《Linux操作系統：基礎、原理與應用》

第1部分基礎篇

第1章操作系統概述/3

1.1認識操作系統3

1.1.1操作系統的概念3

1.1.2操作系統的功能4

1.2操作系統的發展與現狀5

1.2.1操作系統的發展5

1.2.2操作系統的分類與現狀7

1.3Linux操作系統概述10

1.3.1Linux的發展背景與歷史10

1.3.2Linux操作系統的特點13

1.3.3Linux操作系統的組成13

1.3.4Linux操作系統的版本14

1.3.5Linux操作系統的應用與發展16

習題17

第2章 Linux操作基礎/18

2.1Linux基本操作18

2.1.1登錄18

2.1.2修改口令19

2.1.3退出20

2.1.4系統的關閉與重啟20

2.2Linux命令20

2.2.1命令的格式21

2.2.2命令的輸入與執行21

2.2.3幾個簡單命令22

2.2.4聯機幫助25

2.3Linux文件操作25

2.3.1Linux系統的文件26

2.3.2Linux系統的目錄31

2.3.3常用的目錄操作命令33

2.3.4常用的文件操作命令37

2.4輸入/輸出重定向53

2.4.1命令的輸入與輸出53

2.4.2輸入重定向54

2.4.3輸出重定向55

2.4.4管道59

習題61

第3章vi文本編輯器/64

3.1vi文本編輯器概述64

3.1.1vi文本編輯器介紹64

3.1.2vi的工作模式65

3.1.3vi的基本工作流程66

3.2vi基本命令67

3.2.1光標定位與移動67

3.2.2文本輸入與刪除68

3.2.3文本修改與替換69

3.2.4文本拷貝、粘貼與選擇70

3.2.5撤銷與重做72

3.3vi常用末行命令72

3.3.1搜索與替換命令72

3.3.2文件操作與退出命令74

3.3.3其他常用命令74

習題75

第4章Linux C編程基礎/76

4.1Linux C編程方法概述76

4.2gcc編譯基礎77

4.2.1gcc編譯過程77

4.2.2gcc命令79

4.2.3gcc應用舉例80

4.3C聯機手冊83

習題84

第2部分原理篇

第5章進程管理/875.1進程87

5.1.1程序的順序執行與并發執行87

5.1.2進程的概念89

5.1.3進程控制塊90

5.1.4Linux系統中的進程91

5.2進程的運行模式95

5.2.1操作系統的內核95

5.2.2中斷與系統調用97

5.2.3進程的運行模式97

5.3進程的描述與組織98

5.3.1進程的資源98

5.3.2進程的描述結構99

5.3.3進程的組織100

5.4進程控制101

5.4.1進程控制的功能101

5.4.2Linux系統的進程控制102

5.4.3Shell命令的執行過程108

5.5進程調度109

5.5.1進程調度的基本原理109

5.5.2Linux系統的進程調度110

5.5.3Linux系統的進程切換113

5.6進程的互斥與同步115

5.6.1進程間的制約關系115

5.6.2信號量同步機制117

5.6.3Linux的信號量機制119

5.6.4死鎖問題119

5.7進程通信121

5.7.1進程通信的方式121

5.7.2Linux信號通信原理122

5.7.3Linux管道通信原理125

5.8線程125

5.8.1線程的概念125

5.8.2線程與進程的比較126

5.8.3內核級線程與用戶級線程126

5.8.4Linux中的線程127

習題128

第6章存儲管理/129

6.1存儲管理概述129

6.1.1內存的分配與回收129

6.1.2存儲地址變換129

6.1.3內存的保護132

6.1.4內存的擴充132

6.2存儲管理方案133

6.2.1分區存儲管理133

6.2.2頁式存儲管理135

6.2.3段式存儲管理137

6.2.4段頁式存儲管理139

6.3虛擬存儲管理139

6.3.1虛擬存儲技術139

6.3.2頁式虛擬存儲器原理140

6.4Linux的存儲管理143

6.4.1x86架構的內存訪問機制143

6.4.2Linux內存管理方案145

6.4.3進程地址空間的管理146

6.4.4內存空間的管理與分配150

6.4.5頁面的交換153

習題154

第7章文件管理/156

7.1文件管理技術156

7.1.1文件與文件系統156

7.1.2文件的邏輯結構與存取方式158

7.1.3文件的物理結構與存儲方式159

7.1.4文件的共享與保護163

7.1.5文件存儲空間的管理164

7.2Linux文件系統概述165

7.2.1Linux文件系統的特點165

7.2.2Linux文件系統的結構165

7.3Ext文件系統167

7.3.1Ext文件的結構167

7.3.2Ext文件系統的磁盤布局173

7.3.3Ext文件存儲分配策略178

7.4虛擬文件系統178

7.4.1VFS的對象179

7.4.2VFS對象的關聯結構182

7.4.3VFS與進程的接口182

7.4.4VFS的緩存機制183

7.4.5文件系統的注冊、掛裝與卸載185

7.4.6文件的操作185

習題186

第8章設備管理/188

8.1設備管理概述188

8.1.1設備管理的功能188

8.1.2設備的分類189

8.1.3設備與系統的接口189

8.1.4I/O系統的硬件結構192

8.1.5I/O系統的軟件結構193

8.2設備管理的相關技術194

8.2.1中斷技術194

8.2.2緩沖與緩存技術196

8.2.3DMA技術198

8.3I/O控制方式199

8.3.1程序I/O方式200

8.3.2中斷I/O方式200

8.3.3DMA方式201

8.3.4通道方式201

8.4設備的分配與調度202

8.4.1設備分配的基本方法202

8.4.2虛擬設備技術203

8.5設備的驅動204

8.5.1設備的驅動方式204

8.5.2驅動程序與中斷處理程序204

8.6Linux設備管理205

8.6.1Linux設備管理綜述205

8.6.2Linux I/O系統的軟件結構207

8.6.3Linux的設備管理機制208

8.6.4字符設備的管理與驅動209

8.6.5塊設備的管理與驅動211

8.6.6Linux的中斷處理217

習題219

第9章操作系統接口/220

9.1操作系統接口概述220

9.1.1作業與作業調度220

9.1.2操作系統的接口221

9.1.3Linux系統的接口222

9.2Shell命令接口222

9.2.1Shell界面的組成222

9.2.2Shell的功能222

9.2.3Shell的版本223

9.2.4Shell的工作流程與原理224

9.3X圖形窗口接口225

9.3.1X Window系統概述225

9.3.2X系統的體系結構與工作原理226

9.3.3X圖形界面的組成228

9.3.4X系統的啟動與停止232

9.3.5Linux桌面系統簡介236

9.4系統調用接口241

9.4.1系統調用接口概述241

9.4.2系統調用接口的組成241

9.4.3系統調用的分類243

9.4.4系統調用的執行過程244

習題246

第3部分應用篇

第10章Shell程序設計/24910.1Shell語言概述249

10.1.1Shell語言的特點249

10.1.2Shell程序249

10.1.3Shell程序的建立與執行250

10.2Shell特殊字符251

10.2.1通配符251

10.2.2輸入/輸出重定向與管道符252

10.2.3命令執行控制符254

10.2.4命令組合符255

10.2.5命令替換符256

10.2.6其他元字符256

10.2.7元字符的引用256

10.3Shell變量257

10.3.1變量的定義與使用257

10.3.2變量的作用域259

10.3.3變量的分類261

10.3.4環境變量261

10.3.5特殊變量264

10.4Shell表達式268

10.4.1數字運算表達式268

10.4.2邏輯測試表達式269

10.5Shell控制結構272

10.5.1條件與條件命令273

10.5.2分支控制命令273

10.5.3循環控制命令275

10.5.4退出循環命令277

10.5.5退出命令278

10.6Shell程序綜合舉例278

習題282

第11章Linux系統管理/284

11.1系統管理概述284

11.1.1系統管理工作的內容284

11.1.2系統管理工具284

11.1.3root的權威性與危險性285

11.2啟動與關閉系統285

11.2.1Linux系統的初始化機制285

11.2.2系統的啟動與關閉操作288

11.3用戶管理289

11.3.1用戶管理概述289

11.3.2用戶管理的相關文件291

11.3.3用戶管理293

11.3.4用戶組管理296

11.4文件系統維護296

11.4.1文件系統的目錄結構296

11.4.2存儲設備命名規則298

11.4.3劃分磁盤分區300

11.4.4建立邏輯卷301

11.4.5建立文件系統302

11.4.6掛裝文件系統303

11.4.7拆卸文件系統305

11.4.8修復文件系統305

11.5系統備份305

11.5.1備份策略306

11.5.2備份命令306

11.6系統監控309

11.6.1監視用戶的登錄309

11.6.2監控進程的運行310

11.6.3監視內存的使用315

11.6.4監視文件系統的使用315

11.7軟件安裝317

11.7.1軟件的打包與安裝317

11.7.2RPM軟件包管理工具318

11.7.3YUM軟件包管理工具321

習題322

第12章網絡與通信應用/323

12.1TCP/IP網絡相關概念323

12.1.1TCP/IP協議概述323

12.1.2IP地址與域名324

12.1.3協議端口325

12.1.4客戶/服務器軟件模型326

12.2Linux網絡應用技術327

12.2.1網絡測試327

12.2.2網絡查詢329

12.2.3遠程執行命令330

12.2.4文件傳輸332

12.2.5即時通信334

12.3電子郵件334

12.3.1電子郵件的結構335

12.3.2電子郵件系統的工作原理335

12.3.3在Linux中使用郵件337

習題339

附錄ALinux系統的安裝/341

A.1安裝準備340

A.1.1獲得安裝介質340

A.1.2確定安裝方式340

A.2在硬盤分區中安裝Linux系統341

A.2.1安裝前準備341

A.2.2安裝過程341

A.2.3安裝后設置346

A.3在虛擬機中安裝Linux系統349

A.3.1虛擬機技術簡介349

A.3.2安裝虛擬機軟件350

A.3.3創建虛擬機350

A.3.4調整虛擬機設置351

A.3.5在虛擬機中安裝和運行Linux352

附錄BLinux C開發工具簡介/355

B.1Linux C開發環境355

B.2Make工具介紹357

B.2.1makefile文件358

B.2.2make命令360

B.3調試工具介紹362

B.3.1gdb命令362

B.3.2gdb的使用364

參考文獻/371

總結

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