Linux高级程序设计（第三版）

第1章　Linux下C语言开发环境
1.1　Linux操作系统简介
1.1.1　Linux操作系统简介
1.1.2　GNU/Linux简介
1.1.3　相关术语介绍
1.2　Linux开发初步
1.2.1　Linux下C程序标准
1.2.2　库函数和系统调用
1.2.3　在线文档介绍
1.2.4　获取错误信息
1.3　部分常用工具简介
1.3.1　tar打包器
1.3.2　Linux常用命令及工具
1.4　Linux下编码风格
1.4.1　GNU编码规范
1.4.2　Linux内核编码规范

第2章　Linux下C语言开发工具
2.1　常用编辑工具
2.1.1　VIM编辑器
2.1.2　Emacs编辑器
2.1.3　Source Insight工具
2.2　GCC/GDB编译调试工具基础
2.2.1　GCC/G++简单介绍
2.2.2　GDB调试工具简介
2.2.3　使用GCC编译C程序示例
2.2.4　使用g++编译C++程序示例
2.2.5　GDB演示示例

第3章　Linux进程存储管理
3.1　Linux程序存储结构与进程结构
3.1.1　Linux可执行文件结构
3.1.2　Linux进程结构
3.1.3　C变量及函数存储类型
3.1.4　栈和堆的区别
3.1.5　示例：查看代码中各数据存储位置
3.1.6　常见内存错误示例分析
3.2　ANSI C动态内存管理
3.2.1　内存分配的基本方式
3.2.2　示例：为程序申请动态内存空间
3.2.3　内存数据管理函数
3.3　Valgrind及valkyrie内存管理工具
3.3.1　Valgrind介绍
3.3.2 Valgrind安装与使用
3.3.3　valgrind图形化工具Valkyrie
3.3.4　内存检测示例
3.4　Linux进程环境及系统限制
3.4.1　进程与命令行选项及参数
3.4.2　进程与环境变量
3.4.3　Linux系统限制
3.4.4　Linux时间管理

第4章　ANSI C文件IO管理
4.1　文件及文件流
4.1.1　文件与流的基本概念
4.1.2　标准流及流主要功能
4.1.3　文件流指针
4.1.4　缓冲区类型
4.1.5　指定流缓冲区
4.2　ANSI C文件I/O操作
4.2.1　打开关闭文件
4.2.2　读/写文件流
4.2.3　文件流定位
4.2.4　实现文件复制操作示例
4.3　流的格式化输入/输出操作
4.3.1　printf/scanf函数分析
4.3.2　fprintf/fscanf函数分析
4.3.3　sprintf函数分析
4.3.4　sscanf函数分析

第5章　POSIX文件及目录管理
5.1　文件描述符与内核文件表项
5.1.1　文件流与文件描述符的区别
5.1.2　文件表结构图
5.1.3　文件描述符与文件流的转换操作
5.2　POSIX标准下文件IO管理
5.2.1　创建/打开/关闭文件
5.2.2　文件控制fcntl
5.2.3　读/写文件内容
5.2.4　使用POSIX IO实现大于2G文件复制
5.2.5　文件定位
5.2.6　同步内核缓冲区
5.2.7　映射文件到内存
5.2.8　锁定/解锁文件
5.3　目录流基本操作
5.3.1　打开/关闭目录文件
5.3.2　读/写目录内容
5.3.3　定位目录位置
5.3.4　添加和删除目录
5.3.5　当前工作路径操作
5.3.6　文件流、目录流、文件描述符总结
5.4　应用案例：递归文件目录复制操作
5.4.1　应用需求及流程图
5.4.2　示例代码

第6章　普通文件、连接文件及目录文件属性管理
6.1　Linux文件系统管理
6.1.1　Linux下VFS虚拟文件系统
6.1.2　ext2文件系统结构
6.1.3　目录文件及常规文件存储方法
6.2　Linux系统下文件类型及属性
6.2.1　Linux文件类型及权限
6.2.2　Linux文件类型
6.2.3　文件权限修饰位
6.2.4　文件访问权限位
6.3　Linux文件属性管理
6.3.1　读取文件属性
6.3.2　修改文件权限操作
6.3.3　修改系统umask值
6.3.4　修改文件的拥有者及组
6.3.5　用户名/组名与UID/GID的转换
6.3.6　创建/删除硬连接
6.3.7　符号连接文件特殊操作
6.3.8　文件时间属性修改与时间处理
6.4　示例：ls ？l以排序方式列出目录信息
6.4.1　需求及知识点涵盖
6.4.2　流程及源代码实现
6.5　示例：实现tree系统命令

第7章　终端及串口编程
7.1　终端设备类型
7.1.1　实际的物理串口
7.1.2　控制台终端
7.1.3　虚拟终端
7.1.4　当前终端
7.2　终端属性控制
7.2.1　读取/设置终端属性信息
7.2.2　c_cflag终端控制选项
7.2.3　c_lflag终端本地选项
7.2.4　c_iflag终端输入选项
7.2.5　c_oflag终端输出选项
7.2.6　c_cc[NCCS]终端控制字符
7.2.7　IOCTLs控制终端
7.2.8　进程与终端
7.3　串口编程
7.3.1　串口物理设备
7.3.2　串口终端基本操作
7.3.3　串口编程示例
7.4　控制台终端应用基础
7.4.1　终端属性设置
7.4.2　控制命令基本格式
7.4.3　从控制台终端获取信息不回显

第8章　Linux进程管理与程序开发
8.1　进程环境及进程属性
8.1.1　程序、进程与进程资源
8.1.2　进程状态
8.1.3　进程基本属性
8.1.4　进程用户属性
8.2　进程管理及控制
8.2.1　创建进程
8.2.2　在进程中运行新代码
8.2.3　回收进程用户空间资源
8.2.4　回收内核空间资源
8.2.5　孤儿进程与僵死进程
8.2.6　修改进程用户相关信息
8.3　Linux特殊进程
8.3.1　守候进程及其创建过程
8.3.2　日志信息及其管理
8.3.3　守候进程应用示例

第9章　进程间通信--管道
9.1　进程间通信--PIPE
9.1.1　无名管道概念
9.1.2　无名管道文件操作的特殊性
9.1.3　文件描述符重定向
9.1.4　实现who|sort
9.1.5　流重定向
9.2　进程间通信--FIFO
9.2.1　有名管道概念
9.2.2　有名管道管理及其特殊性
9.2.3　管道基本特点总结

第10章　Linux异步信号处理机制
10.1　Linux常见信号与处理
10.1.1　信号与中断
10.1.2　信号基本概念
10.1.3　信号的生命周期
10.1.4　发送信号
10.2　安装信号与捕获信号
10.2.1　信号处理办法
10.2.2　signal安装信号
10.2.3　sigaction安装信号
10.2.4　signal的系统漏洞
10.3　安装信号与捕获信号
10.3.1　设置进程屏蔽信号集
10.3.2　获取当前未决的信号
10.3.3　信号集合操作
10.3.4　信号集合操作应用示例
10.4　等待信号
10.4.1　pause函数
10.4.2　sigsuspend函数
10.5　信号应用实例

第11章　System V进程间通信
11.1　System V IPC基础
11.1.1　key值和ID值
11.1.2　拥有者及权限
11.2　消息队列
11.2.1　消息队列IPC原理
11.2.2　Linux消息队列管理
11.2.3　消息队列应用实例
11.3　信号量通信机制
11.3.1　信号量IPC原理
11.3.2　Linux信号量管理操作
11.3.3　SEM_UNDO参数的应用
11.3.4　使用信号量实现生产消费问题
11.4　共享内存
11.4.1　共享内存IPC原理
11.4.2　Linux共享内存管理
11.4.3　共享内存的权限管理示例
11.4.4　共享内存处理应用示例

第12章　Linux多线程编程
12.1　线程基本概念与线程操作
12.1.1　线程与进程的对比
12.1.2　创建线程
12.1.3　线程退出与等待
12.1.4　取消线程
12.1.5　线程与私有数据
12.2　线程同步机制
12.2.1　互斥锁通信机制
12.2.2　条件变量通信机制
12.2.3　读写锁通信机制
12.3　多线程异步管理--信号
12.3.1　线程信号管理
12.3.2　线程信号应用实例
12.4　线程属性控制
12.4.1　获取线程ID
12.4.2　初始化线程属性对象
12.4.3　获取/设置线程detachstate属性
12.4.4　获取/设置线程栈相关属性

第13章　Linux Socket网络编程基础
13.1　网络通信基础
13.1.1　TCP/IP协议簇基础
13.1.2　IPv4协议基础
13.1.3　点分十进制IP地址与二进制IP地址转换
13.1.4　网络数据包封包与拆包过程
13.1.5　字节顺序与大小端问题
13.2　BSD Socket网络通信编程
13.2.1　BSD TCP通信编程流程
13.2.2　BSD Socket网络编程API
13.3　使用TCP实现简单聊天程序
13.3.1　服务器端代码分析
13.3.2　客户器端代码分析
13.4　网络调试工具
13.4.1　tcpdump的使用
13.4.2　netstat工具使用
13.4.3　lsof工具使用

第14章　TCP高级应用
14.1　文件I/O方式比较
14.2　I/O阻塞与非阻塞操作
14.2.1　阻塞与非阻塞基本概念
14.2.2　非阻塞应用示例
14.3　socket多路复用应用
14.3.1　select()与pselect函数介绍
14.3.2　poll与ppoll函数
14.3.3　多路复用应用示例
14.4　控制socket文件描述符属性
14.4.1　set/getsockopt()修改socket属性
14.4.2　fcntl控制socket
14.4.3　ioctl控制文件描述符

第15章　UDP网络编程应用
15.1　UDP网络编程基础
15.1.1　UDP网络通信流程
15.1.2　使用AF_INET实现UDP点对点通信示例
15.2　UDP广播通信
15.2.1　广播地址与广播通信
15.2.2　UDP广播通信示例
15.3　UDP组播通信
15.3.1　组播地址与组播通信
15.3.2　UDP组播应用示例
15.4　socket信号驱动
15.4.1　异步信号处理机制流程
15.4.2　信号驱动方式处理UDP数据
15.5　域名与IP信息解析
15.5.1　Linux下域名解析过程
15.5.2　通过域名返回主机信息
15.5.3　通过域名和IP返回主机信息
15.5.4　getaddrinfo获取主机信息

第16章　网络服务器应用设计
16.1　迭代服务器设计
16.1.1　xinetd服务介绍
16.1.2　时间服务器应用
16.2　多进程/多线程并发服务器设计
16.2.1　多进程实现多客户端
16.2.2　多线程实现多客户端
16.2.3　基于HTTP的多进程并发文件服务器
16.3　进程池/线程池服务器设计
16.3.1　进程池/线程池服务器模型
16.3.2　线程池文件服务器示例

第17章　本地通信与原始套接口
17.1　sock实现本地进程间通信
17.1.1　使用socket实现本地进程通信
17.1.2　使用AF_UNIX实现本机数据流
17.2　本地socket传递文件描述符
17.2.1　sendmsg/recvmsg函数
17.2.2　传递文件描述符示例
17.3　原始套应用程序开发
17.3.1　原始套接口基本原理
17.3.2　原始套接口实现ping应用程序
17.3.3　原始套实现DOS攻击

第18章　音频应用程序开发基础
18.1　WAV音频文件格式分析
18.1.1　数字音频基本参数
18.1.2　WAV音频文件结构
18.1.3　读出WAV格式文件头信息
18.4.4　MP3文件格式
18.2　OSS音频设备编程
18.2.1　OSS音频设备基本架构
18.2.2　OSS音频编程应用示例
18.3　ALSA音频设备编程
18.3.1　ALSA基本架构
18.3.2　alsa-libs基本应用
18.3.3　ALSA音频编程示例