64位LINUX操作系統(tǒng)與應(yīng)用實(shí)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(shí)操作系統(tǒng)                  
 1.1.2.3 實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)                  
 1.1.2.4 網(wǎng)絡(luò)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(gè)人操作系統(tǒng)                  
 1.1.3 操作系統(tǒng)的功能                  
 1.1.3.1 處理機(jī)管理                  
 1.1.3.2 存儲(chǔ)管理                  
 1.1.3.3 文件管理                  
 1.1.3.4 設(shè)備管理                  
 1.1.3.5 用戶接口                  
 1.1.3.6 網(wǎng)絡(luò)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(wù)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(diǎn)                  
 1.2.3 自由軟件基金會(huì)及GNU計(jì)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(wù)器Linux：64位Linux                  
 1.3.3.1 64位計(jì)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(dòng)和初始化                  
 2.2.1 內(nèi)核引導(dǎo)                  
 2.2.1.1 init和inittab                  
 2.2.1.2 系統(tǒng)的運(yùn)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(gè)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(jìn)程控制                  
 2.4.5 網(wǎng)絡(luò)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(dá)式                  
 2.5.4 控制語句                  
 2.5.5 實(shí)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(shí)現(xiàn)自動(dòng)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(jìn)程管理                  
                   
 3.1 現(xiàn)代操作系統(tǒng)的進(jìn)程模型                  
 3.1.1 程序的并發(fā)執(zhí)行                  
 3.1.2 進(jìn)程模型                  
 3.1.2.1 進(jìn)程的創(chuàng)建及組織                  
 3.1.2.2 進(jìn)程的狀態(tài)                  
 3.1.2.3 操作系統(tǒng)的進(jìn)程模型                  
 3.1.3 進(jìn)程的描述                  
 3.1.3.1 進(jìn)程控制塊                  
 3.1.3.2 處理機(jī)上下文和進(jìn)程上下文                  
 3.1.4 Linux的進(jìn)程                  
 3.1.4.1 task-struct數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)                  
 3.1.4.2 Linux進(jìn)程狀態(tài)                  
 3.2 Linux的進(jìn)程控制                  
 3.2.1 進(jìn)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(shí)例                  
 3.2.2 進(jìn)程的執(zhí)行exec                  
 3.2.3 進(jìn)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(shí)例                  
 3.2.4 進(jìn)程的結(jié)束exit                  
 3.3 進(jìn)程調(diào)度                  
 3.3.1 進(jìn)程調(diào)度的原理                  
 3.3.1.1 調(diào)度的時(shí)機(jī)                  
 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(jìn)程調(diào)度                  
 3.3.2.1 調(diào)度的時(shí)機(jī)                  
 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(jìn)程通信                  
 3.4.1 進(jìn)程的相互制約                  
 3.4.1.1 進(jìn)程的互斥                  
 3.4.1.2 進(jìn)程的同步                  
 3.4.1.3 Linux的進(jìn)程通信機(jī)制                  
 3.4.2 信號Signals                  
 3.4.2.1 信號機(jī)制                  
 3.4.2.2 信號的處理函數(shù)                  
 3.4.2.3 實(shí)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(shí)現(xiàn)機(jī)制                  
 3.4.3.2 管道（Pipe）實(shí)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(jìn)程通信機(jī)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(jī)制                  
 3.4.5.2 系統(tǒng)調(diào)用                  
 3.4.5.3 編程實(shí)例                  
 3.4.6 消息隊(duì)列Message Queues                  
 3.4.6.1 消息隊(duì)列機(jī)制                  
 3.4.6.2 系統(tǒng)調(diào)用                  
 3.4.6.3 編程實(shí)例                  
 3.4.7 共享內(nèi)存Shared Memory                  
 3.4.7.1 共享內(nèi)存機(jī)制                  
 3.4.7.2 編程實(shí)例                  
 3.5 Linux的線程                  
 3.5.1 線程的概念                  
 3.5.1.1 與進(jìn)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(shí)現(xiàn)同步                  
 3.5.2.2 用互斥量實(shí)現(xiàn)互斥                  
 3.5.3 多線程編程                  
 3.6 小結(jié)                  
                   
 第4章 Linux存儲(chǔ)管理                  
                   
 4.1 存儲(chǔ)管理概述                  
 4.1.1 存儲(chǔ)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(shè)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(jī)制                  
 4.2.2.1 Linux的虛擬存儲(chǔ)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(jī)制                  
 4.2.2.7 交換設(shè)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(jìn)程與內(nèi)存                  
 4.3.2.1 進(jìn)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(shí)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(chǔ)空間管理                  
 5.1.2.4 文件目錄管理                  
 5.1.2.5 文件的安全設(shè)計(jì)                  
 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(diǎn)                  
 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(chǔ)空間的管理                  
 5.3.3.1 ext2文件系統(tǒng)的物理存儲(chǔ)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(shí)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(diǎn)                  
 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(jī)制                  
 5.4.3.1 VFS索引節(jié)點(diǎn)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(yīng)用實(shí)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(yīng)用實(shí)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(yīng)用實(shí)例                  
 5.6.3 文件的隨機(jī)存取                  
 5.6.3.1 lseek系統(tǒng)調(diào)用                  
 5.6.3.2 應(yīng)用實(shí)例                  
 5.6.4 文件的保護(hù)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(yīng)用實(shí)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(yīng)用實(shí)例                  
 5.6.6 文件信息查詢                  
 5.6.6.1 stat, fstat, lstat                  
 5.6.6.2 應(yīng)用實(shí)例                  
 5.7 小結(jié)                  
                   
 第6章 設(shè)備管理                  
                   
 6.1 設(shè)備管理概述                  
 6.1.1 設(shè)備的分類和功能                  
 6.1.2 設(shè)備管理的實(shí)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(shè)備驅(qū)動(dòng)程序                  
 6.1.2.5 SPAR機(jī)中設(shè)備管理初始化過程                  
 6.2 Linux設(shè)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(jì)時(shí)機(jī)制的使用                  
 6.2.2.3 DMA                  
 6.2.3 內(nèi)存管理                  
 6.2.3.1 設(shè)備內(nèi)存地址的分類                  
 6.2.3.2 設(shè)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(shè)備驅(qū)動(dòng)程序框架                  
 6.3.1 設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序分類                  
 6.3.2 設(shè)備開關(guān)表                  
 6.3.3 驅(qū)動(dòng)程序入口點(diǎn)                  
 6.4 Linux設(shè)備的I／O調(diào)用                  
 6.4.1 設(shè)備文件                  
 6.4.2 Linux文件系統(tǒng)對設(shè)備文件的處理                  
 6.4.3 字符設(shè)備I／O                  
 6.4.4 塊設(shè)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(shè)備結(jié)構(gòu)                  
 6.5.2.1 顯示機(jī)制                  
 6.5.2.2 Framebuffer                  
 6.5.3 Linux內(nèi)核漢字技術(shù)                  
 6.5.3.1 實(shí)現(xiàn)機(jī)制                  
 6.5.3.2 核心漢字支持細(xì)節(jié)介紹                  
 6.6 Linux系統(tǒng)設(shè)備管理應(yīng)用實(shí)例                  
 6.6.1 字符設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的實(shí)現(xiàn)                  
 6.6.1.1 字符設(shè)備結(jié)構(gòu)                  
 6.6.1.2 驅(qū)動(dòng)程序入口點(diǎn)                  
 6.6.1.3 字符設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的安裝                  
 6.6.1.4 實(shí)例                  
 6.6.2 塊設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的實(shí)現(xiàn)                  
 6.6.2.1 塊設(shè)備的結(jié)構(gòu)                  
 6.6.2.2 驅(qū)動(dòng)程序入口點(diǎn)                  
 6.6.2.3 相關(guān)問題                  
 6.7 小結(jié)                  
                   
 第7章 Linux網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)                  
                   
 7.1 概述                  
 7.1.1 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議                  
 7.1.1.1 ISO／OSI網(wǎng)絡(luò)模型                  
 7.1.1.2 TCP／IP協(xié)議                  
 7.1.2 BSD Socket                  
 7.1.3 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備                  
 7.2 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備接口                  
 7.2.1 核心層—網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動(dòng)                  
 7.2.1.1 層次結(jié)構(gòu)                  
 7.2.1.2 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備初始化                  
 7.2.1.3 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議綁定                  
 7.2.2 核心層—靈活的網(wǎng)絡(luò)機(jī)制                  
 7.2.2.1 網(wǎng)絡(luò)虛擬設(shè)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(luò)服務(wù)系統(tǒng)機(jī)制                  
 7.3.1 網(wǎng)絡(luò)守護(hù)進(jìn)程                  
 7.3.2 INETD                  
 7.3.2.1 INETD概述                  
 7.3.2.2 INETD的機(jī)制                  
 7.3.2.3 INETD配置說明                  
 7.4 網(wǎng)絡(luò)編程                  
 7.4.1 網(wǎng)絡(luò)通信編程要點(diǎn)                  
 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(luò)程序的設(shè)計(jì)                  
 7.4.1.4 網(wǎng)絡(luò)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(wù)器端編程                  
 7.4.3.1 面向連接的服務(wù)器端通信程序                  
 7.4.3.2 非面向連接的服務(wù)器                  
 7.5 網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用                  
 7.5.1 Internet應(yīng)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(wù)器應(yīng)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(yīng)用實(shí)例                  
                   
 8.1 認(rèn)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(shí)驗(yàn)                  
 8.3.1 目的                  
 8.3.2 要求                  
 8.3.3 內(nèi)容                  
 8.4 Linux進(jìn)程管理                  
 8.4.1 目的                  
 8.4.2 要求                  
 8.4.3 內(nèi)容                  
 8.5 Linux進(jìn)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(chǔ)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(shè)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(luò)管理                  
 8.10.1 目的                  
 8.10.2 要求                  
 8.10.3 內(nèi)容                  
 8.11 綜合實(shí)例                  
 8.11.1 目的                  
 8.11.2 要求                  
 8.11.3 內(nèi)容                  
                   
 附錄                  
 參考文獻(xiàn)