Linux环境编程：从应用到内核 PDF 电子书 X0065

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Java电子书：Linux环境编程：从应用到内核   PDF 电子书 Java吧 java8.com
3 n9 ]2 J! j1 N2 p' p/ P
4 k, P& [2 u( ]. J8 U! W% h- H$ P( T作者:高峰出版社:机械工业出版社出版时间:2016年06月
0 N0 |4 Q) s1 Q) j6 ^0 q! h% S, w
' R: F- K/ ~7 u7 G1 \编号：166-Java吧资源免费-X0065【Java吧 java8.com】

* y7 K4 u; Q6 }" \: a1 _3 n$ n
2 H' j" D+ w5 C* ^' X/ p5 g, c- J) S0 `; O
# R8 q3 K! t! o目录：

前　言
* e& r% ^4 R+ Q. O& k) Q2 t$ O第0章　基础知识1
, z5 s" a* W- A% X1 s/ x0.1　一个Linux程序的诞生记1
0.2　程序的构成2
+ H, _9 E* |( n3 z6 Q+ F3 K5 @# v# j+ D0.3　程序是如何“跑”的4
, ~3 f/ S& h  u: S' {$ y0.4　背景概念介绍5
! ^2 }+ ?/ `, V" P5 R0.4.1　系统调用5
" ?9 i' R( W" X: I& ^5 N- `0.4.2　C库函数6
0.4.3　线程安全7
! g1 @/ M  k2 w0 s$ p0.4.4　原子性9
" W9 A3 _; Q- j* ^0.4.5　可重入函数9
0.4.6　阻塞与非阻塞11
+ k( L/ M" ?5 j0.4.7　同步与非同步11
0 b! K; z6 [" v第1章　文件I/O12
! P6 N$ O. m, P' x1.1　Linux中的文件12
1.1.1　文件、文件描述符和文件表12
! O; `# D9 \0 J3 S6 Q) g" k1.1.2　内核文件表的实现13
/ K8 N: ~5 n" z9 T8 u! X1.2　打开文件14
6 {' s* }1 X  s' E# a7 s9 \, s  c5 n1.2.1　open介绍14
: Y. X2 n8 r$ V' |" u( L' G9 Z7 A1.2.2　更多选项15
1.2.3　open源码跟踪16
; j! b/ _3 J9 o# Q4 ]" a1.2.4　如何选择文件描述符17
$ `! m' k+ D% l+ y$ a7 ?2 t1.2.5　文件描述符fd与文件管理结构file18
- B% z, O& f% h1 T$ ^% a$ x  M7 p/ P1.3　creat简介19
  A4 y+ q3 h' L- X* h$ I1.4　关闭文件19
1.4.1　close介绍19
1.4.2　close源码跟踪19
1.4.3　自定义files_operations21
4 z* C, h, s. s( R! b1.4.4　遗忘close造成的问题22
) \* p1 M$ t* x9 N: _1.4.5　如何查找文件资源泄漏25
1.5　文件偏移26
1.5.1　lseek简介26
: n% n  l9 c1 T) S1.5.2　小心lseek的返回值26
6 C1 G$ I4 e( k4 |! N% b" P1 d. K1.5.3　lseek源码分析27
1.6　读取文件29
1.6.1　read源码跟踪29
1.6.2　部分读取30
1.7　写入文件31
9 e1 h0 M7 f; F& j1.7.1　write源码跟踪31
2 p* n) L; u1 e) Q: \1.7.2　追加写的实现33
1.8　文件的原子读写33
1.9　文件描述符的复制34
6 o2 B& y" a0 P0 L4 k! Z+ n1.10　文件数据的同步38
4 }1 w% f, @0 v" `1 z) a9 ~( _1.11　文件的元数据41
1 ]! E+ h4 d( }* U4 J9 ?! ]1.11.1　获取文件的元数据41
3 }: I& f( v( q, M# `1.11.2　内核如何维护文件的元数据42
1.11.3　权限位解析43
, s: E. r. m% z% q1.12　文件截断45
1.12.1　truncate与ftruncate的简单介绍45
1.12.2　文件截断的内核实现45
1.12.3　为什么需要文件截断48
5 K' l6 k7 {: B& ^: f第2章　标准I/O库50
2.1　stdin、stdout和stderr50
2.2　I/O缓存引出的趣题51
; {3 r% t6 e% Y: ]1 c7 U3 R2.3　fopen和open标志位对比52
2.4　fdopen与fileno55
2.5　同时读写的痛苦56
/ \, _5 e' d. r2 J4 z: `1 Z2.6　ferror的返回值57
) m6 Q  _7 T- s2 f2.7　clearerr的用途57
) E* P: Y1 N4 o8 |6 ^. [2.8　小心fgetc和getc60
2 {% d/ R+ f* O9 J6 W& u# |% t" i5 b2.9　注意fread和fwrite的返回值60
2 o/ ~: h( a6 |* q& b2.10　创建临时文件61
第3章　进程环境66
3.1　main是C程序的开始吗66
' K" f/ v2 `( b% a% g3.2　“活雷锋”exit70
3.3　atexit介绍75
3.3.1　使用atexit75
3.3.2　atexit的局限性76
" E9 }; X7 R& k/ o3.3.3　atexit的实现机制77
3.4　小心使用环境变量78
0 J, e2 v" _0 G3 P( Q+ B0 O3.5　使用动态库80
$ @+ l) q4 b9 Q# J3.5.1　动态库与静态库80
4 R' b, e& k1 Y+ ~& e3.5.2　编译生成和使用动态库80
8 t0 h5 k- U' b* Q; G) A3.5.3　程序的“平滑无缝”升级82
4 |' l0 U" K1 C* ]3 M3 d3.6　避免内存问题84
3.6.1　尴尬的realloc84
3.6.2　如何防止内存越界85
* v2 ^$ y$ c) D' o* _6 k3.6.3　如何定位内存问题86
4 W. }6 s/ `, F, r  s2 \  ~3.7　“长跳转”longjmp90
4 U9 \' I# K  s& P- l# I6 S3.7.1　setjmp与longjmp的使用90
3.7.2　“长跳转”的实现机制91
3.7.3　“长跳转”的陷阱93
4 R( a+ F2 M! Y) n1 u& u第4章　进程控制：进程的一生96
4.1　进程ID96
4.2　进程的层次98
4.2.1　进程组99
4.2.2　会话102
4.3　进程的创建之fork()103
4.3.1　fork之后父子进程的内存关系104
4.3.2　fork之后父子进程与文件的关系107
4 A, O$ U7 p$ \" N- U4 S) G4.3.3　文件描述符复制的内核实现110
4.4　进程的创建之vfork()115
  [6 r1 ]0 C' W# l, U( L! @; V4.5　daemon进程的创建117
3 G0 t% M3 G3 Z4.6　进程的终止119
4.6.1　_exit函数119
. j) m# V5 D5 \: S" o4.6.2　exit函数120
4.6.3　return退出122
4.7　等待子进程122
4.7.1　僵尸进程122
( U+ T2 \; A8 g% C0 e4.7.2　等待子进程之wait()124
4.7.3　等待子进程之waitpid()126
4.7.4　等待子进程之等待状态值129
# F9 K! T" g2 {% Z: C' `4.7.5　等待子进程之waitid()131
/ J; R+ R; Q# J, v! n4.7.6　进程退出和等待的内核实现133
4.8　exec家族141
4.8.1　execve函数141
4.8.2　exec家族142
- G' k$ o2 Q% K4.8.3　execve系统调用的内核实现144
5 X2 q$ y% O0 _1 ^/ l: p; `3 D9 `5 W4.8.4　exec与信号151
4.8.5　执行exec之后进程继承的属性152
4.9　system函数152
* b! X- p! b/ _3 c. a$ D3 X1 I4.9.1　system函数接口153
4.9.2　system函数与信号156
% M# S9 J4 N8 y% w' ], z4.10　总结157
第5章　进程控制：状态、调度和优先级158
8 J1 k* k8 U, A* B2 Q5.1　进程的状态158
: O$ E+ t1 f6 F# E" N$ D5.1.1　进程状态概述159
5.1.2　观察进程状态171
5.2　进程调度概述173
5.3　普通进程的优先级181
0 Z9 g$ ^& ^$ [6 e4 m' n& `5.4　完全公平调度的实现186
5.4.1　时间片和虚拟运行时间186
; L6 m# ~! Y" E6 g+ X8 |  N5.4.2　周期性调度任务190
, H6 S0 v2 z; \0 x5.4.3　新进程的加入192
0 j# ~+ D( }9 `- m" \$ C5.4.4　睡眠进程醒来198
5.4.5　唤醒抢占202
) n3 v1 R" \% v- o1 g4 s5.5　普通进程的组调度204
5.6　实时进程207
3 [% L$ x6 B3 A1 ~) Y1 \; j5.6.1　实时调度策略和优先级207
5.6.2　实时调度相关API211
5.6.3　限制实时进程运行时间213
6 ?( I: D7 G; D" d" x3 x5.7　CPU的亲和力214
第6章　信号219
6.1　信号的完整生命周期219
6.2　信号的产生220
6.2.1　硬件异常220
6.2.2　终端相关的信号221
6.2.3　软件事件相关的信号223
6.3　信号的默认处理函数224
4 q" N* L0 l$ p6 Y* s6.4　信号的分类227
- d/ v5 Q3 ]2 D# k6.5　传统信号的特点228
6.5.1　信号的ONESHOT特性230
; T& ]0 W6 ^! ?) h( Z* Y6.5.2　信号执行时屏蔽自身的特性232
7 C8 i5 P6 d% k3 A: X6.5.3　信号中断系统调用的重启特性233
6 K+ b; s3 {( k5 ^$ a0 |% g6.6　信号的可靠性236
6.6.1　信号的可靠性实验236
6 I( {- ?" a$ B. _  d6.6.2　信号可靠性差异的根源240
- g% T% z3 ~, }/ g; {' W( S$ A6.7　信号的安装243
- w! u+ t* N. O( w" o6.8　信号的发送246
' Y4 W, M$ y$ e% L# y6.8.1　kill、tkill和tgkill246
6.8.2　raise函数247
6.8.3　sigqueue函数247
6.9　信号与线程的关系253
6.9.1　线程之间共享信号处理函数254
6.9.2　线程有独立的阻塞信号掩码255
! i1 r( r* B1 U) O- K7 G6.9.3　私有挂起信号和共享挂起信号257
0 \* w" V& O7 m6.9.4　致命信号下，进程组全体退出260
" z2 Y- A9 X1 ~0 L9 u- H: M6.10　等待信号260
" u" j- ^* Q5 q  S- Z. i* M* h6.10.1　pause函数261
$ u% Y6 u) F/ f' r7 ?6.10.2　sigsuspend函数262
$ U  h2 H, r& M6.10.3　sigwait函数和sigwaitinfo函数263
6.11　通过文件描述符来获取信号265
( o$ r6 {3 G9 m6.12　信号递送的顺序267
2 F$ ?' H) X+ i- X& k3 T6.13　异步信号安全272
6.14　总结275
) B: |# w/ R" P6 @( ]5 D" w第7章　理解Linux线程（1）276
7.1　线程与进程276
7.2　进程ID和线程ID281
7.3　pthread库接口介绍284
5 q; M0 b- H; D4 j# v7 c& a7.4　线程的创建和标识285
7.4.1　pthread_create函数285
7.4.2　线程ID及进程地址空间布局286
7.4.3　线程创建的默认属性291
7.5　线程的退出292
" R4 m# q- f# B  C) Z% f+ x$ Z) U7 |7.6　线程的连接与分离293
* M3 F/ _$ t& ?7.6.1　线程的连接293
7.6.2　为什么要连接退出的线程295
7.6.3　线程的分离299
; t' F  x7 w7 d7.7　互斥量300
+ r0 [+ h0 @% e5 T: g7.7.1　为什么需要互斥量300
7.7.2　互斥量的接口304
- g! ]. |+ ?! B- W1 G1 s7.7.3　临界区的大小305
7.7.4　互斥量的性能306
7.7.5　互斥锁的公平性310
7.7.6　互斥锁的类型311
7.7.7　死锁和活锁314
9 T; D3 d0 H. T% V- h# {# A7.8　读写锁316
7.8.1　读写锁的接口317
- g7 q  @+ ^2 R' N7 ^2 [7.8.2　读写锁的竞争策略318
  y* r% I2 E4 e- M7.8.3　读写锁总结323
7.9　性能杀手：伪共享323
0 W6 G# N: ?, S9 V2 p1 j0 X7.10　条件等待328
1 s# j- u3 V/ t& H9 i7.10.1　条件变量的创建和销毁328
! M/ U% M  k0 M& e7.10.2　条件变量的使用329
第8章　理解Linux线程（2）333
8.1　线程取消333
8.1.1　函数取消接口333
8.1.2　线程清理函数335
8.2　线程局部存储339
1 K# \( H9 J$ [4 w, B" J8.2.1　使用NPTL库函数实现线程局部存储340
; m( ]* H4 }" {" [8.2.2　使用__thread关键字实现线程局部存储342
8.3　线程与信号343
8.3.1　设置线程的信号掩码344
8.3.2　向线程发送信号344
8.3.3　多线程程序对信号的处理345
! M5 c7 q2 {8 t8 a% B) U2 y1 M8.4　多线程与fork()345
第9章　进程间通信：管道349
, e! ]8 C$ o! ^! f4 T( b/ t9.1　管道351
5 W, B" ^5 N9 b# z9.1.1　管道概述351
1 O+ v7 ~# Q. B7 R; c1 B9.1.2　管道接口352
1 n5 B9 t& [* g7 F" l9.1.3　关闭未使用的管道文件描述符356
$ j! N* A% c- C+ |9.1.4　管道对应的内存区大小361
9.1.5　shell管道的实现361
+ P) T1 _' [! P9.1.6　与shell命令进行通信（popen）362
9.2　命名管道FIFO365
9.2.1　创建FIFO文件365
/ B4 v, |9 ^/ j9.2.2　打开FIFO文件366
- [9 t) b, X; q& e6 D9.3　读写管道文件367
: a: U9 {, w$ I) \7 g& n* b' u2 h9.4　使用管道通信的示例372
第10章　进程间通信：System V IPC375
$ c* Z8 L; {$ X. J10.1　System V IPC概述375
10.1.1　标识符与IPC Key376
" a+ b( y% S" L; F/ ]10.1.2　IPC的公共数据结构379
* z0 Q! g8 y& c6 z10.2　System V消息队列383
10.2.1　创建或打开一个消息队列383
4 X2 F9 j; f) W8 ]10.2.2　发送消息385
10.2.3　接收消息388
/ |$ r* M  k6 v/ z10.2.4　控制消息队列390
7 I9 i7 \( j# A( }! C" o10.3　System V信号量391
5 p1 a( j/ F: p+ B+ {: a% L10.3.1　信号量概述391
10.3.2　创建或打开信号量393
10.3.3　操作信号量395
10.3.4　信号量撤销值399
10.3.5　控制信号量400
, I1 d+ e1 t. F) F2 @10.4　System V共享内存402
' ]5 x  c7 u" I4 T* ~( q1 m10.4.1　共享内存概述402
: |1 b- _, h& J7 M$ r% O10.4.2　创建或打开共享内存403
10.4.3　使用共享内存405
10.4.4　分离共享内存407
10.4.5　控制共享内存408
第11章　进程间通信：POSIX IPC410
- J- _8 z# V( Q. Y11.1　POSIX IPC概述411
; O7 G* n! C2 A, o11.1.1　IPC对象的名字411
  B+ G& P0 m" C0 m11.1.2　创建或打开IPC对象413
) ?8 n* e" Z! E/ X/ L; m" c11.1.3　关闭和删除IPC对象414
11.1.4　其他414
5 X. ~5 B- K3 M% O, B11.2　POSIX消息队列415
4 m9 V6 F# r: s& L- H4 U11.2.1　消息队列的创建、打开、关闭及删除415
+ |' [- W4 ~( t, K# V& i* Q, [11.2.2　消息队列的属性418
11.2.3　消息的发送和接收422
11.2.4　消息的通知423
11.2.5　I/O多路复用监控消息队列427
* {" q8 a8 r5 }5 I" P* H3 \$ h+ t11.3　POSIX信号量428
8 l: N0 i" z8 Z  n11.3.1　创建、打开、关闭和删除有名信号量430
11.3.2　信号量的使用431
' \6 a, l. R( w% l: d2 k8 s0 a11.3.3　无名信号量的创建和销毁432
11.3.4　信号量与futex433
1 |. I; r& h2 e- s11.4　内存映射mmap436
( ?% B6 m1 p: f+ b11.4.1　内存映射概述436
11.4.2　内存映射的相关接口438
0 I# e$ e0 V# ~6 [- @& O11.4.3　共享文件映射439
  ~0 G9 G' A8 o9 E. W  Y11.4.4　私有文件映射455
11.4.5　共享匿名映射455
11.4.6　私有匿名映射456
11.5　POSIX共享内存456
' p( a# s8 J, f) S11.5.1　共享内存的创建、使用和删除457
11.5.2　共享内存与tmpfs458
1 f+ ^  ]* a# L( z第12章　网络通信：连接的建立462
12.1　socket文件描述符462
12.2　绑定IP地址463
12.2.1　bind的使用464
12.2.2　bind的源码分析465
4 X4 q. U; `0 s5 \12.3　客户端连接过程468
12.3.1　connect的使用468
12.3.2　connect的源码分析469
12.4　服务器端连接过程477
12.4.1　listen的使用477
12.4.2　listen的源码分析478
12.4.3　accept的使用480
. P8 D) W1 f  z5 F12.4.4　accept的源码分析480
12.5　TCP三次握手的实现分析483
12.5.1　SYN包的发送483
12.5.2　接收SYN包，发送SYN ACK包485
12.5.3　接收SYN ACK数据包494
12.5.4　接收ACK数据包，完成三次握手499
第13章　网络通信：数据报文的发送505
13.1　发送相关接口505
; e/ d5 p0 K5 s2 s: K5 M13.2　数据包从用户空间到内核空间的流程506
13.3　UDP数据包的发送流程510
13.4　TCP数据包的发送流程517
13.5　IP数据包的发送流程527
13.5.1　ip_send_skb源码分析528
# R$ G8 B" m0 B: E; t1 L; A* y13.5.2　ip_queue_xmit源码分析531
7 l3 [: U! C9 V6 d) y# I$ ]- Y13.6　底层模块数据包的发送流程532
第14章　网络通信：数据报文的接收536
14.1　系统调用接口536
14.2　数据包从内核空间到用户空间的流程537
# R! n+ P1 s5 K6 E  `0 ]14.3　UDP数据包的接收流程540
14.4　TCP数据包的接收流程544
7 n" ^( b7 R+ p$ r14.5　TCP套接字的三个接收队列553
. K2 a  u4 O8 Y14.6　从网卡到套接字556
/ {) |) U; R0 J6 W9 G0 O14.6.1　从硬中断到软中断556
0 c. K, o2 W0 r0 x9 Y2 M14.6.2　软中断处理557
+ R/ |  i; L6 E/ D1 {* b14.6.3　传递给协议栈流程559
14.6.4　IP协议处理流程564
14.6.5　大师的错误？原始套接字的接收568
6 }2 Y, f, g$ k! ~% X) i! m14.6.6　注册传输层协议571
14.6.7　确定UDP套接字571
14.6.8　确定TCP套接字576
第15章　编写安全无错代码582
15.1　不要用memcmp比较结构体582
" s( r7 D- z, O- v2 `& c+ s2 j; ?15.2　有符号数和无符号数的移位区别583
15.3　数组和指针584 java8.com
15.4　再论数组首地址587
) a+ y) m& D8 s7 d8 y. I15.5　“神奇”的整数类型转换588
( K1 w! ?  _. r4 L15.6　小心volatile的原子性误解589
  D, ?4 o4 H0 J* h" Q1 ]) m* S- i15.7　有趣的问题：“x == x”何时为假？591
. r2 W6 p+ Z0 J8 p" m" x15.8　小心浮点陷阱593
% N& a* A3 {' s! @) n% F15.8.1　浮点数的精度限制593
- f/ ?4 k5 p1 N- \" c" `& s15.8.2　两个特殊的浮点值593
15.9　Intel移位指令陷阱595
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