Внутреннее устройство Linux

Хотите узнать, как устроена «изнанка» операционной системы Linux и научиться лихим приёмам кунг-фу в командной строке? Тогда эта книга для вас!

В ней описано, какие подсистемы составляют ядро ОС, управляют процессами, заведуют памятью и вводом-выводом данных, а какие — за сетевые подключения и графическую оболочку. Вы узнаете, как организованы контроль доступа и привилегии процессов, благодаря которым ОС семейства Linux славятся безопасностью.

Отдельное внимание уделено работе с операционной системой через терминал с подробным описанием команд и особенностей интерфейса для наиболее эффективной работы с шаблонными задачами. Рассмотрен графический интерфейс пользователя, а также графические системы X Window и Wayland.

Все ключевые места снабжены наглядными примерами и иллюстрациями, чтобы вы могли быстрее усвоить материал и применять знания на практике. Эта книга поможет вам хорошенько разобраться с Linux, чтобы лучше управляться с Raspberry Pi.

Особенности второго издания

• Добавились новые главы с описанием графической системы Wayland, контейнеров, виртуализации и взаимодействия компонент Linux.
• Учтены изменения в более свежих версиях операционной системы, а также пожелания и отзывы читателей.

Данные

• Автор: Кетов Дмитрий Владимирович
• Формат: 165×233 мм
• Кол-во страниц: 400
• Тип издания: мягкая обложка
• Печать: чёрно-белая
• Год выхода: 2021 (второе издание)
• Издательство: «БХВ-Петербург»
• ISBN: 978-5-9775-6630-8

Оглавление

Введение

• О чём эта книга?
• Кому адресована книга
• Принятые соглашения и обозначения
• Методические рекомендации
• Что должен знать читатель
• Совет для начинающих

Глава 1. Архитектура ОС Linux

• Обзор внутреннего устройства
• Внеядерные компоненты: программы и библиотеки
• Ядерные компоненты: подсистемы управления процессами, памятью, вводом-выводом, файлами
• Трассировка системных и библиотечных вызовов
• Интерфейсы прикладного программирования
• В заключение

Глава 2. Пользовательское окружение ОС Linux

• Командный интерфейс
• Виртуальные терминалы
  • Псевдотерминалы
• Управляющие символы
• Управляющие последовательности
• Основной синтаксис командной строки
  • Опции командной строки
• Справочные системы
  • Система страниц руководства
  • Справочная система GNU
  • Встроенная справка командного интерпретатора
• Пользователи и группы
  • Передача полномочий
  • Хранилища учётных записей
• Переменные окружения и конфигурационные dot-файлы
• В заключение

Глава 3. Подсистема управления файлами и вводом-выводом

• Файлы и дерево каталогов
  • Путевые имена файлов
• Типы файлов
  • Обычные файлы
  • Каталоги
  • Имена, данные, метаданные и индексные дескрипторы
  • Ссылки
  • Специальные файлы устройств
  • Именованные каналы и файловые сокеты
• Файловые дескрипторы
• Файловые системы
  • Файловые системы и процедура монтирования
  • Дисковые файловые системы
  • Сетевые файловые системы
  • Специальные файловые системы
  • Внеядерные файловые системы
• Дискреционное разграничение доступа
  • Владельцы и режим доступа к файлам
  • Базовые права доступа и дополнительные атрибуты
    • Режим доступа новых файлов
    • Семантика режима доступа разных типов файлов
    • Дополнительные атрибуты
  • Списки контроля доступа POSIX
    • Групповая маска
    • Права по умолчанию
• Мандатное (принудительное) разграничение доступа
  • Модуль принудительного разграничения доступа AppArmor
  • Модуль принудительного разграничения доступа SELinux
• Дополнительные свойства файлов
  • Расширенные атрибуты файлов
  • Флаги файлов
• В заключение

Глава 4. Управление процессами и памятью

• Программы и библиотеки
  • Ядро Linux
• Процессы и нити
• Порождение процессов и нитей, запуск программ
  • Параллельные многопроцессные программы
  • Параллельные многонитевые программы
  • Двойственность процессов и нитей Linux
• Дерево процессов
• Атрибуты процесса
  • Маркеры доступа
  • Привилегии
  • Другие атрибуты
• Классы и приоритеты процессов
  • Распределение процессора между процессами
  • Распределение устройств ввода-вывода между процессами
• Память процесса
  • Виртуальная память
  • Отображение файлов в память
  • Потребление памяти
• Механизим сигналов
  • Сеансы и группы процессов: управление заданиями
• Межпроцессное взаимодействие
  • Неименованные каналы
  • Именованные каналы
  • Неименованные локальные сокеты
  • Именованные локальные сокеты
  • Разделяемая память, семафоры и очереди сообщений
    • Разделяемая память
    • Семафоры и очереди сообщений
• В заключение

Глава 5. Программирование на языке командного интерпретатора

• Интерпретаторы и их сценарии
• Встроенные и внешние команды
• Перенаправление потоков ввода-вывода
• Подстановки командного интерпретатора
  • Подстановки имён файлов
  • Подстановки параметров
    • Переменные — именованные параметры
    • Позиционные параметры
    • Специальные параметры
  • Подстановки вывода команд
  • Подстановки арифметических выражений
• Экранирование
• Списки команд
  • Условные списки
  • Составные списки: ветвление
  • Составные списки: циклы
  • Функции
• Сценарии на языке командного интерпретатора
• Инструментальные средства обработки текста
  • Фильтр строк grep
  • Фильтр символов и полей cut
  • Процессор текстовых таблиц awk
  • Потоковый редактор текста sed
• В заключение

Глава 6. Сетевая подсистема

• Сетевые интерфейсы, протоколы и сетевые сокеты
• Конфигурирование сетевых интерфейсов и протоколов
  • Ручное конфигурирование
  • Автоматическое конфигурирование
• Служба имён и DNS/mDNS-резолверы
• Сетевые службы
  • Служба SSH
  • Почтовые службы SMTP, POP/IMAP
  • Служба WWW
  • Служба FTP
  • Служба NFS
    • NFS-клиент
    • NFS-сервер
  • Служба SMB/CIFS
    • Имена NetBIOS
    • CIFS-клиенты
• Средства сетевой диагностики
  • Анализаторы пакетов tcpdump и tshark
  • Сетевой сканер nmap
  • Мониторинг сетевых соединений процессов
• В заключение

Глава 7. Графическая система X Window System

• X-сервер
• X-клиенты и X-протокол
• Оконные менеджеры
  • Декорирование на клиентской стороне
• Настольные пользовательские окружения
• Библиотеки интерфейсных элементов
• Расширения X-протокола
  • Расширение Composite и композитный менеджер
  • GLX, DRI и 3D-графика
• Запуск X Window System
  • Локальный запуск X-клиентов
  • Дистанционный запуск X-клиентов
  • Управление X-дисплеями: XDMCP-менеджер и протокол
• Программный интерфейс X Window System
  • Трассировка X-библиотек и X-протокола
  • 3D-графика и инфраструктура прямого рендеринга DRI
• В заключение

Глава 8. Графическая система Wayland

• Wayland-композитор
• Wayland-клиенты и Wayland-протокол
• Запуск графической среды на основе Wayland
• В заключение

Глава 9. Контейнеры и виртуальные машины

• Чрутизация
• Пространства имён
• Контейнеризация: runc и docker
• Группы управления (cgroups)
• В заключение

Глава 10. От отдельных компонент — к системе

• Как Linux загружается
• Как обнаруживаются драйверы устройств
• Как запускаются системные службы
• Linux своими руками
• В заключение

Заключение

Список литературы

• Для удовольствия
• Начинающим
• Программистам
• Бесстрашным

Предметный указатель