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第1章 绪论1

1.1操作系统概述1

1.1.1建立操作系统的目标1

1.1.2操作系统是用户与计算机的接口1

1.1.3操作系统是资源管理器2

1.2 UNIX系统的主要特性3

1.3 UNIX系统的发展史4

1.4开源软件与UNIX的推广发展6

1.4.1开源软件6

1.4.2促进UNIX发展的重要组织机构7

1.4.3各种UNIX系统分支7

习题9

第2章 UNIX基本概念及入门技术10

2.1 UNIX系统基本常识10

2.1.1两种前端机10

2.1.2用户的注册与注销11

2.1.3账户的管理12

2.1.4用户口令的管理12

2.1.5用户组信息13

2.2初识UNIX的shell13

2.2.1什么是shell程序13

2.2.2 shell的内部命令和外部命令14

2.3 UNIX系统启动及用户登录过程14

2.3.1 UNIX系统的启动方式14

2.3.2 UNIX系统的启动过程14

2.3.3 Linux引导过程实例15

2.3.4用户的登录过程17

2.4 UNIX常用命令介绍18

2.4.1 UNIX命令使用方法18

2.4.2多命令行及多行命令19

2.4.3一般常用命令19

2.4.4用于目录操作的命令23

2.4.5用于文件操作的命令24

2.4.6有关状态及信息查询的命令28

2.4.7用于网络和通信的命令31

2.5 UNIX系统体系结构34

2.5.1传统UNIX系统体系结构34

2.5.2现代UNIX系统体系结构35

2.6 UNIX系统使用注意事项36

2.6.1正确选择用户访问权限36

2.6.2移动存储设备的使用36

2.6.3 UNIX对多种文件系统类型的支持37

2.7本章小结40

习题40

第3章 编辑UNIX的文本文件42

3.1标准编辑器ed42

3.1.1使用ed的基本常识43

3.1.2元字符和正则表达式43

3.1.3如何进入ed、退出ed及保存文本文件44

3.1.4 ed中的常用命令44

3.2全屏幕编辑器vi46

3.2.1如何进入vi、退出vi及保存一个文件46

3.2.2命令行方式下的常用命令46

3.2.3末行命令方式下的常用命令47

3.2.4进入插入编辑方式的常用命令48

3.2.5使用vi的注意事项48

3.2.6 vi环境的设置49

3.3 Emacs编辑器50

3.3.1 Emacs的使用方法51

3.3.2 Emacs主菜单功能简介52

3.3.3 Emacs中的功能键53

3.4本章小结53

习题54

第4章 UNIX系统的shell55

4.1 shell概述55

4.1.1 shell的基本功能55

4.1.2多种UNIX的shell55

4.2 shell的内部特性57

4.2.1 shell的命令解释过程57

4.2.2 UNIX系统定义的标准流57

4.2.3 shell语法管理58

4.2.4标准流重定向与管道线控制58

4.2.5错误流重定向60

4.2.6命令执行控制及滤波功能60

4.3 shell的环境设置62

4.3.1 shell环境变量62

4.3.2 Linux系统的shell环境配置63

4.3.3 Korn shell环境设置63

4.3.4 C shell环境设置64

4.4本章小结66

习题67

第5章 shell程序设计68

5.1 shell编程的基本知识68

5.1.1 shell程序可完成的工作68

5.1.2 shell程序编写格式68

5.1.3 shell程序的运行方式69

5.2 shell变量的使用69

5.2.1 shell变量及变量赋值69

5.2.2变量的访问及变量参数替换70

5.2.3变量的作用域71

5.2.4 shell的预定义变量和环境变量71

5.2.5 shell中命令的位置变量72

5.2.6变量替换73

5.2.7用命令做变量替换73

5.3 test命令的使用74

5.3.1对文件特性的测试74

5.3.2对字符串内容的测试74

5.3.3对整数n的测试75

5.4 shell程序的控制流75

5.4.1命令的返回状态75

5.4.2程序的控制结构76

5.5条件控制语句77

5.6循环语句81

5.7 shell编程中常用的其他语句84

5.8 shell程序的输出85

5.9 shell程序的调试方法86

5.10本章小结87

习题88

第6章 UNIX系统编程基础89

6.1程序设计环境89

6.1.1理想中的程序设计环境89

6.1.2多任务环境下的程序执行90

6.2基于操作系统支持的程序设计91

6.2.1建立系统编程思想91

6.2.2 UNIX提供的系统支持92

6.2.3关于UNIX的系统调用94

6.2.4系统调用与库函数的关系95

6.3在UNIX环境中完成C编程96

6.3.1编程需要掌握的工具96

6.3.2 makefile文件编写96

6.3.3 C程序的编译与调试100

6.3.4链接特殊库函数101

6.4常用函数库glib的使用102

6.4.1 glib基本类型定义102

6.4.2 glib的宏103

6.4.3内存管理函数103

6.4.4字符串处理函数104

6.4.5 glib可支持的数据结构105

6.4.6 GString107

6.4.7计时器函数108

6.4.8错误处理函数108

6.5其他有关函数库108

6.5.1 libxml库109

6.5.2 readline库109

6.5.3 curses库110

6.6本章小结112

习题113

第7章 UNIX文件管理系统114

7.1 UNIX文件的概念114

7.2 UNIX文件分类114

7.2.1普通文件114

7.2.2目录文件116

7.2.3特殊文件117

7.2.4管道文件117

7.2.5链接文件118

7.3 UNIX文件系统118

7.3.1文件的组织及命名118

7.3.2文件的许可机制119

7.3.3文件系统功能及结构120

7.3.4系统中的特殊目录121

7.3.5文件系统的安装与卸载121

7.4 UNIX文件系统内部存储方式123

7.4.1逻辑卷与物理卷123

7.4.2文件系统的存储结构125

7.4.3索引节点和目录文件的作用129

7.4.4多重索引存储结构130

7.5 UNIX文件系统的动态管理技术132

7.5.1支持多种文件系统的机制132

7.5.2文件信息的动态管理133

7.5.3文件的检索过程135

7.5.4文件共享方式135

7.6用于文件管理的系统调用138

7.6.1文件描述符138

7.6.2用于文件创建和文件链接的系统调用138

7.6.3文件打开与关闭的系统调用140

7.6.4文件的读、写系统调用140

7.7文件随机存取技术141

7.7.1改变文件指针位置141

7.7.2捕获当前文件指针位置143

7.8文件记录管理技术145

7.8.1记录锁定技术描述145

7.8.2记录锁定技术举例145

7.9常用文件系统备份与恢复技术147

7.10本章小结147

习题148

第8章 UNIX的进程管理150

8.1进程的基本概念150

8.1.1程序的并发执行150

8.1.2进程的定义和描述151

8.1.3进程的状态152

8.1.4进程控制基本概念154

8.2 UNIX进程管理机制155

8.2.1进程创建155

8.2.2进程描述157

8.2.3进程管理数据结构157

8.3 UNIX命令执行及进程属性163

8.3.1命令执行与进程相关163

8.3.2进程属性说明164

8.4 UNIX进程调度与管理165

8.4.1 UNIX进程状态及其转换165

8.4.2 UNIX进程调度程序166

8.4.3 UNIX进程调度策略及其实现167

8.5 UNIX进程管理的系统调用169

8.5.1进程管理系统调用的作用169

8.5.2进程的创建170

8.5.3控制进程执行特定任务171

8.5.4控制进程的终止173

8.5.5进程的同步173

8.5.6库函数system174

8.6本章小结175

习题176

第9章 UNIX存储管理178

9.1存储管理基本概念178

9.1.1存储器配置原则178

9.1.2存储管理基本任务178

9.2地址重定位179

9.2.1逻辑地址空间179

9.2.2物理地址空间179

9.2.3地址重定位180

9.3常用存储管理技术181

9.3.1连续内存分配方式181

9.3.2覆盖和交换技术181

9.3.3分页管理技术182

9.3.4段式管理技术184

9.4虚拟存储技术185

9.4.1局部性原理185

9.4.2虚拟存储思想185

9.4.3虚拟存储实现方法186

9.4.4虚拟存储页面置换算法188

9.5 UNIX存储管理策略191

9.5.1交换策略191

9.5.2请求调页策略191

9.6 Linux内存管理实现技术192

9.6.1 Linux存储地址识别192

9.6.2 Linux进程存储空间193

9.6.3 Linux的分段模型193

9.6.4 Linux的分页模型194

9.6.5 Linux进程虚地址空间描述195

9.6.6 Linux物理内存空间管理196

9.6.7基于Slab的缓存管理197

9.7本章小结197

习题198

第10章 UNIX系统的进程通信200

10.1进程通信的基本概念200

10.1.1进程通信的分类200

10.1.2进程间通信200

10.1.3进程通信实现方式200

10.2 UNIX的基本通信技术202

10.2.1锁文件通信202

10.2.2记录锁定文件通信202

10.2.3信号204

10.2.4用信号完成通信204

10.3管道通信207

10.3.1管道的读写控制208

10.3.2无名管道通信208

10.3.3有名管道通信210

10.4共享存储区通信技术213

10.4.1共享存储区的概念213

10.4.2共享存储区的建立与操作214

10.4.3共享存储区通信实例215

10.5 UNIX的IPC216

10.5.1 UNIX System V IPC基本机制217

10.5.2消息队列217

10.5.3 Linux系统的IPC机制222

10.6本章小结222

习题223

第11章 UNIX的设备管理224

11.1设备管理的基本概念224

11.1.1设备管理模块的功能224

11.1.2设备分类管理225

11.1.3 I/O传输控制技术225

11.1.4虚拟设备管理技术227

11.2 UNIX的设备管理结构227

11.2.1设备管理体系结构227

11.2.2 UNIX的设备分类标识228

11.2.3 UNIX的设备特殊文件228

11.2.4逻辑设备描述及访问229

11.3设备状态及设备控制230

11.3.1设备状态及其转换230

11.3.2设备控制策略230

11.4设备驱动与系统内核间的关联232

11.4.1设备驱动程序232

11.4.2驱动程序与内核间的关联233

11.4.3设备驱动程序与文件系统的关系233

11.5块设备的数据高速缓存机制235

11.5.1缓冲控制块的设置235

11.5.2缓冲池的结构236

11.5.3缓冲区的分配与释放237

11.6对设备做读写操作238

11.6.1块设备的读写238

11.6.2字符设备的读写239

11.7 Linux系统设备管理问题241

11.7.1 Linux设备驱动程序的特点241

11.7.2驱动程序与外界的接口242

11.7.3驱动程序的基本结构242

11.7.4常用设备接口242

11.7.5外设连接自动检测技术244

11.8本章小结246

习题247

第12章 UNIX的多线程环境248

12.1线程的基本概念248

12.1.1多线程基础248

12.1.2包含线程的进程模型250

12.2多线程平台特性251

12.2.1设计中可利用线程改进程序的响应能力251

12.2.2处理器结构改善直接影响程序执行效率251

12.2.3线程的执行状态及运行特性251

12.3多线程管理模式252

12.3.1纯用户级线程管理模式252

12.3.2纯核心级线程管理模式253

12.3.3组合型的线程管理模式253

12.4 UNIX的多线程管理结构254

12.5多线程编程255

12.5.1多线程程序结构的改变255

12.5.2多线程标准库256

12.5.3多线程编程规则257

12.6多线程程序设计技术259

12.6.1创建和使用简单线程259

12.6.2对线程的常用操作261

12.6.3线程中使用的数据263

12.7多线程程序设计综合举例264

12.8本章小结267

习题269

第13章 UNIX网络特性及支撑环境270

13.1 计算机网络基本知识270

13.1.1通信子网270

13.1.2资源子网271

13.1.3计算机网络的主要功能271

13.1.4计算机网络分类272

13.1.5计算机网络体系结构272

13.1.6网络中的传输介质和连接274

13.1.7网络操作系统274

13.2 UNIX网络结构及支持协议274

13.2.1 UNIX网络分层结构274

13.2.2 UNIX中的TCP/IP协议275

13.2.3 UNIX系统支持的UUCP协议277

13.2.4基于协议的Internet应用278

13.3网络间进程通信278

13.3.1套接字解决的问题279

13.3.2套接字通信的基本知识279

13.3.3套接字和套接字地址280

13.3.4套接字在虚电路服务中的应用281

13.3.5套接字在数据报服务中的应用281

13.3.6套接字协议族282

13.3.7套接字类型282

13.3.8套接字函数282

13.4用UNIX平台构建Internet网络环境284

13.4.1用户域名和IP地址284

13.4.2 TCP/IP配置信息285

13.4.3电子邮件服务286

13.4.4远程文件传输服务287

13.4.5远程登录telnet服务288

13.4.6网络文件系统290

13.5本章小结290

习题291

第14章 X-Window及其他实用程序292

14.1 X-Window292

14.1.1 X-Window的特征292

14.1.2 X-Window的工作方式293

14.1.3 X-Window的组成部件294

14.1.4 X-Window编程环境介绍295

14.2数据检索加工工具awk296

14.2.1 awk基本描述296

14.2.2 awk中的记录和字段297

14.2.3 awk中使用的模式298

14.2.4 awk中的操作语句300

14.3程序管理器300

14.3.1源代码控制系统SCCS300

14.3.2并行开发程序管理器300

14.4词法分析和语法分析生成工具302

14.5本章小结303

习题303

附录A UNIX系统中的常用系统调用304

附录B Linux系统中的C环境308

附录C UNIX/Linux常用命令314

参考文献343