第1章 历史和标准

1.1 UNIX和C语言简史

1.2 Linux简史

1.2.1 GNU项目

1.2.2 Linux内核

1.3 标准化

1.3.1 C编程语言

1.3.2 首个POSIX标准

1.3.3 X/Open公司和The Open Group

1.3.4 SUSv3和POSIX.1-2001

1.3.5 SUSv4和POSIX.1-2008

1.3.6 UNIX标准时间表

1.3.7 实现标准

1.3.8 Linux、标准、Linux标准规范（Linux Standard Base）

1.4 总结

第2章 基本概念

2.1 操作系统的核心——内核

2.2 shell

2.3 用户和组

2.4 单根目录层级、目录、链接及文件

2.5 文件I/O模型

2.6 程序

2.7 进程

2.8 内存映射

2.9 静态库和共享库

2.10 进程间通信及同步

2.11 信号

2.12 线程

2.13 进程组和shell任务控制

2.14 会话、控制终端和控制进程

2.15 伪终端

2.16 日期和时间

2.17 客户端服务器架构

2.18 实时性

2.19 /proc文件系统

2.20 总结

第3章 系统编程概念

3.1 系统调用

3.2 库函数

3.3 标准C语言函数库；GNU C语言函数库（glibc）

3.4 处理来自系统调用和库函数的错误

3.5 关于本书示例程序的注意事项

3.5.1 命令行选项及参数

3.5.2 常用的函数及头文件

3.6 可移植性问题

3.6.1 特性测试宏

3.6.2 系统数据类型

3.6.3 其他的可移植性问题

3.7 总结

3.8 练习

第4章 文件I/O：通用的I/O模型

4.1 概述

4.2 通用I/O

4.3 打开一个文件：open（）

4.3.1 open（）调用中的flags参数

4.3.2 open（）函数的错误

4.3.3 creat（）系统调用

4.4 读取文件内容：read（）

4.5 数据写入文件：write（）

4.6 关闭文件：close（）

4.7 改变文件偏移量：lseek（）

4.8 通用I/O模型以外的操作：ioctl（）

4.9 总结

4.10 练习

第5章 深入探究文件I/O

5.1 原子操作和竞争条件

5.2 文件控制操作：fcntl（）

5.3 打开文件的状态标志

5.4 文件描述符和打开文件之间的关系

5.5 复制文件描述符

5.6 在文件特定偏移量处的I/O：pread（）和pwrite（）

5.7 分散输入和集中输出（Scatter-Gather I/O）：readv（）和writev（）

5.8 截断文件：truncate（）和ftruncate（）系统调用

5.9 非阻塞I/O

5.10 大文件I/O

5.11 /dev/fd目录

5.12 创建临时文件

5.13 总结

5.14 练习

第6章 进程

6.1 进程和程序

6.2 进程号和父进程号

6.3 进程内存布局

6.4 虚拟内存管理

6.5 栈和栈帧

6.6 命令行参数（argc,argv）

6.7 环境列表

6.8 执行非局部跳转：setjmp（）和longjmp（）

6.9 总结

6.9 练习

第7章 内存分配

7.1 在堆上分配内存

7.1.1 调整program break：brk（）和sbrk（）

7.1.2 在堆上分配内存：malloc（）和free（）

7.1.3 malloc（）和free（）的实现

7.1.4 在堆上分配内存的其他方法

7.2 在堆栈上分配内存：alloca（）

7.3 总结

7.4 练习

第8章 用户和组

8.1 密码文件：/etc/passwd

8.2 shadow密码文件：/etc/shadow

8.3 组文件：/etc/group

8.4 获取用户和组的信息

8.5 密码加密和用户认证

8.6 总结

8.7 练习

第9章 进程凭证

9.1 实际用户ID和实际组ID

9.2 有效用户ID和有效组ID

9.3 Set-User-ID和Set-Group-ID程序

9.4 保存set-user-ID和保存set-group-ID

9.5 文件系统用户ID和组ID

9.6 辅助组ID

9.7 获取和修改进程凭证

9.7.1 获取和修改实际、有效和保存设置标识

9.7.2 获取和修改文件系统ID

9.7.3 获取和修改辅助组ID

9.7.4 修改进程凭证的系统调用总结

9.7.5 示例：显示进程凭证

9.8 总结

9.9 习题

第10章 时间

10.1 日历时间（CalendarTime）

10.2 时间转换函数

10.2.1 将time t转换为可打印格式

10.2.2 time t和分解时间之间的转换

10.2.3 分解时间和打印格式之间的转换

10.3 时区

10.4 地区（Locale）

10.5 更新系统时钟

10.6 软件时钟（jiffies）

10.7 进程时间

10.8 总结

10.9 练习

第11章 系统限制和选项

11.1 系统限制

11.2 在运行时获取系统限制（和选项）

11.3 运行时获取与文件相关的限制（和选项）

11.4 不确定的限制

11.5 系统选项

11.6 总结

11.7 练习

第12章 系统和进程信息

12.1 /proc文件系统

12.1.1 获取与进程有关的信息：/proc/PID

12.1.2 /proc目录下的系统信息

12.1.3 访问/proc文件

12.2 系统标识：uname（）

12.3 总结

12.4 练习

第13章 文件I/O缓冲

13.1 文件I/O的内核缓冲：缓冲区高速缓存

13.2 stdio库的缓冲

13.3 控制文件I/O的内核缓冲

13.4 I/O缓冲小结

13.5 就I/O模式向内核提出建议

13.6 绕过缓冲区高速缓存：直接I/O

13.7 混合使用库函数和系统调用进行文件I/O

13.8 总结

13.9 练习

第14章 系统编程概念

14.1 设备专用文件（设备文件）

14.2 磁盘和分区

14.3 文件系统

14.4 i节点

14.5 虚拟文件系统（VFS）

14.6 日志文件系统

14.7 单根目录层级和挂载点

14.8 文件系统的挂载和卸载

14.8.1 挂载文件系统：mount（）

14.8.2 卸载文件系统：umount（）和umount2（）

14.9 高级挂载特性

14.9.1 在多个挂载点挂载文件系统

14.9.2 多次挂载同一挂载点

14.9.3 基于每次挂载的挂载标志

14.9.4 绑定挂载

14.9.5 递归绑定挂载

14.10 虚拟内存文件系统：tmpfs

14.11 获得与文件系统有关的信息：statvfs（）

14.12 总结

14.13 练习

第15章 文件属性

15.1 获取文件信息：stat（）

15.2 文件时间戳

15.2.1 使用utime（）和utimes（）来改变文件时间戳

15.2.2 使用utimensat（）和futimens（）改变文件时间戳

15.3 文件属主

15.3.1 新建文件的属主

15.3.2 改变文件属主：chown（）、fchown（）和lchown（）

15.4 文件权限

15.4.1 普通文件的权限

15.4.2 目录权限

15.4.3 权限检查算法

15.4.4 检查对文件的访问权限：access（）

15.4.5 Set-User-ID、Set-Group-ID和Sticky位

15.4.6 进程的文件模式创建掩码：umask（）

15.4.7 更改文件权限：chmod（）和fchmod（）

15.5 I节点标志（ext2扩展文件属性）

15.6 总结

15.7 练习

第16章 扩展属性

16.1 概述

16.2 扩展属性的实现细节

16.3 操控扩展属性的系统调用

16.4 总结

16.5 练习

第17章 访问控制列表

17.1 概述

17.2 ACL权限检查算法

17.3 ACL的长、短文本格式

17.4 ACLmask型ACE和ACL组分类

17.5 getfacl和setfacl命令

17.6 默认ACL与文件创建

17.7 ACL在实现方面的限制

17.8 ACLAPI

17.9 总结

17.10 练习

第18章 目录与链接

18.1 目录和（硬）链接

18.2 符号（软）链接

18.3 创建和移除（硬）链接：link（）和unlink（）

18.4 更改文件名：rename（）

18.5 使用符号链接：symlink（）和readlink（）

18.6 创建和移除目录：mkdir（）和rmdir（）

18.7 移除一个文件或目录：remove（）

18.8 读目录：opendir（）和readdir（）

18.9 文件树遍历：nftw（）

18.10 进程的当前工作目录

18.11 针对目录文件描述符的相关操作

18.12 改变进程的根目录：chroot（）

18.13 解析路径名：realpath（）

18.14 解析路径名字符串：dirname（）和basename（）

18.15 总结

18.16 练习

第19章 监控文件事件

19.1 概述

19.2 inotify API

19.3 inotify事件

19.4 读取inotify事件

19.5 队列限制和/proc文件

19.6 监控文件的旧有系统：dnotify

19.7 总结

19.8 练习

第20章 信号：基本概念

20.1 概念和概述

20.2 信号类型和默认行为

20.3 改变信号处置：signal（）

20.4 信号处理器简介

20.5 发送信号：kill（）

20.6 检查进程的存在

20.7 发送信号的其他方式：raise（）和killpg（）

20.8 显示信号描述

20.9 信号集

20.10 信号掩码（阻塞信号传递）

20.11 处于等待状态的信号

20.12 不对信号进行排队处理

20.13 改变信号处置：sigaction（）

20.14 等待信号：pause（）

20.15 总结

20.16 练习

第21章 信号：信号处理器函数

21.1 设计信号处理器函数

21.1.1 再论信号的非队列化处理

21.1.2 可重入函数和异步信号安全函数

21.1.3 全局变量和sig atomic t数据类型

21.2 终止信号处理器函数的其他方法

21.2.1 在信号处理器函数中执行非本地跳转

21.2.2 异常终止进程：abort（）

21.3 在备选栈中处理信号：sigaltstack（）

21.4 SA SIGINFO标志

21.5 系统调用的中断和重启

21.6 总结

21.7 练习

第22章 信号：高级特性

22.1 核心转储文件

22.2 传递、处置及处理的特殊情况

22.3 可中断和不可中断的进程睡眠状态

22.4 硬件产生的信号

22.5 信号的同步生成和异步生成

22.6 信号传递的时机与顺序

22.7 signal（）的实现及可移植性

22.8 实时信号

22.8.1 发送实时信号

22.8.2 处理实时信号

22.9 使用掩码来等待信号：sigsuspend（）

22.10 以同步方式等待信号

22.11 通过文件描述符来获取信号

22.12 利用信号进行进程间通信

22.13 早期的信号API（System V和BSD）

22.14 总结

22.15 练习

第23章 定时器与休眠

23.1 间隔定时器

23.2 定时器的调度及精度

23.3 为阻塞操作设置超时

23.4 暂停运行（休眠）一段固定时间

23.4.1 低分辨率休眠：sleep（）

23.4.2 高分辨率休眠：nanosleep（）

23.5 POSIX时钟

23.5.1 获取时钟的值：clock_gettime（）

23.5.2 设置时钟的值：clock_settime（）

23.5.3 获取特定进程或线程的时钟ID

23.5.4 高分辨率休眠的改进版：clock_nanosleep（）

23.6 POSIX间隔式定时器

23.6.1 创建定时器：timer_create（）

23.6.2 配备和解除定时器：timer_settime（）

23.6.3 获取定时器的当前值：timer_gettime（）

23.6.4 删除定时器：timer_delete（）

23.6.5 通过信号发出通知

23.6.6 定时器溢出

23.6.7 通过线程来通知

23.7 利用文件描述符进行通知的定时器：timerfd API

23.8 总结

23.9 练习

第24章 进程的创建

24.1 fork（）、exit（）、wait（）以及execve（）的简介

24.2 创建新进程：fork（）

24.2.1 父、子进程间的文件共享

24.2.2 fork（）的内存语义

24.3 系统调用vfork（）

24.4 fork（）之后的竞争条件（Race Condition）

24.5 同步信号以规避竞争条件

24.6 总结

24.7 练习

第25章 进程的终止

25.1 进程的终止：_exit（）和exit（）

25.2 进程终止的细节

25.3 退出处理程序

25.4 fork（）、stdio缓冲区以及_exit（）之间的交互

25.5 总结

25.6 练习

第26章 监控子进程

26.1 等待子进程

26.1.1 系统调用wait（）

26.1.2 系统调用waitpid（）

26.1.3 等待状态值

26.1.4 从信号处理程序中终止进程

26.1.5 系统调用waitid（）

26.1.6 系统调用wait3（）和wait4（）

26.2 孤儿进程与僵尸进程

26.3 SIGCHLD信号

26.3.1 为SIGCHLD建立信号处理程序

26.3.2 向已停止的子进程发送SIGCHLD信号

26.3.3 忽略终止的子进程

26.4 总结

26.5 练习

第27章 程序的执行

27.1 执行新程序：execve（）

27.2 exec（）库函数

27.2.1 环境变量PATH

27.2.2 将程序参数指定为列表

27.2.3 将调用者的环境传递给新程序

27.2.4 执行由文件描述符指代的程序：fexecve（）

27.3 解释器脚本

27.4 文件描述符与exec（）

27.5 信号与exec（）

27.6 执行shell命令：system（）

27.7 system（）的实现

27.8 总结

27.9 练习

第28章 详述进程创建和程序执行

28.1 进程记账

28.2 系统调用clone（）

28.2.1 clone（）的flags参数

28.2.2 因克隆生成的子进程而对waitpid（）进行的扩展

28.3 进程的创建速度

28.4 exec（）和fork（）对进程属性的影响

28.5 总结

28.6 练习

第29章 线程：介绍

29.1 概述

29.2 Pthreads API的详细背景

29.3 创建线程

29.4 终止线程

29.5 线程ID（Thread ID）

29.6 连接（joining）已终止的线程

29.7 线程的分离

29.8 线程属性

29.9 线程VS进程

29.10 总结

29.11 练习

第30章 线程：线程同步

30.1 保护对共享变量的访问：互斥量

30.1.1 静态分配的互斥量

30.1.2 加锁和解锁互斥量

30.1.3 互斥量的性能

30.1.4 互斥量的死锁

30.1.5 动态初始化互斥量

30.1.6 互斥量的属性

30.1.7 互斥量类型

30.2 通知状态的改变：条件变量（Condition Variable）

30.2.1 由静态分配的条件变量

30.2.2 通知和等待条件变量

30.2.3 测试条件变量的判断条件（predicate）

30.2.4 示例程序：连接任意已终止线程

30.2.5 经由动态分配的条件变量

30.3 总结

30.4 练习

第31章 线程：线程安全和每线程存储

31.1 线程安全（再论可重入性）

31.2 一次性初始化

31.3 线程特有数据

31.3.1 库函数视角下的线程特有数据

31.3.2 线程特有数据API概述

31.3.3 线程特有数据API详述

31.3.4 使用线程特有数据API

31.3.5 线程特有数据的实现限制

31.4 线程局部存储

31.5 总结

31.6 练习

第32章 线程：线程取消

32.1 取消一个线程

32.2 取消状态及类型

32.3 取消点

32.4 线程可取消性的检测

32.5 清理函数（cleanup handler）

32.6 异步取消

32.7 总结

第33章 线程：更多细节

33.1 线程栈

33.2 线程和信号

33.2.1 UNIX信号模型如何映射到线程中

33.2.2 操作线程信号掩码

33.2.3 向线程发送信号

33.2.4 妥善处理异步信号

33.3 线程和进程控制

33.4 线程实现模型

33.5 Linux POSIX线程的实现

33.5.1 LinuxThreads

33.5.2 NPTL

33.5.3 哪一种线程实现

33.6 PthreadAPI的高级特性

33.7 总结

33.8 练习