64位LINUX操作系統(tǒng)與應用實例

第1章 概論                  
                   
 1.1 現(xiàn)代操作系統(tǒng)                  
 1.1.1 操作系統(tǒng)的概念                  
 1.1.2 操作系統(tǒng)的分類                  
 1.1.2.1 批處理操作系統(tǒng)                  
 1.1.2.2 分時操作系統(tǒng)                  
 1.1.2.3 實時操作系統(tǒng)                  
 1.1.2.4 網(wǎng)絡操作系統(tǒng)和分布式操作系統(tǒng)                  
 1.1.2.5 通用操作系統(tǒng)                  
 1.1.2.6 個人操作系統(tǒng)                  
 1.1.3 操作系統(tǒng)的功能                  
 1.1.3.1 處理機管理                  
 1.1.3.2 存儲管理                  
 1.1.3.3 文件管理                  
 1.1.3.4 設備管理                  
 1.1.3.5 用戶接口                  
 1.1.3.6 網(wǎng)絡管理                  
 1.1.4 操作系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)                  
 1.1.4.1 整體式模型                  
 1.1.4.2 層次式模型                  
 1.1.4.3 客戶／服務器模型                  
 1.2 Linux系統(tǒng)概論                  
 1.2.1 Linux發(fā)展史                  
 1.2.1.1 Linux的起源                  
 1.2.1.2 Linux的版本                  
 1.2.2 Linux的特點                  
 1.2.3 自由軟件基金會及GNU計劃                  
 1.3 Linux的發(fā)展趨勢                  
 1.3.1 嵌入式Linux                  
 1.3.2 桌面Linux：32位Linux                  
 1.3.2.1 Red Hat Linux                  
 1.3.2.2 XteamLinux                  
 1.3.3 服務器Linux：64位Linux                  
 1.3.3.1 64位計算技術(shù)                  
 1.3.3.2 64位Linux：Penguin64中文Linux                  
 1.4 小結(jié)                  
                   
 第2章 Linux基礎(chǔ)                  
                   
 2.1 Linux系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及文件組織                  
 2.1.1 Linux系統(tǒng)結(jié)構(gòu)                  
 2.1.2 Linux源文件組織                  
 2.2 系統(tǒng)啟動和初始化                  
 2.2.1 內(nèi)核引導                  
 2.2.1.1 init和inittab                  
 2.2.1.2 系統(tǒng)的運行級別                  
 2.2.2 關(guān)閉系統(tǒng)                  
 2.3 文件系統(tǒng)操作                  
 2.3.1 文件系統(tǒng)類型                  
 2.3.2 加載文件系統(tǒng)                  
 2.3.3 卸載文件系統(tǒng)                  
 2.3.4 創(chuàng)建文件系統(tǒng)                  
 2.4 常用命令                  
 2.4.1 用戶帳號管理                  
 2.4.1.1 創(chuàng)建用戶帳號                  
 2.4.1.2 修改用戶帳號                  
 2.4.1.3 刪除和查封帳號                  
 2.4.1.4 幾個和用戶相關(guān)的命令                  
 2.4.2 基本目錄和文件操作                  
 2.4.3 用vi編輯文件                  
 2.4.4 進程控制                  
 2.4.5 網(wǎng)絡命令及其他                  
 2.5 Shell編程                  
 2.5.1 創(chuàng)建和執(zhí)行shell腳本文件                  
 2.5.1.1 執(zhí)行Shell腳本文件                  
 2.5.1.2 創(chuàng)建腳本文件                  
 2.5.2 變量及符號                  
 2.5.2.1 變量                  
 2.5.2.2 符號                  
 2.5.3 表達式                  
 2.5.4 控制語句                  
 2.5.5 實例                  
 2.6 GNU C編程                  
 2.6.1 使用gcc編譯和鏈接                  
 2.6.2 使用make和makefile實現(xiàn)自動編譯                  
 2.6.2.1 簡單的makefile文件                  
 2.6.2.2 使用make命令                  
 2.6.3 gdb調(diào)試工具                  
 2.6.3.1 gdb簡介                  
 2.6.3.2 gdb的命令                  
 2.6.4 其他調(diào)試工具                  
 2.6.4.1 Calls                  
 2.6.4.2 cproto                  
 2.6.4.3 indent                  
 2.7 小結(jié)                  
                   
 第3章 Linux進程管理                  
                   
 3.1 現(xiàn)代操作系統(tǒng)的進程模型                  
 3.1.1 程序的并發(fā)執(zhí)行                  
 3.1.2 進程模型                  
 3.1.2.1 進程的創(chuàng)建及組織                  
 3.1.2.2 進程的狀態(tài)                  
 3.1.2.3 操作系統(tǒng)的進程模型                  
 3.1.3 進程的描述                  
 3.1.3.1 進程控制塊                  
 3.1.3.2 處理機上下文和進程上下文                  
 3.1.4 Linux的進程                  
 3.1.4.1 task-struct數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)                  
 3.1.4.2 Linux進程狀態(tài)                  
 3.2 Linux的進程控制                  
 3.2.1 進程的創(chuàng)建fork                  
 3.2.1.1 fork系統(tǒng)調(diào)用                  
 3.2.1.2 vfork調(diào)用                  
 3.2.1.3 實例                  
 3.2.2 進程的執(zhí)行exec                  
 3.2.3 進程的等待wait                  
 3.2.3.1 wait函數(shù)                  
 3.2.3.2 waitpid函數(shù)                  
 3.2.3.3 實例                  
 3.2.4 進程的結(jié)束exit                  
 3.3 進程調(diào)度                  
 3.3.1 進程調(diào)度的原理                  
 3.3.1.1 調(diào)度的時機                  
 3.3.1.2 調(diào)度的處理過程                  
 3.3.1.3 調(diào)度的算法                  
 3.3.2 Linux的進程調(diào)度                  
 3.3.2.1 調(diào)度的時機                  
 3.3.2.2 調(diào)度策略                  
 3.3.2.3 調(diào)度程序源碼分析                  
 3.4 進程通信                  
 3.4.1 進程的相互制約                  
 3.4.1.1 進程的互斥                  
 3.4.1.2 進程的同步                  
 3.4.1.3 Linux的進程通信機制                  
 3.4.2 信號Signals                  
 3.4.2.1 信號機制                  
 3.4.2.2 信號的處理函數(shù)                  
 3.4.2.3 實例                  
 3.4.2.4 信號集及其處理                  
 3.4.3 管道                  
 3.4.3.1 管道（Pipe）實現(xiàn)機制                  
 3.4.3.2 管道（Pipe）實例                  
 3.4.3.3 創(chuàng)建管道（Pipe）的簡單方法                  
 3.4.3.4 命名管道（FIFO）                  
 3.4.4 System V的進程通信機制                  
 3.4.4.1 IPC對象                  
 3.4.4.2 IPC命令                  
 3.4.5 信號量Semaphore                  
 3.4.5.1 信號量機制                  
 3.4.5.2 系統(tǒng)調(diào)用                  
 3.4.5.3 編程實例                  
 3.4.6 消息隊列Message Queues                  
 3.4.6.1 消息隊列機制                  
 3.4.6.2 系統(tǒng)調(diào)用                  
 3.4.6.3 編程實例                  
 3.4.7 共享內(nèi)存Shared Memory                  
 3.4.7.1 共享內(nèi)存機制                  
 3.4.7.2 編程實例                  
 3.5 Linux的線程                  
 3.5.1 線程的概念                  
 3.5.1.1 與進程的關(guān)系                  
 3.5.1.2 編程初步                  
 3.5.2 線程的互斥與同步                  
 3.5.2.1 用信號量實現(xiàn)同步                  
 3.5.2.2 用互斥量實現(xiàn)互斥                  
 3.5.3 多線程編程                  
 3.6 小結(jié)                  
                   
 第4章 Linux存儲管理                  
                   
 4.1 存儲管理概述                  
 4.1.1 存儲管理的基本概念                  
 4.1.2 物理內(nèi)存和虛擬內(nèi)存                  
 4.1.3 分頁與分段式內(nèi)存管理                  
 4.2 Linux內(nèi)存管理體系結(jié)構(gòu)                  
 4.2.1 基于硬件的基本抽象概念                  
 4.2.1.1 物理內(nèi)存設備                  
 4.2.1.2 地址空間                  
 4.2.1.3 地址映射和地址轉(zhuǎn)換硬件                  
 4.2.2 虛擬內(nèi)存管理和分頁機制                  
 4.2.2.1 Linux的虛擬存儲管理                  
 4.2.2.2 頁目錄和頁表                  
 4.2.2.3 頁的分配和回收                  
 4.2.2.4 內(nèi)存映射                  
 4.2.2.5 缺頁中斷                  
 4.2.2.6 交換機制                  
 4.2.2.7 交換設備                  
 4.2.3 系統(tǒng)中的緩存                  
 4.3 內(nèi)存的分配策略                  
 4.3.1 分配和回收                  
 4.3.1.1 分配策略                  
 4.3.1.2 分配與釋放操作                  
 4.3.1.3 相關(guān)函數(shù)                  
 4.3.2 進程與內(nèi)存                  
 4.3.2.1 進程的創(chuàng)建和執(zhí)行                  
 4.3.2.2 相關(guān)函數(shù)                  
 4.4 小結(jié)                  
                   
 第5章 Linux文件系統(tǒng)                  
                   
 5.1 文件管理概述                  
 5.1.1 文件與文件系統(tǒng)                  
 5.1.1.1 文件的定義                  
 5.1.1.2 文件的操作                  
 5.1.1.3 文件系統(tǒng)的功能                  
 5.1.2 文件系統(tǒng)的實現(xiàn)                  
 5.1.2.1 文件的邏輯結(jié)構(gòu)                  
 5.1.2.2 文件的物理結(jié)構(gòu)                  
 5.1.2.3 文件存儲空間管理                  
 5.1.2.4 文件目錄管理                  
 5.1.2.5 文件的安全設計                  
 5.2 Linux文件系統(tǒng)概述                  
 5.2.1 文件的用戶接口                  
 5.2.1.1 文件的類型                  
 5.2.1.2 文件描述符                  
 5.2.2 Linux文件系統(tǒng)的框架                  
 5.3 ext2文件系統(tǒng)                  
 5.3.1 ext2文件系統(tǒng)的特點                  
 5.3.2 ext2文件的邏輯結(jié)構(gòu)與物理結(jié)構(gòu)                  
 5.3.3 ext2文件系統(tǒng)存儲空間的管理                  
 5.3.3.1 ext2文件系統(tǒng)的物理存儲空間                  
 5.3.3.2 ext2文件系統(tǒng)的超級塊                  
 5.3.3.3 ext2文件系統(tǒng)的組描述符                  
 5.3.3.4 ext2文件系統(tǒng)空閑塊的分配                  
 5.3.4 ext2文件系統(tǒng)目錄文件的實現(xiàn)                  
 5.3.4.1 ext2目錄文件的結(jié)構(gòu)                  
 5.3.4.2 文件的查詢                  
 5.3.4.3 文件的共享                  
 5.4 VFS                  
 5.4.1 VFS的超級塊和索引節(jié)點                  
 5.4.1.1 VFS的超級塊                  
 5.4.1.2 VFS的inode                  
 5.4.2 對VFS的操作                  
 5.4.2.1 打開文件                  
 5.4.2.2 注冊安裝文件系統(tǒng)                  
 5.4.3 Linux文件系統(tǒng)的緩沖機制                  
 5.4.3.1 VFS索引節(jié)點緩存                  
 5.4.3.2 VFS的目錄緩存                  
 5.4.3.3 緩沖區(qū)緩存（Buffer Cache）                  
 5.5 proc文件系統(tǒng)                  
 5.6 Linux文件系統(tǒng)調(diào)用及應用實例                  
 5.6.1 文件的打開和關(guān)閉                  
 5.6.1.1 open系統(tǒng)調(diào)用                  
 5.6.1.2 close系統(tǒng)調(diào)用                  
 5.6.1.3 應用實例                  
 5.6.2 文件的讀寫                  
 5.6.2.1 read系統(tǒng)調(diào)用                  
 5.6.2.2 write系統(tǒng)調(diào)用                  
 5.6.2.3 應用實例                  
 5.6.3 文件的隨機存取                  
 5.6.3.1 lseek系統(tǒng)調(diào)用                  
 5.6.3.2 應用實例                  
 5.6.4 文件的保護和控制                  
 5.6.4.1 Chown和chmod系統(tǒng)調(diào)用                  
 5.6.4.2 umask系統(tǒng)調(diào)用                  
 5.6.4.3 fcntl系統(tǒng)調(diào)用                  
 5.6.4.4 應用實例                  
 5.6.5 目錄文件管理                  
 5.6.5.1 mkdir, rmdir系統(tǒng)調(diào)用                  
 5.6.5.2 chdir系統(tǒng)調(diào)用                  
 5.6.5.3 Link, unlink                  
 5.6.5.4 應用實例                  
 5.6.6 文件信息查詢                  
 5.6.6.1 stat, fstat, lstat                  
 5.6.6.2 應用實例                  
 5.7 小結(jié)                  
                   
 第6章 設備管理                  
                   
 6.1 設備管理概述                  
 6.1.1 設備的分類和功能                  
 6.1.2 設備管理的實現(xiàn)                  
 6.1.2.1 總線概述                  
 6.1.2.2 數(shù)據(jù)傳送方式                  
 6.1.2.3 緩沖技術(shù)                  
 6.1.2.4 設備驅(qū)動程序                  
 6.1.2.5 SPAR機中設備管理初始化過程                  
 6.2 Linux設備管理概述                  
 6.2.1 Linux中總線的使用                  
 6.2.1.1 PCI總線概述                  
 6.2.1.2 PCI總線的地址管理                  
 6.2.1.3 Linux系統(tǒng)中有關(guān)PCI的操作                  
 6.2.2 中斷和DMA                  
 6.2.2.1 中斷                  
 6.2.2.2 計時機制的使用                  
 6.2.2.3 DMA                  
 6.2.3 內(nèi)存管理                  
 6.2.3.1 設備內(nèi)存地址的分類                  
 6.2.3.2 設備內(nèi)存的使用和分配                  
 6.2.3.3 用戶空間和內(nèi)核空間數(shù)據(jù)傳遞                  
 6.3 Linux設備驅(qū)動程序框架                  
 6.3.1 設備驅(qū)動程序分類                  
 6.3.2 設備開關(guān)表                  
 6.3.3 驅(qū)動程序入口點                  
 6.4 Linux設備的I／O調(diào)用                  
 6.4.1 設備文件                  
 6.4.2 Linux文件系統(tǒng)對設備文件的處理                  
 6.4.3 字符設備I／O                  
 6.4.4 塊設備I／O                  
 6.5 中文Linux核心技術(shù)                  
 6.5.1 漢字處理的基本原理                  
 6.5.1.1 基本差異                  
 6.5.1.2 漢字處理的需求                  
 6.5.1.3 中文Linux對漢字的支持                  
 6.5.2 相關(guān)設備結(jié)構(gòu)                  
 6.5.2.1 顯示機制                  
 6.5.2.2 Framebuffer                  
 6.5.3 Linux內(nèi)核漢字技術(shù)                  
 6.5.3.1 實現(xiàn)機制                  
 6.5.3.2 核心漢字支持細節(jié)介紹                  
 6.6 Linux系統(tǒng)設備管理應用實例                  
 6.6.1 字符設備驅(qū)動程序的實現(xiàn)                  
 6.6.1.1 字符設備結(jié)構(gòu)                  
 6.6.1.2 驅(qū)動程序入口點                  
 6.6.1.3 字符設備驅(qū)動程序的安裝                  
 6.6.1.4 實例                  
 6.6.2 塊設備驅(qū)動程序的實現(xiàn)                  
 6.6.2.1 塊設備的結(jié)構(gòu)                  
 6.6.2.2 驅(qū)動程序入口點                  
 6.6.2.3 相關(guān)問題                  
 6.7 小結(jié)                  
                   
 第7章 Linux網(wǎng)絡系統(tǒng)                  
                   
 7.1 概述                  
 7.1.1 網(wǎng)絡協(xié)議                  
 7.1.1.1 ISO／OSI網(wǎng)絡模型                  
 7.1.1.2 TCP／IP協(xié)議                  
 7.1.2 BSD Socket                  
 7.1.3 網(wǎng)絡設備                  
 7.2 網(wǎng)絡設備接口                  
 7.2.1 核心層—網(wǎng)絡驅(qū)動                  
 7.2.1.1 層次結(jié)構(gòu)                  
 7.2.1.2 網(wǎng)絡設備初始化                  
 7.2.1.3 網(wǎng)絡協(xié)議綁定                  
 7.2.2 核心層—靈活的網(wǎng)絡機制                  
 7.2.2.1 網(wǎng)絡虛擬設備                  
 7.2.2.2 IP偽裝                  
 7.2.2.3 防火墻. 路由                  
 7.2.2.4 其他新特性                  
 7.2.2.5 IPv6簡介                  
 7.3 系統(tǒng)層—網(wǎng)絡服務系統(tǒng)機制                  
 7.3.1 網(wǎng)絡守護進程                  
 7.3.2 INETD                  
 7.3.2.1 INETD概述                  
 7.3.2.2 INETD的機制                  
 7.3.2.3 INETD配置說明                  
 7.4 網(wǎng)絡編程                  
 7.4.1 網(wǎng)絡通信編程要點                  
 7.4.1.1 TCP協(xié)議傳輸中的狀態(tài)                  
 7.4.1.2 UDP協(xié)議傳輸過程                  
 7.4.1.3 網(wǎng)絡程序的設計                  
 7.4.1.4 網(wǎng)絡編程中的重要函數(shù)                  
 7.4.2 客戶端編程                  
 7.4.2.1 面向連接的客戶程序                  
 7.4.2.2 非面向連接的客戶程序                  
 7.4.3 服務器端編程                  
 7.4.3.1 面向連接的服務器端通信程序                  
 7.4.3.2 非面向連接的服務器                  
 7.5 網(wǎng)絡應用                  
 7.5.1 Internet應用                  
 7.5.1.1 Sendmail                  
 7.5.1.2 DNS                  
 7.5.1.3 Web Server. FTP等                  
 7.5.1.4 Ipchains                  
 7.5.2 群組服務器應用                  
 7.5.2.1 Appletalk                  
 7.5.2.2 IPX／SPX                  
 7.5.2.3 SMB                  
 7.6 小結(jié)                  
                   
 第8章 應用實例                  
                   
 8.1 認識Linux系統(tǒng)                  
 8.1.1 目的                  
 8.1.2 要求                  
 8.1.3 內(nèi)容                  
 8.2 Shell編程初步                  
 8.2.1 目的                  
 8.2.2 要求                  
 8.2.3 內(nèi)容                  
 8.3 簡單C語言編程實驗                  
 8.3.1 目的                  
 8.3.2 要求                  
 8.3.3 內(nèi)容                  
 8.4 Linux進程管理                  
 8.4.1 目的                  
 8.4.2 要求                  
 8.4.3 內(nèi)容                  
 8.5 Linux進程管理                  
 8.5.1 目的                  
 8.5.2 要求                  
 8.5.3 內(nèi)容                  
 8.6 Linux線程                  
 8.6.1 目的                  
 8.6.2 要求                  
 8.6.3 內(nèi)容                  
 8.7 Linux存儲管理                  
 8.7.1 目的                  
 8.7.2 要求                  
 8.7.3 內(nèi)容                  
 8.8 Linux文件管理                  
 8.8.1 目的                  
 8.8.2 要求                  
 8.8.3 內(nèi)容                  
 8.9 Linux設備管理                  
 8.9.1 目的                  
 8.9.2 要求                  
 8.9.3 內(nèi)容                  
 8.10 Linux網(wǎng)絡管理                  
 8.10.1 目的                  
 8.10.2 要求                  
 8.10.3 內(nèi)容                  
 8.11 綜合實例                  
 8.11.1 目的                  
 8.11.2 要求                  
 8.11.3 內(nèi)容                  
                   
 附錄                  
 參考文獻