第1章 Linux操作繫統概述    1
1.1 認識Linux操作繫統       2
1.1.1Linux操作繫統發展背景   2
1.1.2Linux操作繫統的特點    2
1.1.3Linux操作繫統的應用現狀  3
1.2 Linux C開發概述        3
1.2.1Linux C開發簡介      3
1.2.2IEEE POSIX        4
1.2.3Linux C 開發工具      4
1.3 小結               4
習題                   4
第2章 Linux的基本操作     7
2.1 shell初體驗           8
2.1.1 虛擬終端         8
2.1.2shell命令         8
2.2 shell常用命令          9
2.2.1目錄和文件操作命令    9
2.2.2文件歸檔及壓縮      15
2.2.3軟件包的安裝       17
2.3 深入shell            18
2.3.1通配符          18
2.3.2重定向          18
2.3.3管道           19
2.3.4自動補全         19
2.3.5用戶操作命令       20
2.3.6關機與重啟        21
2.4 硬鏈接與軟鏈接         22
2.4.1硬鏈接          23
2.4.2軟鏈接          24
2.5 小結               24
習題                   25
第3章 文本編輯器       27
3.1 vi編輯器概述          28
3.1.1vi的三種工作模式     28
3.1.2vi的初體驗        28
3.2 命令模式下的文本塊操作    29
3.2.1行的定位         29
3.2.2文本塊的復制、移動和刪除           30
3.2.3撤銷和重復        31
3.2.4字符串的查找       31
3.3 末行模式下的常用操作     31
3.4 vi環境定制            32
3.5 小結               33
習題                   33
第4章 Linux下的C語言開發基礎         35
4.1 C語言開發的基本步驟      36
4.1.1gcc編譯工具        36
4.1.2gcc 編譯過程詳解      37
4.1.3gcc 編譯多文件       39
4.2 頭文件              40
4.2.1頭文件的編輯和使用    40
4.2.2進一步理解頭文件     42
4.2.3頭文件重復包含      43
4.3 gdb 調試工具           44
4.3.1gdb 調試基本命令      44
4.3.2gdb 初體驗         46
4.3.3gdb 的斷點調試       48
4.4 IDE 工具 CodeBlocks      51
4.4.1CodeBlocks 的安裝     51
4.4.2CodeBlocks 的使用     52
4.5 小結                55
習題                   55
第5 章 靜態庫和動態庫      57
5.1 庫的概述             58
5.1.1為什麼使用庫       58
5.1.2庫的特點         58
5.2 靜態庫              59
5.2.1靜態庫的創建       59
5.2.2靜態庫的使用       60
5.3 動態庫              61
5.3.1動態庫的創建       61
5.3.2動態庫的使用       62
5.4 靜態庫和動態庫的區別      62
5.4.1實例測試         63
5.4.2驗證環節         63
5.5 綜合舉例             65
5.6 小結                66
習題                   66
第6 章 make 工程管理       69
6.1 make 概述            70
6.1.1make 命令和Makefile 文件  70
6.1.2Makefile 文件編寫      70
6.1.3Makefile 文件中的變量    72
6.1.4Makefile 通配符       73
6.1.5Makefile 文件的默認規則   74
6.1.6Makefile 文件中的偽目標   75
6.1.7make 的條件執行      76
6.2 automake 的使用        76
6.2.1automake 生成Makefile步驟           76
6.2.2實例講解         77
6.3 小結                80
習題                   80
第7 章 Linux 下的文件編程     81
7.1 概述                82
7.1.1Linux 下的繫統調用     82
7.1.2基本I/O 函數        82
7.1.3文件描述符        83
7.2 基本I/O 操作           83
7.2.1open 函數         84
7.2.2close 函數         86
7.2.3write 函數         87
7.2.4read 函數         88
7.2.5lseek 函數         90
7.3 文件鎖              91
7.3.1Linux 下的文件鎖機制    93
7.3.2文件鎖的使用       93
7.3.3實例講解         94
7.4 目錄操作             97
7.4.1mkdir 函數         97
7.4.2rmdir 函數         98
7.4.3getcwd 函數        99
7.4.4opendir 函數        99
7.4.5readdir 函數        100
7.4.6closedir 函數        101
7.5項目實戰             101
7.6 小結                110
習題                   110
第8 章 shell 腳本的開發     113
8.1 shell 編程基礎          114
8.2 管道和重定向           114
8.2.1輸出重定向        114
8.2.2輸入重定向        115
8.2.3管道           115
8.3 shell 腳本的語法         116
8.3.1變量           117
8.3.2程序結構         118
8.3.3函數           123
8.3.4命令及其執行       123
8.3.5調試腳本         125
8.4 shell 腳本設計示例        125
8.4.1查看主機網卡流量     125
8.4.2監控CPU 和內存的使用情況         126
8.4.3查找日期為某一天     126
8.5 小結                127
習題                   127
第9 章 進程管理        129
9.1 進程概述             130
9.1.1進程的概念        130
9.1.2進程ID          130
9.1.3進程調度         131
9.2 進程控制             132
9.2.1進程控制塊        132
9.2.2進程創建函數(fork)     133
9.2.3進程等待函數（wait）    138
9.2.4waitpid 函數        139
9.2.5vfork 函數         142
9.2.6進程終止函數（exit）    143
9.2.7exec 函數         145
9.3 小結                146
習題                   146
第10 章進程間通信（IPC）    149
10.1 進程通信概述          150
10.1.1管道           150
10.1.2信號           153
10.1.3信號的產生方式      154
10.1.4信號的處理方式      154
10.2 信號量              156
10.2.1信號量定義        157
10.2.2信號量功能        157
10.2.3使用信號量        164
10.3 共享內存            167
10.3.1認識共享內存       167
10.3.2 共享內存函數       168
10.4 消息隊列            173
10.4.1消息隊列概述       174
10.4.2消息隊列函數       176
10.4.3消息隊列編程實例     179
10.4.4ATM 的實現       183
10.5 小結               189
習題                   189
第11 章POSIX 線程       191
11.1 認識線程            192
11.2 多線程編程           194
11.2.1線程創建函數       195
11.2.2多線程中的線程等待    198
11.2.3線程專有數據       199
11.2.4保證多線程編程中函數的可重入性         202
11.3 線程的屬性           203
11.3.1常用線程屬性       203
11.3.2常用線程屬性函數     205
11.4 線程的銷毀           206
11.5 線程的同步           209
11.5.1用信號量進行同步     209
11.5.2用互斥量進行同步     211
11.6 聊天室的實現          214
11.7小結               219
習題                   219
第12 章 Linux 網絡編程      221
12.1 網絡編程常識          222
12.1.1TCP/IP 協議概述      222
12.1.2IP 地址與端口       223
12.1.3網絡字節序和主機字節序          224
12.2 簡單的本地通信         225
12.2.1socket 實現本地通信    226
12.2.2相關API 詳解       226
12.3 socket 實現網絡通信      230
12.3.1基於TCP 的網絡編程    230
12.3.2相關API 詳解       230
12.3.3基於UDP 的網絡編程   234
12.4 守護進程             237
12.4.1守護進程概念       237
12.4.2守護進程的編寫要點    238
12.5 多客戶通信           242
12.6 小結               245
習題                   246
第13 章Linux 驅動程序和嵌入式基礎          249
13.1 Linux 驅動程序與嵌入式開發的基礎知識         250
13.1.1嵌入式Linux 的特點    250
13.1.2嵌入式Linux 的繫統開發平臺           251
13.1.3嵌入式Linux 開發的一般流程           251
13.1.4嵌入式Linux 驅動程序   252
13.2 Linux 驅動程序與嵌入式開發中的注意問題        253
13.2.1Linux 的內存空間劃分   253
13.2.2Linux 的內存管理和IO尋址           253
13.2.3Linux 的時基問題     254
13.3 Linux 驅動程序和嵌入式開發的設備類型           254
13.3.1字符設備特點       255
13.3.2塊設備特點        255
13.4 Linux 嵌入式開發的應用特點               255
13.4.1常用的調試方法      255
13.4.2可移植性問題       256
13.5 小結               256
習題                   257
附錄習題答案          259

前言
Linux 繫統基於開源軟件思想，是當下流行的操作繫統之一。隨著Linux 繫統的發展和廣泛應用，其已占據絕大多數嵌入式繫統和PC 服務器的市場份額，且桌面繫統的普及率也在逐年上升。越來越多的開發者希望了解Linux 繫統開發技術，特別是基於Linux 繫統上流行的C 語言開發技術。
本書全面介紹了Linux 繫統上C 語言開發技術，大量實例貫穿全書，由淺入深，力求使讀者在學習後，能夠掌握Linux 平臺下的開發技能，並通過大量的項目實戰，培養綜合實踐能力。
本書特點
1. 提供Ubuntu 免安裝文件和Red Hat 安裝鏡像
為了讓讀者更好地按照本書的內容進行學習，做到無障礙學習測試，作者提供了開發工具和環境，包括兩個Linux 發行版本和VMware 10 的安裝文件。
2. 配有大量實例源代碼
為了讓讀者更加快速、直觀地學習本書內容，在每個章節都安排了實例講解。另外，一些重要章節的課後上機習題也附有源代碼供讀者參考。
3. 循序漸進，由淺入深
工欲善其事，必先利其器。為了方便讀者學習，本書首先介紹了Linux 操作繫統平臺下終端命令的使用方法和技巧。在此基礎上，學習如何在Linux 繫統下進行C 語言的開發。通過基礎實例講解和項目實戰逐步培養學習能力，能夠舉一反三，具備一定的應用開發能力。
4. 項目實戰案例
本書安排了兩個項目實戰，分別是模擬ATM 功能和局域網內的聊天程序。項目實戰旨在培養綜合運用知識的能力，能夠對所學知識進行有效整合，提高項目開發的能力和水平。
本書內容
第1章：介紹Linux操作繫統的發展背景和特點。Linux繫統是一個開放的操作繫統，在學習的同時，可根據自身需要安裝Linux操作繫統，為實踐各種開發技能打好基礎。
第2章：介紹了Linux繫統的基本操作，包括shell命令的基本使用、目錄及文件的相關操作命令、軟件包的安裝等內容。
第3章：介紹了Linux平臺下的vi文本編輯器，通過本章的學習，會使用該編輯器編寫C源文件。
第4章：介紹了Linux繫統下C語言開發步驟，包括編譯C語言的編譯器gcc基本概念及編譯過程和IDE集成開發環境的安裝和使用。
第5章：介紹了動態庫和靜態庫的應用，包括庫的概述，靜態庫和動態庫的創建步驟以及通過實例講解靜態庫和動態庫的區別。
第6章：介紹了make工程管理，包括make工程管理的作用，如何為項目編寫規則文件，automake的使用方法以及相關的實例講解。
第7章：介紹了文件編程，包括基本的I/O函數的使用方法和技巧，文件鎖的概念和使用，以及ATM項目實戰。
第8章：介紹了shell腳本的開發，包括shell編程基礎和shell腳本的語法，為了更好地掌握本章內容，特別布置了shell腳本設計示例。
第9章：介紹了Linux繫統下的進程管理，包括進程的概念，進程控制等。其中進程控制中主要介紹了進程創建函數fork、進程等待函數wait及waitpid函數的用法。
第10章：介紹了進程間的通信機制，包括管道、信號、信號量、共享內存、消息隊列等通信機制的特點和應用，並進行了實例講解。
第11章：介紹了POSIX線程，包括線程創建，線程等待，線程銷毀和線程同步。本章後通過項目實戰——聊天室的設計與實現，對本章內容進行了練習。
第12章：介紹了Linux下的網絡編程的方法和步驟，包括網絡編程的基礎知識，socket實現本地通信和網絡通信的編程思路和步驟，後通過多客戶通信的實例將本章內容與第9章內容結合運用，以提高綜合運用能力。
第13章：介紹了Linux在嵌入式方向的應用，包括Linux驅動程序和嵌入式開發基礎，嵌入式Linux開發的一般流程及開發中需要注意的問題，後總結了Linux嵌入式開發的應用特點。
本書由唐山師範學院的闫敬、吳淑坤老師編寫完成。書中實例代碼經過嚴格測試可以直接運行。同時對參與本書代碼錄入、語法校正等工作的同事們表示由衷的感謝！
由於作者水平有限，時間倉促，書中難免有錯誤和不妥之處，敬請讀者批評指正。
編 者