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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shell 13

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ed 42

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vi 46

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shell 55

4.1 shell概述 55

4.1.1 shell的基本功能 55

4.1.2多种UNIX的shell 55

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 GString 107

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system 174

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IPC 216

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-Window 292

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awk 296

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SCCS 300

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