linux高級程序設計

第1章　Linux下C語言開發(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)簡介　2
1.1.2　GNU/Linux簡介　3
1.1.3　相關術(shù)語介紹　3
1.2　Linux開發(fā)初步　5
1.2.1　Linux下C程序開發(fā)標準　5
1.2.2　庫函數(shù)和系統(tǒng)調(diào)用　7
1.2.3　在線文檔介紹　9
1.2.4　獲取錯誤信息　10
1.2.5　Linux應用程序示例　11
1.3　Linux內(nèi)核及庫文件管理　12
1.3.1　Linux內(nèi)核目錄結(jié)構(gòu)　13
1.3.2　使用Linux系統(tǒng)庫文件　14
1.3.3　創(chuàng)建靜態(tài)庫和共享庫　17
1.4　Linux下編碼風格　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語言開發(fā)工具　23
2.1　Linux開發(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++簡介　36
2.2.2　Glibc庫　43
2.2.3　GCC不同編譯選項對程序的影響　45
2.3　make工具及makefile文件　49
2.3.1　make工具簡介　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)試工具簡介　54
2.4.2　GDB演示示例　55
2.4.3　GDB調(diào)試器常用語法　56
2.5　GCC程序開發(fā)過程實例　58
2.6　自動編譯調(diào)試工具　61
2.6.1　Autoconf/Automake工具組簡介　61

第3章　內(nèi)存管理及相關工具　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標準文件I/O操作　93
4.2.1　緩沖區(qū)類型　93
4.2.2　打開關閉文件　96
4.2.3　讀寫文件流　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標準文件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　文件訪問權(quán)限位　112
5.1.5　文件描述符　113
5.2　POSIX標準下文件I/O管理　114
5.2.1　創(chuàng)建/打開/關閉文件　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　當前目錄操作　143

第7章　Linux進程管理與程序開發(fā)　147
7.1　進程環(huán)境及進程屬性　148
7.1.1　程序及進程環(huán)境　148
7.1.2　進程的基本屬性　149
7.2　Linux進程控制　153
7.2.1　創(chuàng)建進程　153
7.2.2　運行新進程　158
7.2.3　等待進程結(jié)束　160
7.2.4　退出進程　166
7.2.5　修改進程用戶相關信息　168
7.2.6　復制進程　172
7.3　Linux進程調(diào)度　173
7.3.1　進程狀態(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　進程間通信——管道和信號　183
8.1　進程通信——無名管道　184
8.1.1　無名管道概念　184
8.1.2　無名管道管理及應用　184
8.2　進程通信——有名管道FIFO　190
8.2.1　有名管道概念　190
8.2.2　有名管道管理及應用　191
8.3　信號中斷處理　194
8.3.1　信號的基本概念　194
8.3.2　信號基本操作及應用　197

第9章　System V進程間通信　209
9.1　System VIPC基礎　210
9.1.1　key值和ID值　210
9.1.2　擁有者及權(quán)限　211
9.2　消息隊列　212
9.2.1　消息隊列IPC原理　212
9.2.2　Linux消息隊列管理　214
9.2.3　消息隊列應用實例　217
9.3　信號量通信機制　220
9.3.1　信號量IPC原理　220
9.3.2　Linux信號量管理操作　221
9.3.3　信號量應用實例　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)存處理應用示例　233
9.4.4　共享內(nèi)存處理應用示例　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　線程基本應用概述　240
10.1.3　進程/線程應用對比　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　線程基本操作應用實例　247
10.3　線程屬性控制　249
10.3.1　初始化線程屬性對象　250
10.3.2　獲取/設置線程屬性　251
10.3.3　線程屬性控制實例　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　線程間通信機制　263
11.1　互斥鎖通信機制　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象　267
11.1.6　互斥鎖使用范圍　268
11.1.7　互斥鎖kind屬性設置　269
11.1.8　互斥鎖應用實例　269
11.2　條件變量通信機制　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　取消阻塞一個或所有等待條件變量的線程　274
11.2.4　等待或定時等待條件變量　274
11.2.5　初始化或破壞條件變量屬性對象　276
11.2.6　讀取/設置條件變量爭用范圍　277
11.2.7　條件變量應用實例　277
11.3　讀寫鎖通信機制　281
11.3.1　讀寫鎖基本原理　281
11.3.2　初始化或損壞讀寫鎖　282
11.3.3　解除讀寫鎖定　283
11.3.4　鎖定或非阻塞鎖定用于讀取的讀寫鎖　283
11.3.5　鎖定或非阻塞鎖定用于寫入的讀寫鎖　284
11.3.6　初始化或破壞讀寫鎖定屬性對象　284
11.3.7　讀寫鎖屬性設置　285
11.3.8　讀寫鎖應用實例　286
11.4　線程信號量　289
11.4.1　線程信號量基本原理　289
11.4.2　無名線程信號量管理　291
11.4.3　無名線程信號量應用實例　293
11.4.4　命名線程信號量管理　296
11.5　線程信號　299
11.5.1　線程信號管理　299
11.5.2　示例程序　300

第12章　Linux Socket網(wǎng)絡編程　303
12.1　網(wǎng)絡通信基礎　304
12.1.1　TCP/IP協(xié)議簇基礎　304
12.1.2　IPV4基礎　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通信基本概念及過程　312
12.2.1　Socket對象實現(xiàn)　312
12.2.2　面向連接的Socket通信實現(xiàn)　314
12.2.3　面向無連接的Sockek通信實現(xiàn)　320
12.3　面向連接的TCP套接字編程實例　322
12.3.1　使用AF_UNIX實現(xiàn)本機數(shù)據(jù)流通信　322
12.3.2　使用AF_INET實現(xiàn)數(shù)據(jù)流通信　325
12.4　面向無連接的UDP套接字編程實例　328
12.5　其他Socket API應用編程　331
12.5.1　socketpair實現(xiàn)本地進程間通信　331
12.5.2　獲取/設置socket狀態(tài)　333
12.5.3　獲取網(wǎng)絡主機條目　334
12.5.4　獲取服務條目　338
12.5.5　獲取/設置或結(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)說明　343
附錄B　gdb命令手冊　367
附錄C　vim參考手冊　383
附錄D　Emacs編輯器　395
附錄E　CVS服務器配置　401