Linux高级程序设计（第2版）
目 录内容简介
第1章 Linux下C语言开发环境1
1.1 Linux操作系统简介2
1.1.1 Linux操作系统简介2
1.1.2 GNU/Linux简介3
1.1.3 相关术语介绍3
1.2 Linux开发初步5
1.2.1 Linux下C程序标准5
1.2.2 库函数和系统调用7
1.2.3 在线文档介绍9
1.2.4 获取错误信息10
1.3 部分常用工具简介11
1.3.1 tar打包器11
1.3.2 Linux常用命令及工具12
1.4 Linux下编码风格 16
1.4.1 GNU编码规范 16
1.4.2 Linux内核编码规范 17
第2章 Linux下C语言开发工具 20
2.1 常用编辑工具22
2.1.1 VIM编辑器22
2.1.2 Emacs编辑器 24
2.1.3 SourceInsight工具 25
2.2 GCC编译工具 29
2.2.1 GCC/G++简介 30
2.2.2 头文件及预处理结果分析 34
2.3 Make工具与Makefile文件 36
2.3.1 Make工具简介 36
2.3.2 Makefile常用规则 39
2.4 常用调试工具 41
2.4.1 GDB调试工具简介 41
2.4.2 GDB演示示例 42
2.4.3 GDB调试器常用语法 43
2.4.4 strace 45
2.4.5 GCC程序开发过程实例 46
2.5 Linux库文件使用与创建 49
2.5.1 Linux系统库文件管理的基本策略 49
2.5.2 Linux下静态库的创建与使用 50
2.5.3 Linux下共享库创建及使用 52
2.5.4 静态库与共享库的区别 54
2.6 Autoconf/Automake自动化工具 54
2.6.1 Autoconf/Automake工具介绍 54
2.6.2 Autoconf/Automake工具使用示例 55
第3章 Linux进程存储管理 61
3.1 Linux程序存储结构与进程结构 62
3.1.1 Linux可执行文件结构 62
3.1.2 Linux进程结构 63
3.1.3 C变量及函数存储类型 64
3.1.4 栈和堆的区别 69
3.1.5 示例：查看代码中各数据存储位置 70
3.1.6 常见内存错误示例分析 73
3.2 ANSIC内存管理API函数 74
3.2.1 内存分配的基本方式 74
3.2.2 示例：为程序申请动态内存空间 74
3.2.3 内存数据管理函数 78
3.3 常用Linux内存管理及调试工具 80
3.3.1 mcheck函数 80
3.3.2 Valgrind内存检测工具 82
3.4 Linux进程环境及系统限制 85
3.4.1 进程与命令参数 85
3.4.2 进程与环境变量 90
3.4.3 Linux系统限制 91
3.4.4 Linux时间管理 93
第4章 ANSIC文件管理 96
4.1 文件及文件流 98
4.1.1 文件与流的基本概念 98
4.1.2 标准流及流主要功能 99
4.1.3 文件流指针 100
4.1.4 缓冲区类型 101
4.1.5 指定流缓冲区 103
4.2 ANSIC标准文件I/O操作 105
4.2.1 打开关闭文件 105
4.2.2 读写文件流 107
4.2.3 文件流定位 111
4.2.4 实现文件拷贝操作示例 113
4.3 格式化输入/输出函数操作 114
4.3.1 printf/scanf函数分析 114
4.3.2 fprintf/fscanf函数分析 115
4.3.3 sprintf函数分析 116
4.3.4 sscanf函数分析 118
第5章 POSIX文件及目录管理 121
5.1 文件描述符与内核文件表项 122
5.1.1 文件流与文件描述符的区别 122
5.1.2 文件表结构图 123
5.1.3 文件描述符与文件流的转换操作 123
5.2 POSIX标准下文件IO管理 125
5.2.1 创建/打开/关闭文件126
5.2.2 文件控制fcntl 129
5.2.3 读/写文件内容 131
5.2.4 使用POSIXIO实现文件拷贝 133
5.2.5 文件定位 134
5.2.6 同步内核缓冲区 135
5.2.7 映射文件到内存 136
5.3 目录文件基本操作 137
5.3.1 打开/关闭目录文件 138
5.3.2 读写目录内容 138
5.3.3 定位目录位置 140
5.3.4 添加删除目录 140
5.3.5 当前工作路径操作 141
第6章 普通文件.连接文件及目录文件属性管理 143
6.1 Linux文件系统管理 144
6.1.1 Linux下VFS虚拟文件系统 144
6.1.2 ext2文件系统结构 145
6.1.3 目录文件及常规文件存储方法147
6.2 Linux系统下文件类型及属性147
6.2.1 Linux文件类型及权限147
6.2.2 Linux文件类型148
6.2.3 文件权限修饰位 151
6.2.4 文件访问权限位 152
6.3 Linux文件属性管理 153
6.3.1 读取文件属性 153
6.3.2 修改文件权限操作 156
6.3.3 修改系统umask值 157
6.3.4 修改文件的拥有者及组 158
6.3.5 用户名/组名与UID/GID的转换 159
6.3.6 创建/删除硬连接 160
6.3.7 符号连接文件特殊操作 161
6.3.8 文件时间属性修改与时间处理 162
6.4 应用示例：实现1s-1基本操作 164
6.4.1 需求及知识点涵盖 164
6.4.2 流程及源代码实现 164
第7章 Linux进程管理与程序开发 169
7.1 进程环境及进程属性 170
7.1.1 进程资源 170
7.1.2 进程状态 170
7.1.3 进程基本属性 172
7.1.4 进程用户属性 176
7.2 进程管理及控制 179
7.2.1 创建进程 179
7.2.2 在进程中运行新代码 185
7.2.3 等待进程结束 189
7.2.4 退出进程 191
7.2.5 修改进程用户相关信息 194
7.2.6 进程调度管理函数 197
7.3 Linux特殊进程 202
7.3.1 守候进程及其创建过程 202
7.3.2 日志信息及其管理 203
7.3.3 守候进程应用示例 205
7.3.4 孤儿进程与僵死进程 207
第8章 进程间通信——管道和信号 210
8.1 进程间通信——PIPE 212
8.1.1 无名管道概念 212
8.1.2 无名管道管理及应用 212
8.1.3 文件描述符重定向 2 15
8.1.4 实现who|sort 218
8.1.5 流重定向 2 20
8.2 进程间通信——FIFO 2 21
8.2.1 有名管道概念 2 21
8.2.2 有名管道管理及应用 222
8.2.3 管道基本特点总结 225
8.3 信号中断处理 226
8.3.1 Linux常见信号与处理 226
8.3.2 产生信号 229
8.3.3 信号处理与signal安装信号 233
8.3.4 sigaction安装信号 234
8.3.5 信号集与屏蔽信号 238
8.3.6 等待信号 244
8.3.7 信号应用示例 246
第9章 SystemV进程间通信 250
9.1 SystemVIPC基础 252
9.1.1 key值和ID值 252
9.1.2 拥有者及权限 254
9.2 消息队列 254
9.2.1 消息队列IPC原理 254
9.2.2 Linux消息队列管理 257
9.2.3 消息队列应用实例 259
9.3 信号量通信机制 264
9.3.1 信号量IPC原理 264
9.3.2 Linux信号量管理操作 265
9.3.3 SEM_UNDO参数的应用 270
9.3.4 使用信号量实现生产消费问题 272
9.4 共享内存 275
9.4.1 共享内存IPC原理 275
9.4.2 Linux共享内存管理 276
9.4.3 共享内存的权限管理示例 278
9.4.4 共享内存处理应用示例 279
9.4.5 共享内存处理应用示例 281
第10章 Linux多线程编程 285
10.1 线程基本概念与线程操作 286
10.1.1 线程与进程的对比 286
10.1.2 创建线程 287
10.1.3 线程退出与等待 288
10.1.4 取消线程 291
10.1.5 线程与私有数据 294
10.2 线程属性控制 297
10.2.1 线程ID 298
10.2.2 初始化线程属性对象 298
10.2.3 获取/设置线程detachstate属性 299
10.2.4 获取/设置线程栈相关属性 300
10.2.5 线程属性控制实例 301
10.3 线程调度策略 303
10.3.1 获取/设置线程属性调度属性 303
10.3.2 获取/设置指定线程调度属性 305
第11章 线程间同步机制 309
11.1 互斥锁通信机制 310
11.1.1 互斥锁基本原理 310
11.1.2 互斥锁基本操作 310
11.1.3 互斥锁应用实例 311
11.2 条件变量通信机制 313
11.2.1 条件变量基本原理 313
11.2.2 条件变量基本操作 3 15
11.2.3 条件变量应用实例 3 16
11.3 读写锁通信机制 3 20
11.3.1 读写锁基本原理 3 20
11.3.2 读写锁基本操作 3 20
11.3.3 读写锁应用实例 322
11.4 线程与信号 3 25
11.4.1 线程信号管理 3 25
11.4.2 线程信号应用实例 3 26
第12章 Linuxsocket网络编程 3 29
12.1 网络通信基础 3 30
12.1.1 TCP/IP协议簇基础 3 30
12.1.2 IPV4协议基础 3 31
12.1.3 网络数据包封包与拆包过程3 34
12.2 BSDSocket网络通信编程 339
12.2.1 BSDTCP通信编程流程 339
12.2.2 BSDUDP通信编程流程 341
12.2.3 BSDSocket网络编程API 342
12.2.4 使用AF_UNIX实现本机数据流通信示例 349
12.2.5 使用AF_INET实现UDP点对点通信示例 352
12.3 使用TCP实现简单聊天程序 354
12.3.1 服务器端代码分析 355
12.3.2 客户器端代码分析 357
第13章 网络编程工具介绍 359
13.1 地址处理函数说明 360
13.1.1 大小端问题与网络字节顺序 360
13.1.2 字节顺序处理函数 361
13.1.3 点分十进制IP地址与二进制IP地址转换 363
13.1.4 通过IP地址获取网络ID和主机ID 365
13.2 域名与IP信息解析 365
13.2.1 Linux下域名解析过程 365
13.2.2 通过域名返回主机信息 366
13.2.3 通过域名和IP返回主机信息 367
13.2.4 getaddrinfo获取主机信息 368
13.3 控制socket文件描述符属性 371
13.3.1 set/getsockopt()修改socket属性 371
13.3.2 fcntl控制socket 374
13.3.3 ioctl控制文件描述符 374
13.4 网络调试工具 377
13.4.1 tcpdump的使用 378
13.4.2 netstat工具使用 380
13.4.3 lsof工具使用 381
第14章 网络编程高级应用 383
14.1 I/O阻塞与非阻塞操作应用 384
14.1.1 非阻塞处理方法 384
14.1.2 非阻塞应用示例 384
14.2 socket多路复用技术 388
14.2.1 select()函数介绍 388
14.2.2 pselect()函数 390
14.2.3 多路选择应用示例 390
14.3 socket信号驱动 396
14.3.1 各类I/O操作比较 396
14.3.2 SIGIO信号处理机制 397
14.3.3 UDP信号驱动实现应用示例 398
14.4 UDP广播与组播通信 401
14.4.1 广播地址与广播通信 401
14.4.2 组播地址与组播通信 403
14.4.3 UDP广播应用示例 404
14.4.4 UDP组播应用示例 407
14.5 原始套接口基本应用 412
14.5.1 原始套接口基本原理 412
14.5.2 原始套接口应用示例 412
第15章 构建网络服务器 4 15
15.1 多客户端实现 4 16
15.1.1 多进程实现多客户端 4 16
15.1.2 多线程实现多客户端 4 20
15.2 基于xinetd的网络服务应用 4 20
15.2.1 xinetd服务介绍 4 21
15.2.2 应用示例 422
15.3 构建简单的HTTP网络服务器 423
15.3.1 服务器运行及测试结果 4 24
15.3.2 主函数运行流程 4 25
15.3.3 支撑函数 4 27
1.1 Linux操作系统简介2
1.1.1 Linux操作系统简介2
1.1.2 GNU/Linux简介3
1.1.3 相关术语介绍3
1.2 Linux开发初步5
1.2.1 Linux下C程序标准5
1.2.2 库函数和系统调用7
1.2.3 在线文档介绍9
1.2.4 获取错误信息10
1.3 部分常用工具简介11
1.3.1 tar打包器11
1.3.2 Linux常用命令及工具12
1.4 Linux下编码风格 16
1.4.1 GNU编码规范 16
1.4.2 Linux内核编码规范 17
第2章 Linux下C语言开发工具 20
2.1 常用编辑工具22
2.1.1 VIM编辑器22
2.1.2 Emacs编辑器 24
2.1.3 SourceInsight工具 25
2.2 GCC编译工具 29
2.2.1 GCC/G++简介 30
2.2.2 头文件及预处理结果分析 34
2.3 Make工具与Makefile文件 36
2.3.1 Make工具简介 36
2.3.2 Makefile常用规则 39
2.4 常用调试工具 41
2.4.1 GDB调试工具简介 41
2.4.2 GDB演示示例 42
2.4.3 GDB调试器常用语法 43
2.4.4 strace 45
2.4.5 GCC程序开发过程实例 46
2.5 Linux库文件使用与创建 49
2.5.1 Linux系统库文件管理的基本策略 49
2.5.2 Linux下静态库的创建与使用 50
2.5.3 Linux下共享库创建及使用 52
2.5.4 静态库与共享库的区别 54
2.6 Autoconf/Automake自动化工具 54
2.6.1 Autoconf/Automake工具介绍 54
2.6.2 Autoconf/Automake工具使用示例 55
第3章 Linux进程存储管理 61
3.1 Linux程序存储结构与进程结构 62
3.1.1 Linux可执行文件结构 62
3.1.2 Linux进程结构 63
3.1.3 C变量及函数存储类型 64
3.1.4 栈和堆的区别 69
3.1.5 示例：查看代码中各数据存储位置 70
3.1.6 常见内存错误示例分析 73
3.2 ANSIC内存管理API函数 74
3.2.1 内存分配的基本方式 74
3.2.2 示例：为程序申请动态内存空间 74
3.2.3 内存数据管理函数 78
3.3 常用Linux内存管理及调试工具 80
3.3.1 mcheck函数 80
3.3.2 Valgrind内存检测工具 82
3.4 Linux进程环境及系统限制 85
3.4.1 进程与命令参数 85
3.4.2 进程与环境变量 90
3.4.3 Linux系统限制 91
3.4.4 Linux时间管理 93
第4章 ANSIC文件管理 96
4.1 文件及文件流 98
4.1.1 文件与流的基本概念 98
4.1.2 标准流及流主要功能 99
4.1.3 文件流指针 100
4.1.4 缓冲区类型 101
4.1.5 指定流缓冲区 103
4.2 ANSIC标准文件I/O操作 105
4.2.1 打开关闭文件 105
4.2.2 读写文件流 107
4.2.3 文件流定位 111
4.2.4 实现文件拷贝操作示例 113
4.3 格式化输入/输出函数操作 114
4.3.1 printf/scanf函数分析 114
4.3.2 fprintf/fscanf函数分析 115
4.3.3 sprintf函数分析 116
4.3.4 sscanf函数分析 118
第5章 POSIX文件及目录管理 121
5.1 文件描述符与内核文件表项 122
5.1.1 文件流与文件描述符的区别 122
5.1.2 文件表结构图 123
5.1.3 文件描述符与文件流的转换操作 123
5.2 POSIX标准下文件IO管理 125
5.2.1 创建/打开/关闭文件126
5.2.2 文件控制fcntl 129
5.2.3 读/写文件内容 131
5.2.4 使用POSIXIO实现文件拷贝 133
5.2.5 文件定位 134
5.2.6 同步内核缓冲区 135
5.2.7 映射文件到内存 136
5.3 目录文件基本操作 137
5.3.1 打开/关闭目录文件 138
5.3.2 读写目录内容 138
5.3.3 定位目录位置 140
5.3.4 添加删除目录 140
5.3.5 当前工作路径操作 141
第6章 普通文件.连接文件及目录文件属性管理 143
6.1 Linux文件系统管理 144
6.1.1 Linux下VFS虚拟文件系统 144
6.1.2 ext2文件系统结构 145
6.1.3 目录文件及常规文件存储方法147
6.2 Linux系统下文件类型及属性147
6.2.1 Linux文件类型及权限147
6.2.2 Linux文件类型148
6.2.3 文件权限修饰位 151
6.2.4 文件访问权限位 152
6.3 Linux文件属性管理 153
6.3.1 读取文件属性 153
6.3.2 修改文件权限操作 156
6.3.3 修改系统umask值 157
6.3.4 修改文件的拥有者及组 158
6.3.5 用户名/组名与UID/GID的转换 159
6.3.6 创建/删除硬连接 160
6.3.7 符号连接文件特殊操作 161
6.3.8 文件时间属性修改与时间处理 162
6.4 应用示例：实现1s-1基本操作 164
6.4.1 需求及知识点涵盖 164
6.4.2 流程及源代码实现 164
第7章 Linux进程管理与程序开发 169
7.1 进程环境及进程属性 170
7.1.1 进程资源 170
7.1.2 进程状态 170
7.1.3 进程基本属性 172
7.1.4 进程用户属性 176
7.2 进程管理及控制 179
7.2.1 创建进程 179
7.2.2 在进程中运行新代码 185
7.2.3 等待进程结束 189
7.2.4 退出进程 191
7.2.5 修改进程用户相关信息 194
7.2.6 进程调度管理函数 197
7.3 Linux特殊进程 202
7.3.1 守候进程及其创建过程 202
7.3.2 日志信息及其管理 203
7.3.3 守候进程应用示例 205
7.3.4 孤儿进程与僵死进程 207
第8章 进程间通信——管道和信号 210
8.1 进程间通信——PIPE 212
8.1.1 无名管道概念 212
8.1.2 无名管道管理及应用 212
8.1.3 文件描述符重定向 2 15
8.1.4 实现who|sort 218
8.1.5 流重定向 2 20
8.2 进程间通信——FIFO 2 21
8.2.1 有名管道概念 2 21
8.2.2 有名管道管理及应用 222
8.2.3 管道基本特点总结 225
8.3 信号中断处理 226
8.3.1 Linux常见信号与处理 226
8.3.2 产生信号 229
8.3.3 信号处理与signal安装信号 233
8.3.4 sigaction安装信号 234
8.3.5 信号集与屏蔽信号 238
8.3.6 等待信号 244
8.3.7 信号应用示例 246
第9章 SystemV进程间通信 250
9.1 SystemVIPC基础 252
9.1.1 key值和ID值 252
9.1.2 拥有者及权限 254
9.2 消息队列 254
9.2.1 消息队列IPC原理 254
9.2.2 Linux消息队列管理 257
9.2.3 消息队列应用实例 259
9.3 信号量通信机制 264
9.3.1 信号量IPC原理 264
9.3.2 Linux信号量管理操作 265
9.3.3 SEM_UNDO参数的应用 270
9.3.4 使用信号量实现生产消费问题 272
9.4 共享内存 275
9.4.1 共享内存IPC原理 275
9.4.2 Linux共享内存管理 276
9.4.3 共享内存的权限管理示例 278
9.4.4 共享内存处理应用示例 279
9.4.5 共享内存处理应用示例 281
第10章 Linux多线程编程 285
10.1 线程基本概念与线程操作 286
10.1.1 线程与进程的对比 286
10.1.2 创建线程 287
10.1.3 线程退出与等待 288
10.1.4 取消线程 291
10.1.5 线程与私有数据 294
10.2 线程属性控制 297
10.2.1 线程ID 298
10.2.2 初始化线程属性对象 298
10.2.3 获取/设置线程detachstate属性 299
10.2.4 获取/设置线程栈相关属性 300
10.2.5 线程属性控制实例 301
10.3 线程调度策略 303
10.3.1 获取/设置线程属性调度属性 303
10.3.2 获取/设置指定线程调度属性 305
第11章 线程间同步机制 309
11.1 互斥锁通信机制 310
11.1.1 互斥锁基本原理 310
11.1.2 互斥锁基本操作 310
11.1.3 互斥锁应用实例 311
11.2 条件变量通信机制 313
11.2.1 条件变量基本原理 313
11.2.2 条件变量基本操作 3 15
11.2.3 条件变量应用实例 3 16
11.3 读写锁通信机制 3 20
11.3.1 读写锁基本原理 3 20
11.3.2 读写锁基本操作 3 20
11.3.3 读写锁应用实例 322
11.4 线程与信号 3 25
11.4.1 线程信号管理 3 25
11.4.2 线程信号应用实例 3 26
第12章 Linuxsocket网络编程 3 29
12.1 网络通信基础 3 30
12.1.1 TCP/IP协议簇基础 3 30
12.1.2 IPV4协议基础 3 31
12.1.3 网络数据包封包与拆包过程3 34
12.2 BSDSocket网络通信编程 339
12.2.1 BSDTCP通信编程流程 339
12.2.2 BSDUDP通信编程流程 341
12.2.3 BSDSocket网络编程API 342
12.2.4 使用AF_UNIX实现本机数据流通信示例 349
12.2.5 使用AF_INET实现UDP点对点通信示例 352
12.3 使用TCP实现简单聊天程序 354
12.3.1 服务器端代码分析 355
12.3.2 客户器端代码分析 357
第13章 网络编程工具介绍 359
13.1 地址处理函数说明 360
13.1.1 大小端问题与网络字节顺序 360
13.1.2 字节顺序处理函数 361
13.1.3 点分十进制IP地址与二进制IP地址转换 363
13.1.4 通过IP地址获取网络ID和主机ID 365
13.2 域名与IP信息解析 365
13.2.1 Linux下域名解析过程 365
13.2.2 通过域名返回主机信息 366
13.2.3 通过域名和IP返回主机信息 367
13.2.4 getaddrinfo获取主机信息 368
13.3 控制socket文件描述符属性 371
13.3.1 set/getsockopt()修改socket属性 371
13.3.2 fcntl控制socket 374
13.3.3 ioctl控制文件描述符 374
13.4 网络调试工具 377
13.4.1 tcpdump的使用 378
13.4.2 netstat工具使用 380
13.4.3 lsof工具使用 381
第14章 网络编程高级应用 383
14.1 I/O阻塞与非阻塞操作应用 384
14.1.1 非阻塞处理方法 384
14.1.2 非阻塞应用示例 384
14.2 socket多路复用技术 388
14.2.1 select()函数介绍 388
14.2.2 pselect()函数 390
14.2.3 多路选择应用示例 390
14.3 socket信号驱动 396
14.3.1 各类I/O操作比较 396
14.3.2 SIGIO信号处理机制 397
14.3.3 UDP信号驱动实现应用示例 398
14.4 UDP广播与组播通信 401
14.4.1 广播地址与广播通信 401
14.4.2 组播地址与组播通信 403
14.4.3 UDP广播应用示例 404
14.4.4 UDP组播应用示例 407
14.5 原始套接口基本应用 412
14.5.1 原始套接口基本原理 412
14.5.2 原始套接口应用示例 412
第15章 构建网络服务器 4 15
15.1 多客户端实现 4 16
15.1.1 多进程实现多客户端 4 16
15.1.2 多线程实现多客户端 4 20
15.2 基于xinetd的网络服务应用 4 20
15.2.1 xinetd服务介绍 4 21
15.2.2 应用示例 422
15.3 构建简单的HTTP网络服务器 423
15.3.1 服务器运行及测试结果 4 24
15.3.2 主函数运行流程 4 25
15.3.3 支撑函数 4 27
目 录内容简介
《Linux高级程序设计(第2版)》以Linux操作系统(内核为2.6版本)为开发平台、GCC 4.0/GDB 6.3为开发调试环境，详细介绍了Linux系统下编程环境及编程工具、文件管理(文件类型、ANSI以及POSIX标准下文件读写操作)、进程管理(创建、退出、执行、等待、属性控制)、进程间通信(管道、消息队列、共享内存)、进程间同步机制(信号量)、进程间异步机制(信号)、线程管理(创建、退出、取消等以及属性控制)、线程间同步(互斥锁、读写锁、条件变量)以及网络基本编程、高级应用等内容。
《Linux高级程序设计(第2版)》内容丰富、紧扣应用，适合从事Linux下C应用编程的人员阅读，也适合从事嵌入式Linux开发的人员阅读。
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