Linux的特点3

1.4 Linux与自由软件及GNU的关系4

1.5 Linux的组成6

1.5.1 存储管理6

1.5.2 进程管理6

1.5.3 文件系统7

1.5.4 进程间通信7

1.6 Linux的用途7

1.6.1 个人UNIX工作站7

1.6.2 X终端客户8

1.6.3 X应用服务器8

1.6.4 UNIX开发平台8

1.6.5 网络服务器8

1.6.6 Internet服务器8

1.6.7 终端服务器、传真服务器、Modem服务器9

1.7 Linux的发行版本9

1.8 红帽子6.0的新特性10

1.9 Linux的不足之处10

第二章 基础知识12

2.1 硬件基础12

2.1.1 CPU12

2.1.2 存储器13

2.1.3 总线14

2.1.4 控制器和外围设备14

2.1.5 地址空间14

2.1.6 定时器15

2.2 软件基础15

2.2.1 计算机语言15

2.2.2 操作系统17

2.2.3 内核数据结构20

2.3 小结21

第三章 Linux程序开发工具简介22

3.1 C语言的编译器和调试器22

3.1.1 GCC的基本用法23

3.1.2 一些常用的选项23

3.1.3 优化选项24

3.1.4 用gdb调试程序24

3.1.5 图形的调试工具xxgdb27

3.1.6 cproto28

3.1.7 grpof29

3.1.8 其他工具29

3.2 C++语言简介及其编译器与调试器29

3.2.1 为什么使用C++30

3.2.2 调试C++程序31

3.2.3 调试异常处理31

3.2.4 GNU的C++类库32

3.3 make36

3.3.1 make简介36

3.3.2 Makefile文件37

3.3.3 make的内建规则39

3.3.4 使用Autoconf和Automake产生Makefile40

3.4 xwpe45

3.5 shell简介47

3.6 Perl语言简介48

3.6.1 安装Perl49

3.6.2 运行Perl脚本49

3.7 Tcl和Tk简介49

3.7.1 Tcl简介50

3.7.2 Tk简介50

3.8 awk简介51

3.8.1 awk的用途51

3.8.2 awk的特点51

3.8.3 awk的历史51

3.9 小结52

第四章 Linux下常用的文本编辑器53

4.1 vi简介53

4.1.1 vi基本观念53

4.1.2 vi的基本命令54

4.1.3 vi高级应用55

4.2 Emacs简介57

4.2.1 GNU Emacs的特点57

4.2.2 GNU Emacs的基本用法58

4.2.3 Emacs小结64

4.3 Red Hat 6.0中的其他编辑器64

4.4 小结65

第五章 Linux核心与系统调用66

5.1 Linux的核心66

5.2 系统调用的使用67

5.3 系统调用与函数的区别69

5.4 核心程序的结构69

5.5 小结70

第六章 内存管理72

6.1 请求式换页74

6.2 对换(swapping)75

6.3 页面的分配与释放76

6.4 内存映射76

6.5 共享虚拟内存77

6.6 缓存78

6.6.1 Linux的页面缓存79

6.6.2 交换缓存79

6.7 用户模式与核心模式的转换79

6.8 小结80

第七章 Linux的文件系统81

7.1 Linux文件系统概述81

7.2 Ext2文件系统83

7.3 VFS88

7.4 /proc文件系统94

7.5 设备文件94

7.6 文件操作的系统调用95

7.6.1 文件描述字95

7.6.2 open系统调用95

7.6.3 close系统调用96

7.6.4 read与write系统调用96

7.6.5 creat系统调用97

7.6.6 lseek系统调用99

7.6.7 dup系统调用102

7.6.8 link系统调用104

7.6.9 unlink系统调用105

7.6.10 fcntl系统调用105

7.6.11 stat与fstat系统调用107

7.6.12 access系统调用112

7.6.13 chmod系统调用113

7.6.14 chown系统调用114

7.6.15 chdir系统调用115

7.6.16 mkdir与rmdir系统调用115

7.6.17 mknod系统调用115

7.6.18 mount与umount系统调用116

7.6.19 ftw系统调用117

7.6.20 ioctl()系统调用118

7.7 小结121

第八章 进程管理123

8.1 进程的概念123

8.2 观察进程执行124

8.3 Linux的进程管理126

8.3.1 进程ID128

8.3.2 进程调度129

8.3.3 文件处理131

8.3.4 虚拟内存处理131

8.3.5 创建一个进程132

8.3.6 执行一个程序133

8.4 创建进程——fork和clone133

8.4.1 fork()系统调用134

8.4.2 system()系统调用141

8.4.3 clone()系统调用142

8.5 exec系统调用143

8.6 进程的优先级148

8.7 获取/设置进程信息149

8.7.1 获取进程的PID号149

8.7.2 获取/设置进程组信息149

8.8 ptrace()系统调用150

8.9 Linux的启动过程151

8.10 小结161

第九章 进程间通信(IPC)163

9.1 进程间通信机制简介163

9.1.1 信号163

9.1.2 管道165

9.2 System V IPC机制简介167

9.2.1 消息队列168

9.2.2 信号灯(semaphores)169

9.2.3 共享内存169

9.3 信号处理170

9.3.1 信号类型171

9.3.2 处理信号的系统调用172

9.4 Linux的管道操作的系统调用177

9.4.1 pipe()系统调用177

9.4.2 命名管道183

9.5 UNIX System V IPC机制188

9.5.1 System VIPC对象的内容188

9.5.2 消息队列189

9.5.3 共享内存197

9.5.4 信号灯201

9.6 多进程编程209

9.6.1 主要程序结构209

9.6.2 选择主体分叉点209

9.6.3 进程间关系处理210

9.6.4 进程间通讯处理210

9.7 小结212

第十章 网络编程214

10.1 TCP/IP简介214

10.2 Linux中TCP/IP网络的层结构215

10.3 BSD套接字接口216

10.4 IP层217

10.5 地址解析协议(ARP)218

10.6 网络编程的基本概念219

10.6.1 网络地址219

10.6.2 网络端口221

10.6.3 套接字221

10.6.4 客户/服务器模式(C/S)222

10.6.5 阻塞与非阻塞223

10.7 套接字网络编程原理223

10.8 网络编程的系统调用225

10.8.1 面向连接的套接字服务器端程序227

10.8.2 面向连接的套接字客户端程序228

10.9 小结239

第十一章 Linux的多线程编程240

11.1 简介240

11.1.1 使用多线程的好处240

11.1.2 Linux的线程结构240

11.1.3 Linux线程的缺点243

11.2 Linux的线程库应用245

11.2.1 创建线程245

11.2.2 暂停线程247

11.2.3 线程同步249

11.2.4 线程的终止和终止处理程序257

11.2.5 线程特定数据的处理函数260

11.2.6 使用信号灯来同步线程264

11.3 Linux的线程库函数及相关函数266

11.3.1 处理线程的基本函数266

11.3.2 线程同步函数267

11.3.3 线程特定数据的处理函数269

11.3.4 线程的调度函数269

11.3.5 线程的属性处理函数270

11.3.6 流处理函数273

11.3.7 非标准POSIX线程处理函数274

11.4 小结274

第十二章 安全性问题275

12.1 安全问题概述275

12.1.1 网络安全275

12.1.2 网络安全的特征及其分类276

12.1.3 TCP/IP协议的安全问题276

12.2 防火墙277

12.3 程序安全技术279

12.3.1 涉及安全问题的系统调用279

12.3.2 标准C库子程序的安全性281

12.3.3 安全的C程序283

12.3.4 root程序设计的安全性284

12.4 Buffer Overflow分析285

12.5 小结287

附录A Linux的系统调用288

附录B Linux的共享库294

附录C Linux内核源代码结构297

附录D GNU通用公共许可证(GPL)301