基本信息出版社：清华大学出版社
页码：476 页
出版日期：2008年09月
ISBN：7302177864/9787302177869
条形码：9787302177869
版本：第1版
装帧：平装
开本：16
正文语种：中文
外文书名：The Linux Programmer's Toolbox

内容简介 《Linux开发工具箱:项目开发的最有效途径》将系统性地介绍GNU／Linux的开源工具，并通过可以被读者容易修改的简明示例说明如何使用这些工具，以满足读者的实际需求。《Linux开发工具箱:项目开发的最有效途径》首先介绍如何下载、构建和安装开源项目，如何发布开源工具，以及如何避免将时间浪费到还未准备好的项目中，并引导读者构建自己的项目。然后通过示例演示了如何在文本编辑器中进行查找操作，展示了几个常用文本编辑器中会用到的小技巧。
《Linux开发工具箱:项目开发的最有效途径0》接下来对Linux内核的基础知识和操作系统的内部原理进行了详细且通俗易懂的阐述，并示范了如何将这些知识应用到更高级的工具中。还重点讲解sar、vmstat、valgrind和strace等工具的输出，以及如何将它们运用到应用程序中；如何利用各种编程API来开发适用于自己的工具。
最后，作者介绍了可以提高软件性能的工具；解释了如今市面上的多芯CPU的内在原理，并演示了如何从这些系统中获取最佳性能；以及介绍了在各种环境下调试代码的工具和技术。
对于程序员来说，如果希望自己开发出来的程序更为简洁有效，如果想对Linux编程环境有更深刻的理解，那么，《Linux开发工具箱:项目开发的最有效途径》提供的资料相信能给您带来惊喜！
作者简介 John Fusco是GE Healthcare的一名软件开发人员，专门编写Linux应用程序和设备驱动程序。他在Unix软件行业有十多年的工作经验，从内核2．0版本就开始开发Linux应用程序。他曾为Embedded Systems Programming和Linux Journal撰写文章。
编辑推荐 《Linux开发工具箱:项目开发的最有效途径》共分10个章节，系统性地介绍GNU/Linux的开源工具，并通过可以被读者容易修改的简明示例说明如何使用这些工具，具体内容包括开源工具的下载和安装、从源代码构建、查找帮助、编辑和保存源文件、开发者必备内核知识等。《Linux开发工具箱:项目开发的最有效途径》可供各大专院校作为教材使用，也可供从事相关工作的人员作为参考用书使用。
目录
第1章 开源工具的下载和安装1
1.1 简介1
1.2 什么是开放源码2
1.3 开放源码的意义2
1.3.1 搜索工具2
1.3.2 版本格式3
1.4 存档文件4
1.4.1 识别存档文件5
1.4.2 查询存档文件6
1.4.3 提取存档文件9
1.5 认识软件包管理器10
1.5.1 源代码或二进制格式的选择11
1.5.2 使用软件包12
1.6 关于安全性和软件包13
1.6.1 验证的必要性14
1.6.2 软件包的基本认证14
1.6.3 数字签名的软件包验证机制15
1.6.4 RPM格式的GPG签名16
1.6.5 何时不能验证软件包19
1.7 检查软件包目录20
1.7.1 查看软件包20
1.7.2 深入理解RPM软件包22
1.7.3 深入理解Debian软件包23
1.8 软件包更新25
1.8.1 Apt：高级软件包工具26
1.8.2 Yum: Yellowdog修订版更新26
1.8.3 Synaptic: The GUI Front End For Apt27
1.8.4 up2date：Red Hat软件包更新28
1.9 小结29
1.9.1 本章用到的工具29
1.9.2 网络资源29

第2章 从源代码构建31
2.1 简介31
2.2 构建工具32
2.2.1 背景知识32
2.2.2 make工具34
2.2.3 程序的链接52
2.2.4 深入理解库53
2.3 创建过程57
2.3.1 GNU构建工具57
2.3.2 配置阶段57
2.3.3 构建阶段：make59
2.3.4 安装阶段：make install60
2.4 理解错误和警告60
2.4.1 常见的Makefile错误61
2.4.2 配置阶段的错误63
2.4.3 创建阶段的错误64
2.4.4 理解编译器错误66
2.4.5 理解编译器警告信息68
2.4.6 理解链接器错误76
2.5 小结77
2.5.1 本章用到的工具77
2.5.2 网络资源78

第3章 查找帮助79
3.1 简介79
3.2 在线帮助工具80
3.2.1 man页面80
3.2.2 man结构81
3.2.3 查找man 页面：apropos82
3.2.4 查找正确的man 页面：whatis84
3.2.5 在man页面中查找85
3.2.6 一些推荐的man页面86
3.2.7 GNU info88
3.2.8 浏览info页面88
3.2.9 查找info页面90
3.2.10 推荐info页面91
3.2.11 桌面帮助工具91
3.3 其他92
3.3.1 /usr/share/doc92
3.3.2 交叉引用和索引93
3.3.3 查询软件包94
3.4 文件格式95
3.4.1 TeX/LaTtex/DVI95
3.4.2 Texinfo96
3.4.3 DoCbook96
3.4.4 HTML97
3.4.5 PostScript98
3.4.6 便携式文件格式( PDF )99
3.4.7 troff100
3.5 来自互联网的信息100
3.5.1 www.gnu.org100
3.5.2 sourceforge.net101
3.5.3 Linux文件项目101
3.5.4 Usenet(世界性的新闻组网络系统)102
3.5.5 邮件列表102
3.5.6 其他论坛102
3.6 查找Linux内核信息103
3.6.1 内核构建103
3.6.2 内核模块105
3.6.3 混杂(miscellaneous)文件106
3.7 小结106
3.7.1 本章用到的工具106
3.7.2 在线资源106

第4章 编辑和保存源文件109
4.1 简介109
4.2 文本编辑器110
4.2.1 默认编辑器111
4.2.2 在文本编辑器中查找111
4.2.3 vi和Emacs113
4.2.4 Vim：vi扩展113
4.2.5 Emacs130
4.2.6 反对复制品137
4.2.7 GUI文本编辑器139
4.2.8 内存使用率144
4.2.9 编辑器概述145
4.3 版本控制145
4.3.1 版本控制基础145
4.3.2 定义版本控制的术语147
4.3.3 支持工具148
4.3.4 diff和patch简介149
4.3.5 检查和合并更改152
4.4 源代码的优化器和浏览器157
4.4.1 缩进代码优化器158
4.4.2 Astyle风格160
4.4.3 用cflow分析代码160
4.4.4 用ctags分析代码163
4.4.5 用cscope浏览代码163
4.4.6 用Doxygen浏览和记录代码164
4.4.7 使用编译器分析代码165
4.5 小结167
4.5.1 本章用到的工具168
4.5.2 参考资料168
4.5.3 在线资源168

第5章 开发者必备内核知识171
5.1 简介171
5.2 用户模式与内核模式172
5.2.1 系统调用173
5.2.2 用户空间与内核空间的数据传送175
5.3 进程调度程序175
5.3.1 初识调度176
5.3.2 阻塞，抢先占有和放弃177
5.3.3 调度的优先与公平178
5.3.4 优先权和Nice值182
5.3.5 实时优先权183
5.3.6 创建实时进程185
5.3.7 进程状态186
5.3.8 时间度量190
5.4 设备和设备驱动程序198
5.4.1 设备驱动程序的类型199
5.4.2 内核模块200
5.4.3 设备节点201
5.4.4 设备和输入/输出210
5.5 I/O调度程序217
5.5.1 Linus电梯式调度(aka noop)218
5.5.2 I/O调度程序的截止时间219
5.5.3 先占I/O 调度程序219
5.5.4 完整的公平地排队I/O调度程序219
5.5.5 选择一个I/O 调度程序219
5.6 用户空间的内存管理220
5.6.1 虚拟内存的解释220
5.6.2 内存耗尽232
5.7 小结241
5.7.1 本章用到的工具241
5.7.2 本章讨论的APIs242
5.7.3 在线资源242
5.7.4 参考资料242

第6章 进程243
6.1 简介243
6.2 进程的产生243
6.2.1 fork 和vfork244
6.2.2 写拷贝244
6.2.3 clone245
6.3 exec函数245
6.3.1 可执行脚本246
6.3.2 可执行目标文件248
6.3.3 二进制文件248
6.4 wait实现进程同步250
6.5 进程的内存占用252
6.5.1 文件描述符254
6.5.2 堆栈259
6.5.3 常驻内存和固定内存260
6.6 设定进程限制260
6.7 进程和procfs263
6.8 进程管理工具265
6.8.1 通过ps命令显示进程信息265
6.8.2 使用formats增加进程信息267
6.8.3 查找名中带有ps和pgrep的进程269
6.8.4 利用pmap查看进程使用的空间269
6.8.5 通过名字发送信号给进程271
6.9 小结271
6.9.1 系统调用和本章用到的API272
6.9.2 本章用到的工具272
6.9.3 在线资源272

第7章 进程通信273
7.1 简介273
7.2 使用纯文本文件的IPC274
7.2.1 文件加锁279
7.2.2 使用文件进行IPC的缺点279
7.3 共享内存279
7.3.1 POSIX共享内存API280
7.3.2 System V共享内存API283
7.4 信号286
7.4.1 向进程发送信号286
7.4.2 信号处理287
7.4.3 信号掩码和信号处理288
7.4.4 实时信号291
7.4.5 具有sigqueue和sigaction的高级信号293
7.5 管道295
7.6 套接字296
7.6.1 创建套接字296
7.6.2 使用socketpair的本地套接字示例298
7.6.3 使用本地套接字的客户端/服务器端示例300
7.6.4 使用网络套接字的客户端/服务器端示例305
7.7 消息队列305
7.7.1 System V消息队列306
7.7.2 POSIX消息队列309
7.7.3 POSIX与System V的消息队列的区别314
7.8 信号量314
7.8.1 POSIX信号量使用的API318
7.8.2 System V 信号量使用的API321
7.9 小结323
7.9.1 本章中用到的系统调用和API323
7.9.2 参考资料325
7.9.3 在线资源325

第8章 使用shell命令调试IPC327
8.1 简介327
8.2 打开文件时用到的工具327
8.2.1 lsof 328
8.2.2 fuser329
8.2.3 ls 330
8.2.4 file 330
8.2.5 stat 330
8.3 查看文件中的数据331
8.3.1 字符串命令334
8.3.2 xxd 命令334
8.3.3 hexdump 命令335
8.3.4 od 命令336
8.4 用于V IPC系统的内核工具337
8.4.1 V系统共享内存337
8.4.2 V系统消息队列340
8.4.3 V系统的信号量340
8.5 POSIX IPC用到的工具341
8.5.1 POSIX共享内存342
8.5.2 POSIX消息队列342
8.5.3 POSIX 信号量343
8.6 信号用到的工具344
8.7 管道和套接字用到的工具346
8.7.1 管道和FIFO346
8.7.2 套接字347
8.8 使用索引识别文件和IPC对象 349
8.9 小结351
8.9.1 本章用到的工具351
8.9.2 在线资源351

第9章 性能优化353
9.1 简介353
9.2 系统性能353
9.2.1 内存问题354
9.2.2 CPU利用率和总线冲突363
9.2.3 设备和中断365
9.2.4 查找系统性能问题的工具371
9.3 应用程序性能377
9.3.1 计时命令的第一步378
9.3.2 x86info处理器结构379
9.3.3 使用Valgrind检查指令效率382
9.3.4 ltrace简介385
9.3.5 使用strace监视程序性能387
9.3.6 传统性能优化工具：gcov和gprof388
9.3.7 OProfile简介394
9.4 多处理器平台400
9.4.1 SMP硬件的类型400
9.4.2 SMP机上的编程实现404
9.5 小结406
9.5.1 本章介绍的基本性能406
9.5.2 本章介绍的专业术语406
9.5.3 本章用到的工具406
9.5.4 在线资源407
9.5.5 参考资料407

第10章 调试409
10.1 简介409
10.2 最基本的调试工具：printf410
10.2.1 使用printf存在的问题410
10.2.2 有效地使用printf414
10.2.3 关于printf调试工具的结束语421
10.3 GNU下最好用的调试器：gdb422
10.3.1 使用gdb运行代码423
10.3.2 停止和重新执行424
10.3.3 检查和管理数据432
10.3.4 使用gdb连接正在运行的进程441
10.3.5 调试内核文件442
10.3.6 使用gdb进行多线程调试445
10.3.7 调试优化的代码446
10.4 调试共享对象449
10.4.1 使用共享对象的时间和原因449
10.4.2 创建共享对象449
10.4.3 定位共享对象450
10.4.4 覆盖默认共享目标的位置451
10.4.5 共享对象的安全问题451
10.4.6 共享对象使用的工具452
10.5 查找内存问题454
10.5.1 两次释放454
10.5.2 内存泄露455
10.5.3 缓冲区溢出455
10.5.4 glibc工具457
10.5.5 使用valgrind调试内存460
10.5.6 使用Electric Fence检测内存泄漏465
10.6 非常规技术467
10.6.1 创建自己的黑匣子467
10.6.2 获取运行时的堆栈轨迹470
10.6.3 强制内核转储471
10.6.4 使用信号473
10.6.5 使用procfs调试473
10.7 小结475
10.7.1 本章用到的工具476
10.7.2 在线资源476
10.7.3 参考资料476
……
序言 如果您已经掌握了使用Linux的基本操作，比如会使用ls、grep、find和sort这样的命令，而且还是一名C或C++程序员，知道如何使用Linux系统调用，就应该明白除了能使用鼠标“单击”之外，Linux还能给自己的生活带来更多的方便——只是现在还不知道怎样做到而已，所以您会问自己：“我该如何去做呢？”
本书会帮您回答这个问题。作者以其广博的知识，向那些非Linux初学者展示了如何攀越下一阶段并走向精通的求知之路。
从用于调试和性能分析的命令行工具，到/proc目录下的文件列表，本书将会向您介绍这些Linux行家里手所熟练使用的各种工具，从而使您在日常生活中更方便、更有效地使用Linux。
本书除了告诉您很多的“是什么”(什么工具，什么选项，什么文件)，还会告诉您“为什么”。本书会解释它们的运行原理，使您能知其然并知其所以然，最终将Linux(还有UNIX)的精华了然于胸。
本书是献给Linux程序员的一席饕餮大餐，希望您能用心品味，至少我是这么做的。
开始享受吧！
文摘 5.1 简介
本章假定你已掌握了一定的编写Linux应用程序的经验并且对内核已有了初步的了解。本章将涵盖一些与内核相关的主题。这些主题在论述内核实质的书中经常出现。与这些书不同的是，本章更侧重从应用角度进行分析。
本章所涵盖的内容有Linux的调度程序，近来这些调度程序经历了许多变革。此外，本章还将阐述进程优先权和抢占方式调度策略，以及它们的角色和实时应用。
32位的地址空间足够满足需要，因此多数应用系统在实际操作中从未受阻。但现在，32位的系统已能支持超过4GB的RAM，许多程序员往往在操作受阻时还不知道他们遭遇的是怎样的问题。学完本章后，你将对这些问题有个更清晰的认识，并且学会如何在操作中规避它们。
本章还将介绍输入输出系统以及它与进程之间的关系。也许你已经被现代处理器的高速时钟速度搞得眼花缭乱，但不料却失望地发现低速的启动设备程序正严重扼杀处理器的操作性能。本章将介绍一些Linux程序设计模型中的低效构件，以及如何在操作中绕开它们。本章还将详细讨论Linux 2.6版本中I/O调度程序的改进，以及如何更好地发挥其性能。
5.2 用户模式与内核模式
执行进程的模式有两种：用户模式和内核模式。你编写的代码和执行所链接的库是在用户模式下。当进程需要内核的服务时，就必须执行内核代码，而且这只能在内核模式下运行。这听起来很简单，但是真正操作时存在许多困难。首先来讨论为什么需要两种操作模式。
原因之一就是安全性。当一个进程在用户模式下执行时，它所占的内存空间对它来说是唯一的。Linux是一个多用户操作系统，因此一个进程不能访问另一进程的内存空间，因为另一进程可能包含密码或一些敏感信息。用户模式可以确保一个进程只能访问它自己的内存空间。此外，如果一个进程破坏了它自己的内部结构，它也只能影响它自己，而不会波及到其他任何进程，当然更不会影响到整个系统。在用户模式下，进程所能访问的内存称为用户空间(user space)。
因为该系统是作为一个整体运作的，所以内核需要维护数据结构以控制系统中的每个进程，因此内核提供了一个所有的进程共享的内存区域。因为系统中的所有进程都在执行内核，所以每个进程都需要访问同一个共享的内存区域。然而，为了保证安全性，内核代码和数据结构必须严格独立于用户代码和数据。这就是我们需要内核模式的原因。只有内存代码可以在内核模式下运行，访问共享的内核数据以及执行特权指令。把进程在内核模式下访问的内存区域叫
……