Beginning Linux Programming

Beginning Linux Programming, Second Edition......Page 20
Table of Contents......Page 2
Foreword......Page 24
 What's Covered in the Book......Page 25
 What You Need to Use this Book......Page 27
 Conventions......Page 28
 Why Should I Return the Reply Card?......Page 29
 Distributions......Page 30
 The GNU Project and the Free Software Foundation......Page 31
 UNIX Programs......Page 32
Try It Out - Our First UNIX C Program......Page 33
 Getting Help......Page 34
Try It Out - Manual Pages and info......Page 35
 Programs......Page 36
 Header Files......Page 37
 Static Libraries......Page 38
Try It Out - Static Libraries......Page 39
 Shared Libraries......Page 41
 Flexibility......Page 42
 Summary......Page 43
 Overview......Page 44
 What is a Shell?......Page 45
 Redirecting Output......Page 46
 Pipes......Page 47
 Interactive Programs......Page 48
 Creating a Script......Page 49
 Making a Script Executable......Page 50
 Shell Syntax......Page 51
 Variables......Page 52
 Conditions......Page 55
 Control Structures......Page 57
 Functions......Page 68
How It Works......Page 69
Try It Out - Returning a Value......Page 70
 Commands......Page 71
 Command Execution......Page 81
Try It Out - Using Here Documents......Page 85
 Debugging Scripts......Page 86
 Requirements......Page 87
 Design......Page 88
Try It Out - A CD Application......Page 89
Notes......Page 95
 Summary......Page 96
 UNIX File Structure......Page 97
 Files and Devices......Page 98
 System Calls and Device Drivers......Page 100
 Low-level File Access......Page 101
read......Page 102
open......Page 103
Initial Permissions......Page 104
umask......Page 105
Try It Out - A File Copy Program......Page 106
 Other System Calls for Managing Files......Page 108
 The Standard I/O Library......Page 110
fread......Page 111
fseek......Page 112
fgets, gets......Page 113
 Formatted Input and Output......Page 114
 Other Stream Functions......Page 117
 Stream Errors......Page 118
 Streams and File Descriptors......Page 119
unlink, link, symlink......Page 120
chdir, getcwd......Page 121
readdir......Page 122
closedir......Page 123
 Try It Out - A Directory Scanning Program......Page 124
How It Works......Page 125
 Advanced Topics......Page 126
fcntl......Page 127
mmap......Page 128
 Try It Out - Using mmap......Page 129
 Summary......Page 130
 Program Arguments......Page 131
 Try It Out - Program Arguments......Page 132
 getopt......Page 133
 Try It Out - getopt......Page 134
 Environment Variables......Page 135
Try It Out - getenv and putenv0......Page 136
 Use of Environment Variables......Page 137
 Time and Date......Page 138
Try It Out - time......Page 139
 Try It Out - gmtime......Page 140
How It Works......Page 141
How It Works......Page 142
 Try It Out - strftime and strptime......Page 144
 Temporary Files......Page 145
How It Works......Page 146
 User Information......Page 147
Try It Out - User Information......Page 148
 Other User Information Functions......Page 149
Try It Out - Host Information......Page 150
 Logging......Page 151
 Configuring Logs......Page 153
Try It Out - logmask......Page 154
 Resources and Limits......Page 155
 Try It Out - Resource Limits......Page 157
 Summary......Page 159
Try It Out - Menu Routines in C......Page 160
How It Works......Page 161
Why It Doesn't Quite Work......Page 162
Try It Out - Checking for Output Redirection......Page 163
 Talking to the Terminal......Page 164
Try It Out - Using /dev/tty......Page 165
 Overview......Page 166
 Hardware Model......Page 167
 The termios Structure......Page 168
 Input Modes......Page 169
 Output Modes......Page 170
 Local Modes......Page 171
 Special Control Characters......Page 172
 Additional Functions......Page 175
Try It Out - A Password Program with termios......Page 176
Try It Out - Reading Each Character......Page 177
 Terminal Type......Page 178
 Identify Your Terminal Type......Page 179
 Using terminfo Capabilities......Page 181
Try It Out - Your Very Own kbhit......Page 186
 Summary......Page 188
 Compiling with curses......Page 189
 Concepts......Page 190
Try It Out - A Simple curses Program......Page 191
 Output to the Screen......Page 192
 Reading from the Screen......Page 193
 Character Attributes......Page 194
Try It Out - Moving, Inserting and Attributes......Page 195
 Keyboard Modes......Page 196
Try It Out- Keyboard Modes and Input......Page 197
How It Works......Page 198
 Generalized Functions......Page 199
 Moving and Updating a Window......Page 200
Try It Out - Multiple Windows......Page 201
 Optimizing Screen Refreshes......Page 203
Try It Out - Subwindows......Page 204
 The Keypad......Page 206
 Try It Out - Using the Keypad......Page 207
 Color......Page 208
 Try It Out - Colors......Page 209
 Pads......Page 210
Try It Out - Using a Pad......Page 211
 The CD Collection Application......Page 212
Try It Out - A New CD Collection Application......Page 213
Try It Out - The Menu......Page 215
 Try It Out - Database File Manipulation......Page 217
Try It Out - Querying the CD Database......Page 221
 Summary......Page 225
 Simple Memory Allocation......Page 226
 Allocating Lots of Memory......Page 227
How It Works......Page 228
How It Works......Page 229
Try It Out - Abuse Your Memory......Page 230
 Try It Out - Accessing a Null Pointer......Page 231
 Freeing Memory......Page 232
 Other Memory Allocation Functions......Page 233
 Creating Lock Files......Page 234
How It Works......Page 235
 Try It Out - Cooperative Lock Files......Page 236
 Locking Regions......Page 237
Try It Out - Locking a File with fcntl......Page 240
How It Works......Page 241
Try It Out - Testing Locks on a File......Page 242
How It Works......Page 244
 Try It Out - Competing Locks......Page 245
 Other Lock Commands......Page 247
 The dbm Database......Page 248
 The dbm Routines......Page 249
 dbm Access Functions......Page 251
 Additional dbm Functions......Page 254
 The CD Application......Page 256
Try It Out - cd_data.h......Page 257
Try It Out - app_ui.c......Page 258
 Try It Out - cd_access.c......Page 266
 Summary......Page 272
 Problems of Multiple Source Files......Page 273
 Options and Parameters to make......Page 274
 Macros in a makefile......Page 277
How It Works......Page 278
Try It Out - Multiple Targets......Page 279
 Built-in Rules......Page 281
Try It Out - Suffix Rules......Page 282
Try It Out - Managing a Library......Page 283
How It Works......Page 284
 GNU make and gcc......Page 285
 RCS......Page 286
 SCCS......Page 292
 CVS......Page 293
 Writing a Manual Page......Page 297
 The patch Program......Page 300
 Other Distribution Utilities......Page 302
 Summary......Page 304
 Coding Errors......Page 305
 A Program with Bugs......Page 306
 Code Inspection......Page 308
 Instrumentation......Page 309
How It Works......Page 310
 Controlled Execution......Page 311
 Starting gdb......Page 312
 Stack Trace......Page 313
 Examining Variables......Page 314
 Setting Breakpoints......Page 315
 Patching with the Debugger......Page 318
 More Debugging Tools......Page 319
 Lint: Removing the Fluff from Your Programs......Page 320
 Function Call Tools......Page 321
 Assertions......Page 323
 Try It Out - assert......Page 324
 Memory Debugging......Page 325
Try It Out - ElectricFence......Page 326
Try It Out - Checker......Page 327
How It Works......Page 328
 Summary......Page 329
 Process Structure......Page 330
 Viewing Processes......Page 332
 System Processes......Page 333
 Process Scheduling......Page 334
Try It Out - system......Page 335
Replacing a Process Image......Page 336
 Try It Out - execlp......Page 337
Duplicating a Process Image......Page 338
 Try It Out - fork......Page 339
 Waiting for a Process......Page 340
Try It Out - wait......Page 341
 Zombie Processes......Page 342
How It Works......Page 343
 Try It Out - Redirection......Page 344
 Signals......Page 345
 Try It Out - Signal Handling......Page 347
How It Works......Page 348
Try It Out - An Alarm Clock......Page 349
How It Works......Page 350
 Signal Sets......Page 353
 Summary......Page 356
 Advantages and Drawbacks of Threads......Page 357
Try it out - POSIX compliance test......Page 358
 A First Threads Program......Page 359
Try it out - a simple threaded program.......Page 361
How it works.......Page 362
Try it out - simultaneous execution of two threads......Page 363
 Synchronization with Semaphores......Page 364
Try it out - a thread semaphore.......Page 366
How it works.......Page 368
Try it out - a thread mutex.......Page 369
How it works.......Page 371
 Thread Attributes......Page 372
schedpolicy......Page 373
Try it out - setting the detached state attribute......Page 374
How it works.......Page 375
 Canceling a Thread......Page 376
Try it out - canceling a thread.......Page 377
Try it out - many threads......Page 379
How it works.......Page 381
 Summary......Page 382
 What is a Pipe?......Page 383
 Try It Out - Reading Output From an External Program......Page 384
Try It Out - Sending Output to an External Program......Page 385
How It Works......Page 386
 The Pipe Call......Page 388
Try It Out - The pipe Function......Page 389
 Try It Out - Pipes across a fork......Page 390
Try It Out - Pipes and exec......Page 391
How It Works......Page 392
 Pipes Used as Standard Input and Output......Page 393
 Named Pipes: FIFOs......Page 396
 Accessing a FIFO......Page 397
How It Works......Page 398
 Try It Out - An Example Client/Server Application......Page 404
 The CD Application......Page 407
 Aims......Page 408
 Implementation......Page 409
Try It Out - The Header File, cliserv.h......Page 411
Try It Out - The Client's Interpreter......Page 412
Try It Out - server.c......Page 418
Try It Out - Pipes Implementation Header......Page 421
 Summary......Page 426
 Semaphores......Page 428
 A Theoretical Example......Page 429
 UNIX Semaphore Facilities......Page 430
 Using Semaphores......Page 432
Try It Out - Semaphores......Page 433
How It Works......Page 435
 Overview......Page 436
 Shared Memory Functions......Page 437
 Message Queues......Page 442
 Message Queue Functions......Page 443
Try It Out - Revising the Server Functions......Page 448
Try It Out - Revising the Client Functions......Page 450
 Message Queues......Page 452
 Summary......Page 453
 Socket Connections......Page 454
Try It Out - A Simple Local Client......Page 455
 Try It Out - A Simple Local Server......Page 456
 Socket Attributes......Page 458
 Creating a Socket......Page 460
 Naming a Socket......Page 461
 Accepting Connections......Page 462
 Requesting Connections......Page 463
 Socket Communications......Page 464
 Try It Out - Network Server......Page 465
 Host and Network Byte Ordering......Page 466
 Network Information......Page 468
 Try It Out - Network Information......Page 469
How It Works......Page 470
 Try It Out - Connecting to a Standard Service......Page 471
 The Internet Daemon......Page 472
 Multiple Clients......Page 473
Try It Out - A Server for Multiple Clients......Page 474
 select......Page 476
Try It Out - select......Page 477
Try It Out - An Improved Multiple Client/Server......Page 479
 Summary......Page 482
 Our First Tcl Program......Page 483
 Tcl Commands......Page 484
 Variables and Values......Page 485
 Quoting and Substitution......Page 486
 Calculation......Page 489
 Control Structures......Page 490
 Error Handling......Page 492
 String Operations......Page 493
 Arrays......Page 498
 Lists......Page 500
 Try It Out - Procedures......Page 505
 Input and Output......Page 506
Try It Out - A Concordance Program......Page 510
Network Support......Page 512
 expect......Page 513
 Summary......Page 514
 What is X?......Page 515
 X Toolkits......Page 516
 X Window Manager......Page 517
 Start Up......Page 518
 Clean Up......Page 519
 The Tk Toolkit......Page 520
 Windows Programming......Page 521
How It Works......Page 522
 More Commands......Page 523
Try It Out - Learning More......Page 524
How It Works......Page 525
Color Chooser......Page 548
Get Open/Save Files......Page 549
 Color Schemes......Page 550
 Bindings......Page 551
 BindTags......Page 552
 Geometry Management......Page 554
 Focus and Navigation......Page 556
 Option Database......Page 557
 Selection......Page 558
 Clipboard......Page 559
 Window Manager......Page 560
 Dynamic/Static Loading......Page 561
 Safe Tk......Page 562
 A Mega-Widget......Page 563
Package File Generation......Page 572
 An Application Using the Tree Mega-Widget......Page 573
 Tk Process Log Viewer......Page 575
 Internationalization......Page 585
BLT......Page 586
 Summary......Page 587
 An Introduction to GNOME......Page 588
 The GNOME Architecture......Page 589
 The GNOME Desktop......Page 590
 Programming in GNOME using GTK+......Page 591
 An Application in GNOME......Page 605
 Summary......Page 613
 An Introduction to Perl......Page 614
 A Full Example......Page 631
 Perl on the Command Line......Page 636
 Modules......Page 637
 The CD Database Revisited......Page 640
 Summary......Page 644
 What is the World Wide Web?......Page 645
 HyperText Markup Language (HTML)......Page 646
 Uniform Resource Identifier (URI)......Page 647
How It Works......Page 648
 A More Formal Look at HTML......Page 649
 HTML Tags......Page 650
 Images......Page 656
 Try It Out - Adding an Image......Page 657
 Tables......Page 658
How It Works......Page 659
Try It Out - Another Table......Page 660
 Anchors or Hyperlinks......Page 661
 Try It Out - Anchors......Page 662
 Try It Out - Images as Anchors......Page 663
 Non-HTML URLs......Page 664
 Try It Out - Links to Other Sites......Page 665
 Authoring HTML......Page 666
 Networked HTML Overview......Page 667
 Setting up a Server......Page 668
 Server-side Maps......Page 669
 Server-side Includes......Page 670
Try It Out - Client-side Maps and Server-side Includes......Page 671
 Tips for Setting up WWW Pages......Page 673
 Summary......Page 674
 FORM Elements......Page 675
 The INPUT Tag......Page 676
 The SELECT Tag......Page 678
Try It Out - A Simple Query Form......Page 679
How It Works......Page 681
 Server Program......Page 682
 Writing a Server-side CGI Program......Page 683
 Try It Out - A Query String......Page 688
 Decoding the Form Data......Page 689
Try It Out - A CGI Decode Program in C......Page 690
How It Works......Page 694
 Returning HTML to the Client......Page 695
Try It Out - Returning HTML to the Client......Page 696
 Redirecting the Client......Page 698
 Try It Out - An HTML Database Interface......Page 699
How It Works......Page 702
 Perl......Page 705
Try It Out  A mod_perl Module.......Page 708
How it works......Page 709
 Summary......Page 710
 Devices......Page 711
 Device Classes......Page 712
 User and Kernel Space......Page 713
 Character devices......Page 718
 File Operations......Page 719
The MSG macro......Page 721
Registering the Device......Page 722
Open and Release......Page 723
Reading the Device......Page 724
The current Task......Page 725
Wait Queues......Page 726
Writing to the Device......Page 727
Seeking......Page 728
ioctl......Page 729
poll......Page 731
Try it out  reading and writing to Schar......Page 732
Try it out  ioctl......Page 733
Module Parameters......Page 734
Sysctl......Page 735
Writable Entries......Page 736
 Review......Page 737
 Time and Jiffies......Page 738
 Small Delays......Page 739
 Timers......Page 740
Try it out  The timer implementation in Schar......Page 741
 Giving up the Processor......Page 742
 Task Queues......Page 743
 The Predefined Task Queues......Page 744
 Memory Management......Page 745
 Address Space......Page 746
 Getting Memory in Device Drivers......Page 747
 Transferring Data Between User and Kernel Space......Page 749
 Simple Memory Mapping......Page 751
 I/O Memory......Page 753
 I/O Memory mmap......Page 754
Try it out  the Iomap module......Page 755
 I/O Ports......Page 757
 Interrupt Handling......Page 758
 The IRQ Handler......Page 760
 Reentrancy......Page 762
 Disabling Single Interrupts......Page 763
 Protecting Critical Sections......Page 764
 Radimo  A Simple RAM Disk Module......Page 766
 Media Change......Page 768
 The Request Function......Page 769
 The Buffer Cache......Page 771
Try it out  Radimo......Page 772
 Oops Tracing......Page 773
 The Magic Key......Page 775
 Remote Debugging......Page 776
 Endianess......Page 777
 Continuing the Quest......Page 778
 Anatomy of the Kernel Source......Page 779
 Preprocessor Symbols......Page 780
 Reserved Names......Page 781
 Hardware Portability......Page 782
 Sizes......Page 783
 Union Packing......Page 784
 Pointer Sizes......Page 785
 Use the Compiler......Page 786
 Programs are Read by People......Page 787
 The GNU Public License......Page 788
 Linux Specific......Page 795
 Unix and General Programming......Page 797
 HTML & HTTP Information......Page 798
 General UNIX Groups......Page 800
 URLs for the Tools Mentioned in Chapter 9......Page 801
 Books Worth a Look......Page 802
 And Finally, Three Books to Read away from the Computer......Page 803