Linux操作系统应用编程

第1章　Linux操作系统基础　1
1．1　引言　1
1．1．1　什么是Linux　1
1．1．2　Linux的发展历程　1
1．1．3　Linux操作系统的组成　2
1．1．4　Linux操作系统的版本　4
1．2　Linux操作系统的运行模式与功能特征　5
1．2．1　Linux操作系统的运行模式　5
1．2．2　Linux操作系统的功能特征　5
1．3　用户与登录　6
1．3．1　Linux用户管理　6
1．3．2　登录系统　7
1．4　Linux命令基础　7
1．4．1　简单命令　7
1．4．2　通用命令格式　8
1．4．3　命令行更正和程序终止　8
1．4．4　联机手册　8
1．5　文件与进程　8
1．6　练习　9
第2章　Linux文件系统　11
2．1　文件系统的结构　11
2．1．1　组织结构　11
2．1．2　起始目录与当前工作目录　11
2．1．3　路径名　12
2．1．4　标准目录与文件　12
2．2　文件的定义与分类　13
2．2．1　文件的定义　13
2．2．2　文件的分类　13
2．3　目录操作命令　14
2．3．1　创建目录　14
2．3．2　删除目录　15
2．3．3　修改当前目录　15
2．3．4　查看当前目录　15
2．3．5　列出指定目录　15
2．4　文件操作命令　17
2．4．1　显示文件内容　17
2．4．2　复制文件　17
2．4．3　移动文件　18
2．4．4　删除文件　18
2．4．5　打印文件　18
2．4．6　格式化输出文件　18
2．4．7　链接文件　18
2．4．8　基本实用程序　19
2．5　文件的权限管理　20
2．5．1　文件的权限种类　20
2．5．2　文件权限的检测与修改　21
2．5．3　文件所有权的修改　21
2．6　文件名置换　21
2．7　练习　22
第3章　vi编辑器　23
3．1　vi编辑器概述　23
3．1．1　vi编辑器的基本工作流程　23
3．1．2　vi编辑器的工作模式　23
3．2　vi编辑器的屏编工作模式　24
3．2．1　命令模式　24
3．2．2　文本输入模式　24
3．3　屏编vi的使用方法　24
3．3．1　vi的启动与退出　24
3．3．2　vi的常用命令　25
3．4　行编edit的使用方法　26
3．4．1　进入行编　26
3．4．2　退出行编　27
3．4．3　行编的常用命令　27
3．5　vi命令的选项　28
3．6　练习　28
第4章　Shell的交互功能和进程管理　30
4．1　Shell的功能与分类　30
4．1．1　Shell的功能简介　30
4．1．2　Shell的分类　30
4．1．3　Shell的启动和执行过程　31
4．1．4　Shell可识别的命令类型　32
4．2　Shell的内部命令　34
4．3　标准输入/输出重定向　36
4．3．1　标准输入/输出　36
4．3．2　标准输入重定向　37
4．3．3　标准输出重定向　38
4．3．4　标准错误输出重定向　39
4．3．5　管道　40
4．4　Shell的变量　40
4．4．1　Shell的环境变量　40
4．4．2　Shell的系统变量　43
4．4．3　Shell的用户自定义变量　45
4．4．4　清除变量　45
4．5　Shell的引用符　45
4．5．1　双引号的使用　46
4．5．2　单引号的使用　46
4．5．3　反撇号的使用　47
4．5．4　花括号的使用　47
4．6　进程的状态和监控　47
4．6．1　进程的状态及其转换　48
4．6．2　获取进程状态信息命令ps　49
4．6．3　暂停进程运行命令sleep　50
4．6．4　作业控制命令fg和jobs　50
4．6．5　终止进程运行命令kill　52
4．7　练习　54
第5章　Shell程序设计　55
5．1　Shell编程语言简介　55
5．1．1　编写Shell脚本的基本过程　55
5．1．2　执行Shell脚本　56
5．2　Shell语句的分类　57
5．2．1　说明性语句　58
5．2．2　功能性语句　58
5．2．3　结构性语句　61
5．3　Shell的结构性语句　61
5．3．1　测试语句test　61
5．3．2　条件语句if…then…fi　62
5．3．3　条件语句if…then…else…fi　63
5．3．4　多路分支语句case…esac　64
5．3．5　循环语句for…do…done　65
5．3．6　循环语句while…do…done　66
5．3．7　循环语句until…do…done　67
5．3．8　循环控制语句continue和break　68
5．4　Shell函数　69
5．5　命令组的应用规则与限制　71
5．5．1　Shell命令组的标准输出重定向　71
5．5．2　Shell命令组的标准输入重定向　72
5．5．3　while命令组的循环条件　74
5．6　练习　74
第6章　数据查找和筛选工具　76
6．1　正则表达式　76
6．1．1　正则表达式的定义　76
6．1．2　正则表达式中的元字符　77
6．1．3　正则表达式应用示例　77
6．2　流编辑器sed简介　78
6．2．1　什么是流编辑器　78
6．2．2　sed命令的基本格式　79
6．2．3　sed命令中的行编命令基本格式　79
6．2．4　sed命令的出错信息和退出状态　80
6．2．5　sed命令应用示例　81
6．3　数据处理器awk简介　82
6．3．1　数据记录和数据域　82
6．3．2　awk命令的基本格式　83
6．3．3　格式化输出　84
6．3．4　awk的命令文件　85
6．4　练习　85
第7章　多模块链接与集成编译工具GNU make　87
7．1　多模块程序设计　87
7．1．1　多模块程序的常见自动构建系统　91
7．1．2　基于GNU make的构建系统　93
7．2　make程序的基本功能和运行流程　95
7．2．1　GNU make是如何工作的　95
7．2．2　指定Makefile　95
7．2．3　Makefile概述　95
7．2．4　指定目标　96
7．2．5　控制make执行的函数　96
7．2．6　make支持的选项及退出码　97
7．3　Makefile规则　98
7．3．1　规则的格式　99
7．3．2　在规则中使用通配符　100
7．3．3　文件搜寻　100
7．3．4　伪目标　101
7．3．5　自动生成依赖性　102
7．4　在Makefile中执行命令　104
7．4．1　显示命令　104
7．4．2　命令执行顺序　104
7．4．3　命令出错　105
7．4．4　嵌套执行make　105
7．5　变量定义和使用　106
7．5．1　变量的基础　107
7．5．2　变量中的变量　107
7．5．3　使用条件判断　109
7．6　练习　110
第8章　文件管理与输入/输出调用　112
8．1　虚拟文件系统　112
8．1．1　基本概念　112
8．1．2　文件系统在存储设备上的表现形式　113
8．1．3　虚拟文件系统涉及的内核对象　114
8．1．4　内核对象间的联系　118
8．1．5　虚拟文件系统的典型系统调用　119
8．2　文件I/O　123
8．2．1　打开文件　124
8．2．2　创建文件　125
8．2．3　关闭文件　125
8．2．4　文件读写位置　125
8．2．5　读文件　126
8．2．6　写文件　127
8．3　文件和目录的属性与权限　127
8．3．1　获取当前工作目录路径　128
8．3．2　读取目录文件　128
8．3．3　获取与解析文件属性　130
8．3．4　文件和目录访问权限　133
8．3．5　创建与删除目录　133
8．4　练习　134
第9章　进程控制　136
9．1　运行环境和进程的标识　136
9．1．1　进程基本概念　136
9．1．2　进程描述符　136
9．2　进程的创建和退出　140
9．2．1　进程的创建　140
9．2．2　进程的退出　145
9．3　进程的等待与睡眠　147
9．3．1　wait函数　147
9．3．2　waitpid函数　148
9．4　进程的执行　150
9．4．1　exec函数簇　150
9．4．2　进程的执行与文件共享　153
9．5　进程的属性修改　156
9．5．1　进程USERID的修改　156
9．5．2　进程GROUPID的修改　158
9．6　进程的调度　158
9．6．1　基本概念　158
9．6．2　进程调度的时机与方式　160
9．6．3　常用的进程调度算法　161
9．6．4　进程调度策略　165
9．6．5　主要函数　167
9．7　练习　175
第10章　进程间通信　177
10．1　管道　177
10．1．1　基本概念　177
10．1．2　使用管道　178
10．1．3　创建和关闭管道　182
10．1．4　从管道中读取数据和向管道中写入数据　183
10．2　信号灯　187
10．2．1　信号灯概述　187
10．2．2　信号灯与内核　187
10．2．3　操作信号灯　188
10．2．4　信号灯限制　190
10．2．5　竞争问题　191
10．3　消息队列　191
10．3．1　什么是消息队列　191
10．3．2　消息队列类型　192
10．3．3　消息队列相关函数　194
10．3．4　如何利用消息队列进行客户端和服务器的通信　196
10．4　共享存储　199
10．4．1　什么是共享存储　199
10．4．2　获得共享存储函数　200
10．4．3　删除共享存储段　203
10．4．4　如何将进程挂接到共享存储上　203
10．4．5　如何查看系统的共享存储资源　204
10．4．6　信号量　205
10．5　练习　209
第11章　线程及线程控制　211
11．1　什么是线程　211
11．2　线程的创建和终止　212
11．2．1　线程的创建　212
11．2．2　线程的终止　213
11．3　线程的同步与互斥　214
11．3．1　基本概念　214
11．3．2　死锁　214
11．3．3　互斥量　216
11．4　线程的属性与限制　218
11．4．1　线程的属性　218
11．4．2　线程的限制　219
11．5　Linux操作系统下的多线程编程　220
11．5．1　概念介绍　220
11．5．2　多线程的实现　220
11．5．3　线程之间的数据处理　222
11．6　练习　229
第12章　综合实验　230
12．1　设备驱动程序与设备文件　230
12．2　Linux操作系统设备类型　231
12．3　Linux操作系统设备驱动的特性　233
12．4　Linux操作系统设备驱动程序的组成部分　233
12．5　Linux内核模块与设备驱动程序开发实验　234
12．5．1　实验目的　234
12．5．2　实验原理　234
12．5．3　实验步骤　236
12．6　Linux操作系统字符设备驱动程序开发实验　237
12．6．1　实验目的　237
12．6．2　实验原理　237
12．6．3　实验步骤　242
12．7　Linux操作系统块设备驱动程序开发实验　243
12．7．1　实验目的　243
12．7．2　实验原理　243
12．7．3　实验步骤　250
参考文献　251