Linux高級編程｛開發｝教程

發布時間：2010-12-12 13:52 發布者：看門狗

關鍵詞： linux

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目    錄
雷蒙序
簡介
Linux文檔工程小組“公告”
譯者序
第一部分 Linux內核
前言
第1章硬件基礎與軟件基礎 6
1.1 硬件基礎 6
1.1.1 CPU 7
1.1.2 存儲器 8
1.1.3 總線 8
1.1.4 控制器和外設 8
1.1.5 地址空間 9
1.1.6 時鐘 9
1.2 軟件基礎 9
1.2.1 計算機語言 9
1.2.2 什么是操作系統 11
1.2.3 內核數據結構 13
第2章內存管理 15
2.1 虛擬內存抽象模型 15
2.1.1 請求調頁 17
2.1.2 交換 17
2.1.3 共享虛擬內存 18
2.1.4 物理尋址模式和虛擬尋址模式 18
2.1.5 訪問控制 18
2.2 高速緩存 19
2.3 Linux頁表 20
2.4 頁分配和回收 21
2.4.1 頁分配 22
2.4.2 頁回收 22
2.5 內存映射 22
2.6 請求調頁 23
2.7 Linux頁緩存 24
2.8 頁換出和淘汰 25
2.8.1 減少緩沖區和頁緩存大小 25
2.8.2 換出System V共享內存頁 26
2.8.3 換出和淘汰頁 27
2.9 交換緩存 27
2.10 頁換入 28
第3章進程 29
3.1 Linux進程 29
3.2 標識符 31
3.3 調度 32
3.4 文件 34
3.5 虛擬內存 35
3.6 創建進程 36
3.7 時間和定時器 37
3.8 執行程序 38
3.8.1 ELF 39
3.8.2 腳本文件 40
第4章進程間通信機制 41
4.1 信號機制 41
4.2 管道 42
4.3 套接字 44
4.3.1 System V的進程間通信機制 44
4.3.2 消息隊列 44
4.3.3 信號量 45
4.3.4 共享存儲區 47
第5章 PCI 49
5.1 PCI的地址空間 49
5.2 PCI配置頭 50
5.3 PCI的I/O和存儲地址空間 51
5.4 PCI-ISA橋 51
5.5 PCI-PCI 橋 51
5.5.1 PCI-PCI橋：PCI I/O和存儲地址
         空間的窗口 51
5.5.2 PCI-PCI橋：PCI配置周期和PCI
      總線編號 52
5.6 Linux PCI初始化 53
5.6.1 Linux內核PCI數據結構 53
5.6.2 PCI設備驅動程序 53
5.6.3 PCI的BIOS函數 56
5.6.4 PCI修正過程 57
第6章中斷處理與設備驅動程序 60
6.1 中斷與中斷處理 60
6.1.1 可編程中斷控制器 61
6.1.2 初始化中斷處理數據結構 61
6.1.3 中斷處理 62
6.2 設備驅動程序 63
6.2.1 測試與中斷 64
6.2.2 直接存儲器訪問(DMA) 65
6.2.3 存儲器 66
6.2.4 設備驅動程序與內核的接口 66
6.2.5 硬盤 69
6.2.6 網絡設備 74
第7章文件系統 77
7.1 第二個擴展文件系統EXT2 78
7.1.1 EXT2系統的inode節點    79
7.1.2 EXT2系統的超級塊 80
7.1.3 EXT2系統的組描述符 80
7.1.4 EXT2系統的目錄 81
7.1.5 在EXT2文件系統中查找文件 81
7.1.6 在EXT2文件系統中改變文件
         的大小 82
7.2 虛擬文件系統 83
7.2.1 VFS文件系統的超級塊 84
7.2.2 VFS文件系統的inode節點 84
7.2.3 注冊文件系統 85
7.2.4 裝配文件系統 85
7.2.5 在虛擬文件系統中查找文件 87
7.2.6 卸載文件系統 87
7.2.7 VFS文件系統的inode緩存 87
7.2.8 目錄緩存 88
7.3 緩沖區緩存 88
7.3.1 bdflush內核守護進程 90
7.3.2 update進程 90
7.4 /proc文件系統 91
7.5 特殊設備文件 91
第8章網絡 92
8.1 TCP/IP網絡概述 92
8.2 Linux中的TCP/IP網絡層次結構 95
8.3 BSD套接字接口 96
8.4 INET的套接字層 97
8.4.1 創建BSD套接字 98
8.4.2 為INET BSD Socket綁定地址 99
8.4.3 建立INET BSD Socket連接 99
8.4.4 INET BSD Socket偵聽 100
8.4.5 接受連接請求 100
8.5 IP層 100
8.5.1 套接字緩沖區 100
8.5.2 接收IP報文 101
8.5.3 發送IP報文 102
8.5.4 數據分片 102
8.6 地址解析協議 103
8.7 IP路由 104
第9章內核機制與模塊 107
9.1 內核機制 107
9.1.1 Bottom Half控制 107
9.1.2 任務隊列 108
9.1.3 定時器 109
9.1.4 等待隊列 110
9.1.5 自旋鎖 110
9.1.6 信號量 110
9.2  模塊 111
9.2.1 模塊載入 112
9.2.2 模塊卸載 113
第10章處理器 115
10.1 X86 115
10.2 ARM 115
10.3 Alpha AXP處理器 115
第11章 Linux內核源代碼 117
11.1 怎樣得到Linux內核源碼 117
11.2 內核源碼的編排 117
11.3 從何處看起 118
第12章 Linux數據結構 120
附錄A 有用的Web和FTP站點 138
附錄B 詞匯表 139
第二部分 Linux內核模塊編程指南
致謝
前言
第1章 Hello, World 145
1.1 內核模塊的Makefiles文件 146
1.2 多重文件內核模塊 147
第2章字符設備文件 149
第3章 /proc文件系統 158
第4章把/proc用于輸入 162
第5章把設備文件用于輸入 170
第6章啟動參數 182
第7章系統調用 185
第8章阻塞處理 190
第9章替換printk 199
第10章任務調度 202
第11章中斷處理程序 207
第12章對稱多處理 211
第13章常見錯誤 212
附錄A 2.0和2.2之間的差異 213
附錄B 其他資源 214
附錄C 給出你的評價 215
第三部分 Linux程序員指南
第1章 Linux操作系統 219
第2章 Linux內核 220
第3章 Linux libc包 221
第4章系統調用 222
第5章 “瑞士軍刀”：ioctl 223
第6章 Linux進程間通信 224
6.1 介紹 224
6.2 半雙工Unix管道 224
6.2.1 基本概念 224
6.2.2 用C語言創建管道 225
6.2.3 簡便方法 229
6.2.4 管道的原子操作 233
6.2.5 關于半雙工管道需要注意的幾個
         問題 233
6.3 命名管道 234
6.3.1 基本概念 234
6.3.2 創建FIFO 234
6.3.3 FIFO操作 235
6.3.4 FIFO上的阻塞動作 236
6.3.5 SIGPIPE信號 237
6.4 系統V IPC 237
6.4.1 基本概念 237
6.4.2 消息隊列 239
6.4.3 信號量 251
6.4.4 semtool：交互式信號量操作
      程序 260
6.4.5 共享內存 267
第7章聲音編程 274
7.1 內部揚聲器編程 274
7.2 聲卡編程 274
第8章字符單元圖形 276
8.1 libc中的I/O函數 277
8.1.1 格式化輸出 277
8.1.2 格式化輸入 278
8.2 termcap庫 278
8.2.1 前言 278
8.2.2 獲得終端描述 279
8.2.3 查看終端描述 279
8.2.4 termcap權能 280
8.3 Ncurses簡介 280
8.4 初始化 282
8.5 窗口 283
8.6 輸出 284
8.6.1 格式化輸出 285
8.6.2 插入字符/行 286
8.6.3 刪除字符/行 286
8.6.4 方框和直線 287
8.6.5 背景字符 287
8.7 輸入 288
8.8 選項 289
8.8.1 輸出選項 289
8.8.2 輸入選項 290
8.8.3 終端屬性 291
8.8.4 使用選項 291
8.9 更新終端 292
8.10 視頻屬性與顏色 293
8.11 光標和屏幕坐標 294
8.12 滾動 294
8.13 小鍵盤 295
8.14 軟標簽 295
8.15 雜項 295
8.16 低級訪問 296
8.17 屏幕轉儲 296
8.18 Termcap模擬 296
8.19 Terminfo函數 296
8.20 調試函數 297
8.21 Terminfo權能 297
8.21.1 布爾型權能 297
8.21.2 數值型權能 298
8.21.3 字符串型權能 299
8.22 [N]Curses函數概述 306
第9章 I/O端口編程 307
9.1 鼠標編程 307
9.2 調制解調器編程 308
9.3 打印機編程 308
9.4 游戲桿編程 308
第10章把應用程序移植到Linux上 309
10.1 介紹 309
10.2 信號處理 309
10.2.1 SVR4、BSD和POSIX.1下
         的信號 310
10.2.2 Linux信號選項 310
10.2.3 Linux下的信號 310
10.2.4 Linux支持的信號 311
10.3 終端I/O 311
10.4 進程信息和控制 311
10.4.1 kvm過程 312
10.4.2 ptrace和/proc文件系統 312
10.4.3 Linux下的進程控制 312
10.5 可移植條件編譯 313
10.6 補充說明 314
附錄以字母順序排列的系統調用 315
第四部分 Linux內核概念系統結構
摘要 323
前言 324
第1章系統結構 325
1.1 系統概述 325
1.2 內核的目標 325
1.3 內核結構的概述 325
1.4 支持多個開發人員 327
1.5 系統數據結構 328
1.5.1 任務列表 328
1.5.2 內存映射 328
1.5.3 索引節點 328
1.5.4 數據連接 329
第2章子系統的系統結構 330
2.1 進程調度程序系統結構 330
2.1.1 目標 330
2.1.2 模塊 330
2.1.3 數據表達 331
2.1.4 依賴性、數據流和控制流 331
2.2 內存管理程序系統結構 331
2.2.1 目標 331
2.2.2 模塊 331
2.2.3 數據表示 331
2.2.4 數據流、控制流和依賴性 332
2.3 虛擬文件系統系統結構 333
2.3.1 目標 333
2.3.2 模塊 333
2.3.3 數據表示 333
2.3.4 數據流、控制流和依賴性 334
2.4 網絡接口系統結構 334
2.4.1 目標 334
2.4.2 模塊 334
2.4.3 數據表示 335
2.4.4 數據流、控制流和依賴性 335
2.5 進程間通信系統結構 335
第3章結論 336
附錄A 術語定義 337
附錄B 參考文獻 338
第五部分 Linux內核具體系統結構
摘要 341
第1章前言 342
1.1 目標 342
1.2 Linux介紹 342
1.3 軟件系統結構的背景知識 342
1.4 方法與途徑 343
1.5 適用本書的讀者 344
1.6 本部分的章節安排 344
第2章系統結構 345
第3章子系統結構 346
3.1 進程調度程序 346
3.1.1 目標 346
3.1.2 外部接口 346
3.1.3 子系統描述 346
3.1.4 數據結構 347
3.1.5 子系統結構 348
3.1.6 子系統依賴性 348
3.2 內存管理程序 348
3.2.1 目標 348
3.2.2 外部接口 349
3.2.3 子系統描述 349
3.2.4 數據結構 350
3.2.5 子系統結構 350
3.2.6 子系統依賴性 351
3.3 虛擬文件系統 352
3.3.1 目標 352
3.3.2 外部接口 352
3.3.3 子系統描述 353
3.3.4 設備驅動程序 353
3.3.5 邏輯文件系統 354
3.3.6 模塊 354
3.3.7 數據結構 355
3.3.8 子系統結構 355
3.3.9 子系統依賴性 355
3.4 進程間通信 355
3.4.1 目標 355
3.4.2 外部接口 357
3.4.3 子系統描述 357
3.4.4 數據結構 358
3.4.5 子系統結構 359
3.4.6 子系統依賴性 359
3.5 網絡接口 360
3.5.1 目標 360
3.5.2 外部接口 361
3.5.3 子系統描述 361
3.5.4 數據結構 362
3.5.5 子系統結構 363
3.5.6 子系統依賴性 363
第4章結論 365
附錄A 術語定義 366
附錄B 參考文獻 368
第六部分附    錄
附錄A Linux文檔工程拷貝許可證 372
附錄B GNU通用公共許可證 374

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