Linux系统应用及编程(21世纪高等学校计算机系列规划教材)
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作者编者:耿朝阳//肖锋
出版社清华大学
ISBN9787302508137
出版时间2019-01
装帧平装
开本其他
定价45元
货号30324332
上书时间2024-05-30
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目录
第1章Linux操作系统简介1
1.1Linux概述1
1.1.1Linux的起源和发展1
1.1.2Linux的特点2
1.1.3常见Linux发行版本4
1.2安装Linux5
1.2.1在虚拟机上安装Linux5
1.2.2在计算机上直接安装Linux17
1.3网络配置20
1.3.1桥接模式21
1.3.2仅主机模式21
1.3.3NAT模式21
本章小结23
本章习题23
第2章Linux操作系统管理常用命令24
2.1Linux常用命令24
2.2命令高级操作26
2.2.1命令补全26
2.2.2使用历史命令26
2.2.3输入/输出重定向27
2.2.4管道功能27
2.3文件操作命令27
2.4用户与组管理命令37
2.5网络管理命令46
2.6进程管理命令49
2.7帮助命令58
本章小结60
本章习题60第3章Shell编程61
3.1Shell概述61
3.1.1Shell的分类61
3.1.2Shell的功能62
3.1.3Shell脚本的建立与执行62
3.2Shell中的变量64
3.2.1Shell的环境变量64
3.2.2Shell的系统变量66
3.2.3Shell的用户自定义变量66
3.2.4Shell中变量的数学运算67
3.3Shell的特殊字符68
3.3.1Shell的通配符68
3.3.2Shell的元字符69
3.3.3Shell的转义符69
3.4Shell中的控制语句70
3.4.1条件测试语句70
3.4.2if条件语句74
3.4.3select语句75
3.4.4case语句75
3.4.5for语句77
3.4.6while语句79
3.4.7break语句和continue语句81
本章小结82
本章习题82
第4章Linux常用开发工具83
4.1Linux编程环境及工具83
4.2VI编辑器84
4.2.1命令模式85
4.2.2底行命令模式86
4.3GCC编译器87
4.4GDB调试工具89
本章小结92
本章习题92
第5章文件系统与操作93
5.1磁盘的结构93
5.1.1磁盘的物理结构93
5.1.2Linux文件系统目录95
5.1.3inode97
5.2Linux文件系统98
5.2.1Linux常用文件系统98
5.2.2对文件系统的操作104
5.3Linux文件类型和权限107
5.3.1文件类型107
5.3.2文件的权限110
5.4文件操作112
5.4.1文件描述符112
5.4.2文件操作相关函数113
本章小结120
本章习题121
第6章内存管理122
6.1Linux内存管理机制122
6.1.1虚拟内存管理机制122
6.1.2线性地址空间与物理地址空间125
6.2内存的控制128
6.2.1内存分配与释放128
6.2.2内存映射131
6.3内存操作函数135
6.3.1内存复制135
6.3.2向内存赋值136
6.3.3在某一内存区域查找指定字符137
6.3.4比较内存内容137
6.3.5取得内存分页大小138
本章小结139
本章习题139
第7章Linux进程管理140
7.1进程概述140
7.1.1进程的概念140
7.1.2进程分类141
7.1.3进程属性142
7.2进程控制函数144
7.2.1fork函数144
7.2.2vfork函数145
7.2.3system函数146
7.2.4execve函数147
7.2.5getpid函数149
7.2.6getppid函数149
7.2.7exit函数150
7.3进程同步151
7.3.1wait函数152
7.3.2waitpid函数154
本章小结156
本章习题156
第8章信号157
8.1信号的概念157
8.1.1信号的状态159
8.1.2信号的处理方式159
8.2信号产生的条件160
8.2.1系统调用160
8.2.2kill命令162
8.2.3软件条件163
8.3信号操作相关函数165
8.3.1信号捕获165
8.3.2信号阻塞168
8.3.3pause函数171
8.3.4sigsuspend函数172
本章小结174
本章习题174
第9章进程间通信176
9.1管道176
9.1.1匿名管道176
9.1.2命名管道181
9.2消息队列184
9.2.1消息队列接口函数184
9.2.2使用消息队列实现进程间通信187
9.3信号量189
9.3.1信号量接口函数190
9.3.2使用信号量实现进程间通信191
9.4共享内存195
9.4.1共享内存接口函数196
9.4.2使用共享内存实现进程间通信197
本章小结200
本章习题200
第10章网络编程基础201
10.1计算机网络概述201
10.1.1网络协议202
10.1.2端口与地址203
10.2socket网络编程204
10.2.1socket的函数接口205
10.2.2socket通信流程208
10.3网络编程实例210
10.3.1基于TCP网络编程210
10.3.2基于UDP网络编程213
10.3.3基于socket的本地通信216
本章小结219
本章习题219
参考文献220
内容摘要
\"本书介绍了Linux操作系统的基础知识、Linux操作系统的常用命令及系统管理方法、Linux操作系统环境下的程序设计技术等内容，涉及的知识面广，内容介绍深入浅出，由易到难，循序渐进，注重能力培养。本书的特点是理论与实践相结合，在介绍Linux操作系统基本理论的基础上，为大部分知识点配有相关例程分析，使读者在掌握理论知识的同时，提高Linux环境编程能力。
本书可作为大学本科计算机相关专业的教材，也可作为从事Linux操作系统应用、开发工作相关技术人员的培训教材和参考资料。\"
精彩内容
第1章Linux操作系统简介20世纪90年代以来,Linux操作系统从诞生到发展,现在已经进入高速、稳定的发展阶段,其应用范围日益广泛,从微小型的嵌入式系统到台式计算机、服务器以及大型的计算机集群系统、云计算平台,只要有计算机的地方就会用到Linux操作系统。目前Linux操作系统的用户遍布全球各地,从个人用户到企业用户、研究机构、政府部门,人们使用Linux操作系统完成了日常的办公、开发研究、系统管理、信息服务等各项工作。可以预见在不久的将来,Linux操作系统在操作系统应用领域会逐步占据主导的地位。
本章主要学习以下内容。
了解Linux操作系统的起源和发展。
了解自由软件的概念。
掌握Linux的安装、配置方法。
1.1Linux概述Linux是一种源码开放、可以免费使用和自由传播的类UNIX操作系统,是一个基于POSIX标准的多用户、多任务的操作系统。它能运行主要的UNIX工具软件、应用程序和网络协议。它支持32位和64位硬件。Linux继承了UNIX以网络为核心的设计思想,是一个性能稳定的多用户网络操作系统。
1.1.1Linux的起源和发展Linux的产生和发展与自由软件密切相关。自由软件运动的发展起源于由RichardStallman(图11)发起的GNU计划,GNU是“GNU’sNotUNIX”的递归缩写，图12所示为GNU标志。GNU计划目的是开发一套完整的、自由的类似于UNIX的操作系统(UNIXLike)。
图11RichardStallman图12GNU标志RichardStallman，1953年生于美国纽约，就读于哈佛大学。他是自由软件运动的精神领袖，GNU工程以及自由软件基金会的创立者、著名黑客，编写了诸如emacs、GCC、GDB等著名软件，在计算机软件领域产生深远影响。他于1983年发起了GNU工程，并为自由软件树立了法律规范。如今自由软件已经在世界范围内产生了深远的影响，在计算机工业、科学研究、教育等领域显示出了极大的生命力和价值。
1991年年初,芬兰赫尔辛基大学的学生LinusTorvalds(图13)开始在一台386计算机上学习Minix操作系统,在此过程中,图13LinusTorvalds他开始编写自己的操作系统,其目的是设计一个可以代替Minix的操作系统,这个操作系统可以工作在386、486以及奔腾处理器的个人计算机上,并且具有UNIX操作系统的全部功能。1991年10月5日,LinusTorvalds编写出了Linux操作系统内核并在GPL(GNUGeneralRepublicLicense,GNU通用公共许可证)条款下发布。Linux之后在网上广泛流传,许多程序员参与了开发与修改。1992年Linux与其他GNU软件结合,完全自由的操作系统正式诞生。该操作系统往往被称为GNU/Linux或简称Linux。借助于Internet网络,在世界各地计算机爱好者的共同努力下,Linux操作系统现在已成为世界上使用最多的一种UNIX类操作系统,并且其使用人数还在迅速增长。
自由软件(FreeSoftware)的自由并不是指价格,自由(Free)这个概念并不是指免费的啤酒,而是指使用自由。自由软件所指的软件,其使用者有使用、复制、散布、研究、改写、再利用该软件的自由。更精确地说,自由软件赋予使用者以下4种自由。
(1)不论目的为何,有使用该软件的自由。
(2)有研究该软件如何运作的自由,并且得以改写该软件来符合使用者自身的需求。
(3)取得该软件之源码的自由。
(4)有改善再利用该软件的自由,并且可以发表改写版供公众使用,如此一来,整个社群都可以受惠。如前项,取得该软件之源码为达成此目的之前提。
使用者可以付费取得GNU的软件,或者,使用者也可以免费取得这些软件,但是,不管使用者是如何取得这些软件的,他们必须永远有权利复制或是改写这些软件,甚至贩售这些软件。所以自由软件并不等同于免费软件。
Linux操作系统现在已经成为自由软件的代表，它有着源码开放、安全稳定、功能强大等特点，在众多优秀的Linux开发维护团队的努力工作下不断发展壮大。
1.1.2Linux的特点Linux操作系统在十几年的时间里得到迅猛的发展,与其良好的特性有着直接的关系,具体来说,Linux有以下特点。
1.自由软件由于Linux操作系统的开发从一开始就与GNU项目紧密地结合起来,所以它的大多数组成部分都直接来自GNU项目。任何人、任何组织只要遵守GPL条款,就可以自由使用Linux源代码,为用户提供了最大限度的自由度。这一点也正好符合嵌入式系统开发的特点,因为嵌入式系统应用千差万别,设计者往往需要针对具体的应用对源码进行修改和优化,所以是否能获得源代码对于嵌入式系统的开发是至关重要的。加之Linux的软件资源十分丰富,每种通用程序在Linux上几乎都可以找到,并且数量还在不断增加。这一切就使设计者在其基础之上进行二次开发变得非常容易。
2.开放性Linux操作系统遵循世界标准规范,特别是遵循开放系统互联(OSI)国际标准,遵循这个国际标准开发的软硬件系统都能彼此兼容,可方便地实现互联互通。
3.多用户多任务Linux操作系统资源可以被多个用户使用,每个用户对自己的资源(如文件、设备)有特定的权限,互不影响。用户还可以同时执行多个任务,各个任务独立运行,Linux操作系统调度每一个任务分时访问处理器,计算机CPU的处理速度非常快,从一个任务到另一个任务之间的切换时间非常短,使得用户感觉到多个任务像在同时运行一样。
4.良好的用户界面Linux向用户提供了两种界面:用户界面和系统调用。Linux还为用户提供了图形用户界面。它利用鼠标、菜单、窗口、滚动条等设施,给用户呈现一个直观、易操作、交互性强的友好的图形化界面。
5.丰富的网络功能Linux从诞生之日起就与Internet密不可分,支持各种标准的Internet网络协议,Linux中大量网络管理、网络服务等方面的功能,可使用户很方便地建立高效稳定的防火墙、路由器、工作站、服务器等。为提高安全性,它还提供了大量的网络管理软件、网络分析软件和网络安全软件等。
6.安全稳定Linux采取了许多安全技术来保证系统的可靠运行,包括对设备和文件的读/写控制、带保护措施的子系统、审计跟踪、核心授权等,Linux内核的高效和稳定已在各个领域内得到了大量事实的验证。
7.良好的可移植性
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