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
' J) C$ ?3 f: G0 N! z+ b
; I  q5 p$ c# \" [" f( r8 _4 N$ {作者:高峰出版社:机械工业出版社出版时间:2016年06月

编号：166-Java吧资源免费-X0065【Java吧 java8.com】
; x! Y. i' z& e  i7 x
6 s% `. L! S5 h
9 ]" X# O, e! x# Z- I0 \
目录：
# }+ D4 p+ Y1 L+ V
1 x% S# E$ d' }1 X' Q, `- C前　言
' U7 p( P$ R/ Q第0章　基础知识1
) ]; q& m9 A( c+ r1 r$ u  L0.1　一个Linux程序的诞生记1
% [: w- b" D" a8 d0.2　程序的构成2
0.3　程序是如何“跑”的4
0.4　背景概念介绍5
0.4.1　系统调用5
3 P6 B3 ^* }+ U% v/ F0.4.2　C库函数6
* d! N8 F6 t9 s  y& d0.4.3　线程安全7
0.4.4　原子性9
- Z6 T0 R0 r" `; i. n' J$ x1 x0.4.5　可重入函数9
/ ]+ j; J+ f! W0 w, t0.4.6　阻塞与非阻塞11
0.4.7　同步与非同步11
* R9 }0 g$ L8 I3 W0 Y6 Y4 @9 R第1章　文件I/O12
; \0 b4 `+ N+ `1.1　Linux中的文件12
1.1.1　文件、文件描述符和文件表12
  q# L. [; a1 ~# s1.1.2　内核文件表的实现13
. P4 m5 z9 k! C4 T, M/ k1.2　打开文件14
' K4 S0 n, f" C8 g3 R2 Q; L& q1.2.1　open介绍14
1.2.2　更多选项15
2 T# V& r+ C  @: P( ?" ^( Z1.2.3　open源码跟踪16
$ ~; I" y8 K: @1.2.4　如何选择文件描述符17
1.2.5　文件描述符fd与文件管理结构file18
1.3　creat简介19
: a) [5 E, G/ A, B( n) M' O1.4　关闭文件19
) o1 }0 m: S' f% k5 H1.4.1　close介绍19
1.4.2　close源码跟踪19
0 R7 n% E( x3 Q  c1.4.3　自定义files_operations21
1.4.4　遗忘close造成的问题22
1.4.5　如何查找文件资源泄漏25
1.5　文件偏移26
. K/ _0 z  Z) \: y" _( S1.5.1　lseek简介26
1.5.2　小心lseek的返回值26
1.5.3　lseek源码分析27
1.6　读取文件29
4 @( c+ I+ c$ t. b1.6.1　read源码跟踪29
: ?/ H$ y( ]2 l1.6.2　部分读取30
1.7　写入文件31
4 ?" m- N+ N) m' ]. L" o9 p8 ]1.7.1　write源码跟踪31
+ h* K! ]) W( l0 q' K1.7.2　追加写的实现33
1.8　文件的原子读写33
! d- W; j, r2 a' V$ V% s: H3 a8 u1.9　文件描述符的复制34
1.10　文件数据的同步38
3 Y" U. x" E& v2 V/ M# N' Q1.11　文件的元数据41
1.11.1　获取文件的元数据41
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
3 c, i3 b& h* n( g2 h3 `1.12　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
第2章　标准I/O库50
5 \7 ?  |# X3 D* X  }1 M2.1　stdin、stdout和stderr50
- a2 w/ Q4 O9 {& k( P/ k2.2　I/O缓存引出的趣题51
/ @, O% V' O6 H: n1 Q$ x& E2.3　fopen和open标志位对比52
% m- q: |- y8 Q% K2 s2.4　fdopen与fileno55
2.5　同时读写的痛苦56
' ~; }2 R4 o/ A. y. L2.6　ferror的返回值57
2.7　clearerr的用途57
$ f$ q$ d/ o7 D2.8　小心fgetc和getc60
% W# \/ g' V1 ]9 T2.9　注意fread和fwrite的返回值60
8 |# l! u/ r* P! o' E2.10　创建临时文件61
  g. ~: v4 Z$ Z4 a+ M& a9 w第3章　进程环境66
3.1　main是C程序的开始吗66
3.2　“活雷锋”exit70
3.3　atexit介绍75
7 N) ?* I8 a1 x( m3.3.1　使用atexit75
$ {( Z! J1 Q* ]: G8 t* `3.3.2　atexit的局限性76
# {$ x6 S% e2 s) Z% _) w- h8 P; g3.3.3　atexit的实现机制77
3.4　小心使用环境变量78
3.5　使用动态库80
3.5.1　动态库与静态库80
& h+ }7 B- }1 s" D& d3.5.2　编译生成和使用动态库80
- @* n) b9 ~' }) J7 w) V% [1 M0 q3.5.3　程序的“平滑无缝”升级82
# v& X* Y$ }+ I* S, 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
3.6.3　如何定位内存问题86
  j. W0 f- C: }7 z8 l3 Q3.7　“长跳转”longjmp90
3.7.1　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
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
. X3 w( W( _* G' a" ^* N4.2.2　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
1 |0 c7 u' ]3 i2 Z+ _/ [4 @. m6 U4.3.2　fork之后父子进程与文件的关系107
4.3.3　文件描述符复制的内核实现110
4 N' i  v% i4 U5 f0 h4.4　进程的创建之vfork()115
4.5　daemon进程的创建117
4.6　进程的终止119
4.6.1　_exit函数119
4.6.2　exit函数120
4.6.3　return退出122
4.7　等待子进程122
' \3 k: z+ X( Z0 V4.7.1　僵尸进程122
4.7.2　等待子进程之wait()124
4.7.3　等待子进程之waitpid()126
& q$ L0 [& ~( r* R5 b4.7.4　等待子进程之等待状态值129
+ [+ Z8 [2 l9 B! S4.7.5　等待子进程之waitid()131
5 o- ^  v8 l# H4.7.6　进程退出和等待的内核实现133
' f# \8 Q* V4 Q3 Q4.8　exec家族141
4.8.1　execve函数141
+ d, ^" a+ x& {9 r" u  p  e& A* e0 K4.8.2　exec家族142
, m) P" d0 ~, i* g( @  c, r3 n4.8.3　execve系统调用的内核实现144
$ `4 E3 [( ?0 f# [+ v4.8.4　exec与信号151
4.8.5　执行exec之后进程继承的属性152
, z' O) h3 @4 f" \2 d- `1 B1 ]# z4.9　system函数152
4.9.1　system函数接口153
4.9.2　system函数与信号156
4.10　总结157
$ Q$ Q- z% Y! s) c: \0 {3 E7 ~第5章　进程控制：状态、调度和优先级158
5.1　进程的状态158
( p' }/ d9 h& K6 @5.1.1　进程状态概述159
5.1.2　观察进程状态171
/ O. |- {; s" S+ a5.2　进程调度概述173
5 c( Q* s9 f! y5 ?" ]9 ]5.3　普通进程的优先级181
7 C6 e' C! U& Y7 e5.4　完全公平调度的实现186
# [  L0 m/ \# V1 k: W5.4.1　时间片和虚拟运行时间186
5.4.2　周期性调度任务190
  h# _% L1 |$ p) r  U5.4.3　新进程的加入192
) e8 T) a* g. l# e( U5.4.4　睡眠进程醒来198
5.4.5　唤醒抢占202
5.5　普通进程的组调度204
- I# S% Z0 U. c8 ]9 ^9 A3 X4 A0 O  H5.6　实时进程207
% J, u0 ]. B2 N/ J" N- K5.6.1　实时调度策略和优先级207
5.6.2　实时调度相关API211
- Z( W% U: p8 n0 l! }4 U( W; i% e5.6.3　限制实时进程运行时间213
5.7　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
( P, m  Y. R9 B5 I6.4　信号的分类227
+ V# A4 Q' r* N1 x6.5　传统信号的特点228
5 H7 `$ |  T$ `+ `- t6.5.1　信号的ONESHOT特性230
6.5.2　信号执行时屏蔽自身的特性232
) t( N, I- b, h! t1 {7 X% r6.5.3　信号中断系统调用的重启特性233
6.6　信号的可靠性236
5 e3 _% _  h* O. f9 s; i% B6.6.1　信号的可靠性实验236
5 T& _4 T# D9 t6.6.2　信号可靠性差异的根源240
5 w7 Y6 Y! p; D* l& D& X6.7　信号的安装243
4 |' ~2 j( `' N( Q6.8　信号的发送246
6.8.1　kill、tkill和tgkill246
6.8.2　raise函数247
& }2 k$ q% [' h, D1 L  Y6.8.3　sigqueue函数247
' O$ V9 Y$ a# p/ [! d+ M* m6.9　信号与线程的关系253
) i) v# X' e$ v7 R6.9.1　线程之间共享信号处理函数254
4 L* g4 o5 b' ^) \: R6.9.2　线程有独立的阻塞信号掩码255
; f) E1 b9 Z, t7 N0 ?  u6 o6.9.3　私有挂起信号和共享挂起信号257
) M0 f7 K/ n! R5 ~1 T2 x4 i8 t6.9.4　致命信号下，进程组全体退出260
5 x0 Q4 @) g& V6.10　等待信号260
6.10.1　pause函数261
6.10.2　sigsuspend函数262
6.10.3　sigwait函数和sigwaitinfo函数263
6.11　通过文件描述符来获取信号265
- d  q5 ^9 [0 k0 ]: L: ]6.12　信号递送的顺序267
2 F2 h3 w8 m$ r6.13　异步信号安全272
7 N/ L0 `! c; A# F5 a2 b$ u6.14　总结275
4 ^6 p0 z9 q# G, c  h. O3 b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
6 m3 P5 |7 M0 v; X' Y( `7.3　pthread库接口介绍284
4 E& n+ N& V" @" b7 c( ?7.4　线程的创建和标识285
( V8 L0 \( _& `& ]% v9 c7.4.1　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
8 |& Q8 T! w' T. I* ?0 n+ A7.6　线程的连接与分离293
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
5 r2 U2 N! G5 G7.7　互斥量300
7.7.1　为什么需要互斥量300
0 \# u+ n5 |/ R; l7.7.2　互斥量的接口304
9 f% a/ F& u) C7.7.3　临界区的大小305
! H: Z5 b% d1 C4 ?! Y$ \- R! n7.7.4　互斥量的性能306
' ~7 o' @# a2 P$ }( V7.7.5　互斥锁的公平性310
1 T  G; S+ {7 k) P0 \* ]& N7.7.6　互斥锁的类型311
7.7.7　死锁和活锁314
7.8　读写锁316
  n# U. v4 j& S2 G& @) i7.8.1　读写锁的接口317
7 A6 s. ]2 f. B* i, J( s0 t7.8.2　读写锁的竞争策略318
7.8.3　读写锁总结323
7.9　性能杀手：伪共享323
! M; S0 e; B9 o/ Y1 }+ _4 \7.10　条件等待328
0 H+ W, M9 p/ X$ j5 I; g7.10.1　条件变量的创建和销毁328
7.10.2　条件变量的使用329
第8章　理解Linux线程（2）333
9 W, s) E9 q- \' D5 ~7 K8.1　线程取消333
" w, ~9 K5 j- ^7 \; A8 w8.1.1　函数取消接口333
! p; v' k6 W0 U& u! K& c1 ~8 `; q1 ^8.1.2　线程清理函数335
2 x1 d9 a% k4 C+ v. l8.2　线程局部存储339
8.2.1　使用NPTL库函数实现线程局部存储340
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
% h8 {7 l& m. f' K8.4　多线程与fork()345
第9章　进程间通信：管道349
6 U* c' W% W. O3 ~& Y2 k$ H9.1　管道351
/ p4 o, V0 w- a- U9 {: C9.1.1　管道概述351
9.1.2　管道接口352
# x6 b, l' p% j/ Q+ _6 V' W9.1.3　关闭未使用的管道文件描述符356
% y! }' Y# R: u/ [9.1.4　管道对应的内存区大小361
( c! k4 X; V, Y9.1.5　shell管道的实现361
: q; o/ U  [$ g* T0 ~+ c" V9.1.6　与shell命令进行通信（popen）362
9.2　命名管道FIFO365
6 Q) ^  h! S( {  K! H6 f6 A4 [9.2.1　创建FIFO文件365
9.2.2　打开FIFO文件366
9.3　读写管道文件367
2 F" |# O: E. m* i7 u1 o$ y2 K9.4　使用管道通信的示例372
第10章　进程间通信：System V IPC375
10.1　System V IPC概述375
10.1.1　标识符与IPC Key376
: e4 l5 L* \/ J* O. c2 I0 Y10.1.2　IPC的公共数据结构379
10.2　System V消息队列383
10.2.1　创建或打开一个消息队列383
5 K  W* B# N! ]% r/ w9 N+ q6 F& g10.2.2　发送消息385
10.2.3　接收消息388
8 X# Y" \: z( ~10.2.4　控制消息队列390
; \2 O, H* ~4 Z10.3　System V信号量391
) \0 `4 P4 H9 M9 M9 _$ i# J0 }/ _( Y" k4 t10.3.1　信号量概述391
$ {3 a. {( l; ?( V" a0 C% R10.3.2　创建或打开信号量393
" H8 i: K9 t$ C- {& c+ @& l10.3.3　操作信号量395
* B& I/ s' s7 j0 G, t10.3.4　信号量撤销值399
10.3.5　控制信号量400
+ {; `9 e9 `# k; q3 b5 ]7 G10.4　System V共享内存402
+ f! U8 g5 I& Y7 J: u& [10.4.1　共享内存概述402
5 I$ O, c) D' R' k; f: a* y10.4.2　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
. l. d( d( Q. H3 S7 X' `10.4.5　控制共享内存408
第11章　进程间通信：POSIX IPC410
11.1　POSIX IPC概述411
* h$ J$ f0 r( L/ ]. S  o+ C11.1.1　IPC对象的名字411
11.1.2　创建或打开IPC对象413
9 r/ o0 k6 t. G: l7 L- ~7 \/ h11.1.3　关闭和删除IPC对象414
) S: B: \$ y* H% u$ J8 _% d9 {11.1.4　其他414
11.2　POSIX消息队列415
11.2.1　消息队列的创建、打开、关闭及删除415
7 `+ p( G/ U0 c# W$ E11.2.2　消息队列的属性418
0 I4 c' W$ e* E8 m6 V: S11.2.3　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
11.3　POSIX信号量428
2 e( A5 v* I+ Z" _. G11.3.1　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
11.3.3　无名信号量的创建和销毁432
11.3.4　信号量与futex433
11.4　内存映射mmap436
11.4.1　内存映射概述436
& u& i2 u- O# [# Q11.4.2　内存映射的相关接口438
7 h. `) [! b6 R6 J. d  `11.4.3　共享文件映射439
. F4 z: M+ a  b* X, w2 [11.4.4　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
11.5.1　共享内存的创建、使用和删除457
1 ?- q2 s* l! p, C2 a. }11.5.2　共享内存与tmpfs458
第12章　网络通信：连接的建立462
12.1　socket文件描述符462
" |! J1 I9 ^( z12.2　绑定IP地址463
12.2.1　bind的使用464
12.2.2　bind的源码分析465
! U+ N% P* q1 \  c9 u/ {. h. X* b12.3　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
$ p8 ^3 L: P* b6 q5 E4 o, P12.4　服务器端连接过程477
12.4.1　listen的使用477
2 U* ?; Y% J; I( H12.4.2　listen的源码分析478
12.4.3　accept的使用480
1 ^- e: Q" @  H9 v# `# m4 ?12.4.4　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
% K( i) e  j1 E' }" _4 ]% t12.5.2　接收SYN包，发送SYN ACK包485
' }( \/ k0 d1 `( P2 z2 ^12.5.3　接收SYN ACK数据包494
) p) h5 K' s* D12.5.4　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
( N! Q0 z6 }! ^& @. i- D13.2　数据包从用户空间到内核空间的流程506
$ T9 i8 }$ S/ U1 ^" d; m2 `13.3　UDP数据包的发送流程510
1 z9 z! C: Y9 s# J; K0 c$ u13.4　TCP数据包的发送流程517
13.5　IP数据包的发送流程527
( H7 x% S' ?7 n- [  T* v8 W  C/ b$ h13.5.1　ip_send_skb源码分析528
# ]4 |6 o* P. Z) t7 z13.5.2　ip_queue_xmit源码分析531
/ b( R+ U. D+ i- H+ Q7 s13.6　底层模块数据包的发送流程532
0 D! J0 e. x3 |. T+ p4 n/ g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
( a' U7 E0 k( W$ K  c$ L- W1 v14.3　UDP数据包的接收流程540
, h% e1 J) P* Q% N14.4　TCP数据包的接收流程544
14.5　TCP套接字的三个接收队列553
14.6　从网卡到套接字556
, q4 ]% q# C) u$ Q' s& R7 B14.6.1　从硬中断到软中断556
: `* J* _; i4 v. b14.6.2　软中断处理557
14.6.3　传递给协议栈流程559
1 O1 W  u0 B( u9 \; a, D2 R. R14.6.4　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
14.6.6　注册传输层协议571
0 V, ~) q4 W5 R% ~14.6.7　确定UDP套接字571
) @! x2 F0 K5 e14.6.8　确定TCP套接字576
第15章　编写安全无错代码582
; u/ C* I! s- Q8 K6 ]; ~4 M15.1　不要用memcmp比较结构体582
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
2 c2 |$ _/ x6 H; I15.4　再论数组首地址587
15.5　“神奇”的整数类型转换588
5 h9 R: X3 ~6 B# Z6 G+ r) N15.6　小心volatile的原子性误解589
15.7　有趣的问题：“x == x”何时为假？591
1 H+ s2 i: v) W  I! ^1 t1 ^; W. D15.8　小心浮点陷阱593
$ J% A3 N) |( j& O! O15.8.1　浮点数的精度限制593
15.8.2　两个特殊的浮点值593
: Q9 {! {+ R! y+ s* j, g15.9　Intel移位指令陷阱595
5 ?. O2 P5 x% k( N% I3 {- B  e( k

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