linux高級(jí)程序設(shè)計(jì)

第1章　Linux下C語(yǔ)言開(kāi)發(fā)環(huán)境　1
1.1　Linux操作系統(tǒng)概述　2
1.1.1　Linux操作系統(tǒng)簡(jiǎn)介　2
1.1.2　GNU/Linux簡(jiǎn)介　3
1.1.3　相關(guān)術(shù)語(yǔ)介紹　3
1.2　Linux開(kāi)發(fā)初步　5
1.2.1　Linux下C程序開(kāi)發(fā)標(biāo)準(zhǔn)　5
1.2.2　庫(kù)函數(shù)和系統(tǒng)調(diào)用　7
1.2.3　在線文檔介紹　9
1.2.4　獲取錯(cuò)誤信息　10
1.2.5　Linux應(yīng)用程序示例　11
1.3　Linux內(nèi)核及庫(kù)文件管理　12
1.3.1　Linux內(nèi)核目錄結(jié)構(gòu)　13
1.3.2　使用Linux系統(tǒng)庫(kù)文件　14
1.3.3　創(chuàng)建靜態(tài)庫(kù)和共享庫(kù)　17
1.4　Linux下編碼風(fēng)格　19
1.4.1　GNU編碼規(guī)范　19
1.4.2　Linux內(nèi)核編碼規(guī)范　20

第2章　Linux下C語(yǔ)言開(kāi)發(fā)工具　23
2.1　Linux開(kāi)發(fā)的基本工具　24
2.1.1　Vim編輯器　24
2.1.2　Emacs編輯器　26
2.1.3　tar打包器　27
2.1.4　Linux編程常用命令及工具　28
2.2　GCC/G++編譯器　36
2.2.1　GCC/G++簡(jiǎn)介　36
2.2.2　Glibc庫(kù)　43
2.2.3　GCC不同編譯選項(xiàng)對(duì)程序的影響　45
2.3　make工具及makefile文件　49
2.3.1　make工具簡(jiǎn)介　49
2.3.2　makefile常用規(guī)則　52
2.4　GDB調(diào)試工具　54
2.4.1　GDB調(diào)試工具簡(jiǎn)介　54
2.4.2　GDB演示示例　55
2.4.3　GDB調(diào)試器常用語(yǔ)法　56
2.5　GCC程序開(kāi)發(fā)過(guò)程實(shí)例　58
2.6　自動(dòng)編譯調(diào)試工具　61
2.6.1　Autoconf/Automake工具組簡(jiǎn)介　61

第3章　內(nèi)存管理及相關(guān)工具　69
3.1　內(nèi)存管理基本概念　70
3.1.1　C程序內(nèi)存分配　70
3.1.2　棧和堆的區(qū)別　72
3.1.3　Linux數(shù)據(jù)類型大小　73
3.1.4　數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)域?qū)嵗?5
3.2　內(nèi)存管理函數(shù)　77
3.2.1　malloc/free函數(shù)　77
3.2.2　realloc——更改已經(jīng)配置的內(nèi)存空間　80
3.2.3　其他內(nèi)存管理函數(shù)calloc和alloca　82
3.3　常用Linux內(nèi)存管理及調(diào)試工具　82
3.3.1　mcheck函數(shù)　83
3.3.2　Valgrind內(nèi)存檢測(cè)工具　84

第4章　ANSI C文件管理　89
4.1　文件基本概念及文件指針　90
4.1.1　文件基本概念　90
4.1.2　文件指針　91
4.2　ANSI C標(biāo)準(zhǔn)文件I/O操作　93
4.2.1　緩沖區(qū)類型　93
4.2.2　打開(kāi)關(guān)閉文件　96
4.2.3　讀寫(xiě)文件流　98
4.2.4　文件流定位　102
4.2.5　格式化輸入輸出函數(shù)　103

第5章　POSIX標(biāo)準(zhǔn)文件I/O管理　107
5.1　Linux系統(tǒng)下文件類型及屬性　108
5.1.1　Linux文件模式　108
5.1.2　Linux文件類型　108
5.1.3　文件權(quán)限修飾位　111
5.1.4　文件訪問(wèn)權(quán)限位　112
5.1.5　文件描述符　113
5.2　POSIX標(biāo)準(zhǔn)下文件I/O管理　114
5.2.1　創(chuàng)建/打開(kāi)/關(guān)閉文件　114
5.2.2　文件控制fcntl　117
5.2.3　lockf文件控制　121
5.2.4　鎖定/解鎖文件flock　122
5.2.5　讀/寫(xiě)文件內(nèi)容　124
5.2.6　文件定位　127

第6章　Linux文件管理及目錄操作　129
6.1　Linux文件系統(tǒng)管理　130
6.1.1　Linux下VFS虛擬文件系統(tǒng)　130
6.1.2　ext2文件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)　131
6.1.3　超級(jí)塊結(jié)構(gòu)　131
6.1.4　dentry結(jié)構(gòu)　132
6.1.5　Inode塊　133
6.1.6　數(shù)據(jù)塊及文件　135
6.2　Linux文件及目錄管理操作　136
6.2.1　讀取文件屬性　136
6.2.2　修改文件權(quán)限操作　138
6.2.3　修改掩碼umask　140
6.2.4　修改文件的擁有者及組　141
6.2.5　添加刪除目錄　142
6.2.6　連接文件管理　142
6.2.7　當(dāng)前目錄操作　143

第7章　Linux進(jìn)程管理與程序開(kāi)發(fā)　147
7.1　進(jìn)程環(huán)境及進(jìn)程屬性　148
7.1.1　程序及進(jìn)程環(huán)境　148
7.1.2　進(jìn)程的基本屬性　149
7.2　Linux進(jìn)程控制　153
7.2.1　創(chuàng)建進(jìn)程　153
7.2.2　運(yùn)行新進(jìn)程　158
7.2.3　等待進(jìn)程結(jié)束　160
7.2.4　退出進(jìn)程　166
7.2.5　修改進(jìn)程用戶相關(guān)信息　168
7.2.6　復(fù)制進(jìn)程　172
7.3　Linux進(jìn)程調(diào)度　173
7.3.1　進(jìn)程狀態(tài)　173
7.3.2　Linux常用調(diào)度算法　174
7.3.3　調(diào)度管理函數(shù)　176

第8章　進(jìn)程間通信——管道和信號(hào)　183
8.1　進(jìn)程通信——無(wú)名管道　184
8.1.1　無(wú)名管道概念　184
8.1.2　無(wú)名管道管理及應(yīng)用　184
8.2　進(jìn)程通信——有名管道FIFO　190
8.2.1　有名管道概念　190
8.2.2　有名管道管理及應(yīng)用　191
8.3　信號(hào)中斷處理　194
8.3.1　信號(hào)的基本概念　194
8.3.2　信號(hào)基本操作及應(yīng)用　197

第9章　System V進(jìn)程間通信　209
9.1　System VIPC基礎(chǔ)　210
9.1.1　key值和ID值　210
9.1.2　擁有者及權(quán)限　211
9.2　消息隊(duì)列　212
9.2.1　消息隊(duì)列IPC原理　212
9.2.2　Linux消息隊(duì)列管理　214
9.2.3　消息隊(duì)列應(yīng)用實(shí)例　217
9.3　信號(hào)量通信機(jī)制　220
9.3.1　信號(hào)量IPC原理　220
9.3.2　Linux信號(hào)量管理操作　221
9.3.3　信號(hào)量應(yīng)用實(shí)例　226
9.4　共享內(nèi)存　229
9.4.1　共享內(nèi)存IPC原理　229
9.4.2　Linux共享內(nèi)存管理　231
9.4.3　共享內(nèi)存處理應(yīng)用示例　233
9.4.4　共享內(nèi)存處理應(yīng)用示例　235

第10章　Linux多線程編程　239
10.1　Linux線程概述　240
10.1.1　線程基本概念　240
10.1.2　線程基本應(yīng)用概述　240
10.1.3　進(jìn)程/線程應(yīng)用對(duì)比　243
10.2　Linux線程基本操作　244
10.2.1　創(chuàng)建線程　244
10.2.2　退出線程　245
10.2.3　等待線程　245
10.2.4　取消線程　246
10.2.5　線程基本操作應(yīng)用實(shí)例　247
10.3　線程屬性控制　249
10.3.1　初始化線程屬性對(duì)象　250
10.3.2　獲取/設(shè)置線程屬性　251
10.3.3　線程屬性控制實(shí)例　255
10.4　線程調(diào)度　257
10.4.1　調(diào)度策略基本概念　257
10.4.2　調(diào)度策略管理　258
10.4.3　線程調(diào)度策略示例程序　259

第11章　線程間通信機(jī)制　263
11.1　互斥鎖通信機(jī)制　264
11.1.1　互斥鎖基本原理　264
11.1.2　初始化或損壞互斥鎖　265
11.1.3　鎖定/非阻塞鎖定一個(gè)互斥鎖　266
11.1.4　解鎖互斥鎖　267
11.1.5　初始化或破壞互斥鎖屬性對(duì)象　267
11.1.6　互斥鎖使用范圍　268
11.1.7　互斥鎖kind屬性設(shè)置　269
11.1.8　互斥鎖應(yīng)用實(shí)例　269
11.2　條件變量通信機(jī)制　271
11.2.1　條件變量基本原理　271
11.2.2　初始化或損壞條件變量　273
11.2.3　取消阻塞一個(gè)或所有等待條件變量的線程　274
11.2.4　等待或定時(shí)等待條件變量　274
11.2.5　初始化或破壞條件變量屬性對(duì)象　276
11.2.6　讀取/設(shè)置條件變量爭(zhēng)用范圍　277
11.2.7　條件變量應(yīng)用實(shí)例　277
11.3　讀寫(xiě)鎖通信機(jī)制　281
11.3.1　讀寫(xiě)鎖基本原理　281
11.3.2　初始化或損壞讀寫(xiě)鎖　282
11.3.3　解除讀寫(xiě)鎖定　283
11.3.4　鎖定或非阻塞鎖定用于讀取的讀寫(xiě)鎖　283
11.3.5　鎖定或非阻塞鎖定用于寫(xiě)入的讀寫(xiě)鎖　284
11.3.6　初始化或破壞讀寫(xiě)鎖定屬性對(duì)象　284
11.3.7　讀寫(xiě)鎖屬性設(shè)置　285
11.3.8　讀寫(xiě)鎖應(yīng)用實(shí)例　286
11.4　線程信號(hào)量　289
11.4.1　線程信號(hào)量基本原理　289
11.4.2　無(wú)名線程信號(hào)量管理　291
11.4.3　無(wú)名線程信號(hào)量應(yīng)用實(shí)例　293
11.4.4　命名線程信號(hào)量管理　296
11.5　線程信號(hào)　299
11.5.1　線程信號(hào)管理　299
11.5.2　示例程序　300

第12章　Linux Socket網(wǎng)絡(luò)編程　303
12.1　網(wǎng)絡(luò)通信基礎(chǔ)　304
12.1.1　TCP/IP協(xié)議簇基礎(chǔ)　304
12.1.2　IPV4基礎(chǔ)　305
12.1.3　IP數(shù)據(jù)包頭　307
12.1.4　TCP數(shù)據(jù)包頭　309
12.1.5　UDP數(shù)據(jù)包頭　311
12.2　Socket通信基本概念及過(guò)程　312
12.2.1　Socket對(duì)象實(shí)現(xiàn)　312
12.2.2　面向連接的Socket通信實(shí)現(xiàn)　314
12.2.3　面向無(wú)連接的Sockek通信實(shí)現(xiàn)　320
12.3　面向連接的TCP套接字編程實(shí)例　322
12.3.1　使用AF_UNIX實(shí)現(xiàn)本機(jī)數(shù)據(jù)流通信　322
12.3.2　使用AF_INET實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)流通信　325
12.4　面向無(wú)連接的UDP套接字編程實(shí)例　328
12.5　其他Socket API應(yīng)用編程　331
12.5.1　socketpair實(shí)現(xiàn)本地進(jìn)程間通信　331
12.5.2　獲取/設(shè)置socket狀態(tài)　333
12.5.3　獲取網(wǎng)絡(luò)主機(jī)條目　334
12.5.4　獲取服務(wù)條目　338
12.5.5　獲取/設(shè)置或結(jié)束協(xié)議條目　339
12.5.6　地址轉(zhuǎn)換管理操作　340
12.5.7　地址操作例行程序　341

附錄A　GCC參數(shù)說(shuō)明　343
附錄B　gdb命令手冊(cè)　367
附錄C　vim參考手冊(cè)　383
附錄D　Emacs編輯器　395
附錄E　CVS服務(wù)器配置　401