《Linux應(yīng)用開(kāi)發(fā)》-課程教學(xué)大綱

PAGEPAGE7《Linux應(yīng)用開(kāi)發(fā)》教學(xué)大綱一、課程基本信息課程代碼：16238402課程名稱：Linux應(yīng)用開(kāi)發(fā)英文名稱：Linuxapplicationdevelopment課程類別：專業(yè)課學(xué)時(shí)：32學(xué)分：2適用對(duì)象:計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)考核方式：考試先修課程：《程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》、《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》、《操作系統(tǒng)》二、課程簡(jiǎn)介本課程是一門為計(jì)算機(jī)軟件人員開(kāi)設(shè)的一門計(jì)算機(jī)專業(yè)課程。Linux作為具有良好特性的操作系統(tǒng)，c、python語(yǔ)言作為廣泛使用的編程語(yǔ)言，兩者的結(jié)合為用戶提供了一個(gè)強(qiáng)大的編程環(huán)境。通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握Linux操作系統(tǒng)下C、python程序開(kāi)發(fā)的方法和技巧，并具備開(kāi)發(fā)大型應(yīng)用程序的能力。Thisisacomputercourseforcomputersoftwaredevelopement.Linuxasagoodfeatureoftheoperatingsystem,andC，pythonlanguageasawidelyusedprogramminglanguage,thecombinationoftheabovetwoprovidesuserswithastrongprogrammingenvironment.Throughthestudyofthiscourse,studentscanmastertheLinuxoperatingsystemundertheC,pythonprogramdevelopmentmethodsandtechniques,andhavetheabilitytodeveloplarge-scaleapplications.三、課程性質(zhì)與教學(xué)目的通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠熟悉Linux操作系統(tǒng)下C、python編程環(huán)境，掌握Linux操作系統(tǒng)下C、python語(yǔ)言編程的文件操作、標(biāo)準(zhǔn)I/O庫(kù)、進(jìn)程控制、進(jìn)程間的通信、線程編程、網(wǎng)絡(luò)編程等。使學(xué)生掌握Linux操作系統(tǒng)下C、python程序開(kāi)發(fā)的方法和技巧，并具備開(kāi)發(fā)大型應(yīng)用程序的能力。四、教學(xué)內(nèi)容及要求第一章Linux基礎(chǔ)（一）主要教學(xué)內(nèi)容第一節(jié)什么是Linux?1Linux操作系統(tǒng)特點(diǎn)2Linux操作系統(tǒng)組成部分3Linux版本3.1Linux內(nèi)核版本3.2Linux發(fā)行版第二節(jié)centos操作系統(tǒng)的安裝1centos7系統(tǒng)安裝基本要求2虛擬機(jī)下的centos7的安裝準(zhǔn)備3centos7安裝4ssh客戶端連接第三節(jié)Linux常用命令1文件目錄命令2用戶管理命令3進(jìn)程管理命令4網(wǎng)絡(luò)管理命令5應(yīng)用軟件的安裝5vi編輯器的使用（二）學(xué)習(xí)目的要求1．了解Linux各種發(fā)行版本2．熟悉vmware下centos7的安裝和使用；3．熟悉shell下各種常用命令；（三）重點(diǎn)和難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)：centos7的安裝，ssh客戶端的連接，shell命令。教學(xué)難點(diǎn)：文件和目錄操作命令、vi編輯器的使用。在介紹linux系統(tǒng)的發(fā)展歷史，引入習(xí)總書記的講話，沒(méi)有網(wǎng)絡(luò)安全就沒(méi)有國(guó)家安全，沒(méi)有信息化就沒(méi)有現(xiàn)代化。建設(shè)網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)國(guó)，要有自己的技術(shù)，要有過(guò)硬的技術(shù)；要有良好的信息基礎(chǔ)設(shè)施，形成雄厚的信息經(jīng)濟(jì)；要有高素質(zhì)的網(wǎng)絡(luò)安全和信息化人才隊(duì)伍。并介紹國(guó)產(chǎn)操作系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)進(jìn)程和現(xiàn)狀，鼓勵(lì)同學(xué)們積極使用國(guó)產(chǎn)操作系統(tǒng)和國(guó)產(chǎn)軟件，將國(guó)產(chǎn)操作系統(tǒng)和應(yīng)用生態(tài)做大做強(qiáng)。第二章

Linux編程環(huán)境（一）主要教學(xué)內(nèi)容第一節(jié)第一個(gè)Linuxc程序第二節(jié)gcc編譯器1.使用gcc2.gcc編譯流程3.gcc編譯器的主要參數(shù)第三節(jié)gdb調(diào)試器1.gdb概述2.使用gdb調(diào)試程序第四節(jié)python3在linux下的編程1.python3和pip3的安裝2.python3程序的交互解釋執(zhí)行方式3.python3程序的命令行執(zhí)行方式（二）學(xué)習(xí)目的要求1．了解Linux下c、python程序的編輯、編譯和運(yùn)行2．熟悉gcc編譯器的使用；3．熟悉gdb調(diào)試器的使用；（三）重點(diǎn)和難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)：Linux下C、python語(yǔ)言編程環(huán)境、Linux下C、python語(yǔ)言程序的調(diào)試。教學(xué)難點(diǎn)：Linux下C、python3語(yǔ)言編程環(huán)境。第三章

文件的I/O操作（一）主要教學(xué)內(nèi)容第一節(jié)文件I/O操作1.文件的創(chuàng)建、打開(kāi)和關(guān)閉2.文件的讀取和寫入3.文件的定位第二節(jié)目錄操作1.文件系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)2.目錄操作相關(guān)API3.標(biāo)準(zhǔn)文件IO（二）學(xué)習(xí)目的要求1．了解Linux的文件結(jié)構(gòu)；2．熟悉文件和目錄的相關(guān)系統(tǒng)調(diào)用；（三）重點(diǎn)和難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)：文件的打開(kāi)，讀和寫和定位等操作，目錄相關(guān)的API調(diào)用。教學(xué)難點(diǎn)：tail程序的實(shí)現(xiàn)原理。第四章

進(jìn)程控制（一）主要教學(xué)內(nèi)容第一節(jié)進(jìn)程簡(jiǎn)介第二節(jié)Liunx進(jìn)程控制1.進(jìn)程的相關(guān)函數(shù)2.進(jìn)程創(chuàng)建3.進(jìn)程終止4.僵尸進(jìn)程第三節(jié)Linux守護(hù)進(jìn)程1.守護(hù)進(jìn)程及其特性2.編寫守護(hù)進(jìn)程的要點(diǎn)3.守護(hù)進(jìn)程的編寫思考與實(shí)驗(yàn)（二）學(xué)習(xí)目的要求1．了解進(jìn)程的狀態(tài)及其狀態(tài)轉(zhuǎn)換；2．了解進(jìn)程的調(diào)度；3．熟悉進(jìn)程的一般操作；4．熟悉進(jìn)程的特殊操作。（三）重點(diǎn)和難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)：進(jìn)程的狀態(tài)，進(jìn)程調(diào)度，進(jìn)程的一般操作和特殊操作。教學(xué)難點(diǎn)：fork創(chuàng)建進(jìn)程，exec函數(shù)家族。第五章

進(jìn)程間的通信（一）主要教學(xué)內(nèi)容第一節(jié)信號(hào)1.信號(hào)及其使用簡(jiǎn)介2.信號(hào)操作的相關(guān)函數(shù)3.父子進(jìn)程的信號(hào)處理第二節(jié)管道1.低級(jí)管道操作2.高級(jí)管道操作3.命名管道第三節(jié)消息隊(duì)列第四節(jié)共享內(nèi)存1.mmap系統(tǒng)調(diào)用2.系統(tǒng)V共享內(nèi)存思考與實(shí)驗(yàn)（二）學(xué)習(xí)目的要求1．掌握Linux下進(jìn)程通信；2．了解管道的概念；3．了解消息隊(duì)列和管道；4．了解各個(gè)進(jìn)程間如何實(shí)現(xiàn)共享內(nèi)存。（三）重點(diǎn)和難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)：管道、消息隊(duì)列、各個(gè)進(jìn)程間實(shí)現(xiàn)共享內(nèi)存。教學(xué)難點(diǎn)：通過(guò)管道通信、生產(chǎn)者消費(fèi)者模型。在介紹現(xiàn)代操作系統(tǒng)對(duì)高并發(fā)訪問(wèn)的應(yīng)當(dāng)方法時(shí)，介紹阿里的飛天操作系統(tǒng)，該系統(tǒng)可將遍布全球的百萬(wàn)級(jí)服務(wù)器連成一臺(tái)超級(jí)計(jì)算機(jī)，單集群可達(dá)1萬(wàn)臺(tái)規(guī)模，10萬(wàn)個(gè)進(jìn)程達(dá)毫秒級(jí)響應(yīng)，十億級(jí)文件數(shù)，EB級(jí)別存儲(chǔ)空間，填補(bǔ)了中國(guó)大規(guī)模操作系統(tǒng)歷史上的空白，打破了歐美長(zhǎng)達(dá)40多年的技術(shù)壟斷。告訴學(xué)生自主研發(fā)才是中國(guó)崛起的中堅(jiān)力量！如果中興不依賴他人，就沒(méi)有今日的“狼狽”，一條禁令出來(lái)，直接讓科技巨頭進(jìn)入“休克”狀態(tài)，可見(jiàn)獨(dú)立自主的重要性！第六章

線程及線程間的通信（一）主要教學(xué)內(nèi)容第一節(jié)線程1.線程的概念2.線程相關(guān)函數(shù)第二節(jié)線程間通信1.Lock、信號(hào)量、Event的使用2.協(xié)程3.線程局部變量ThreadLocal（二）學(xué)習(xí)目的要求1．掌握線程的創(chuàng)建2.掌握各種同步控制API；2．了解線程、協(xié)程的概念；（三）重點(diǎn)和難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)：線程的創(chuàng)建、同步控制技術(shù)。教學(xué)難點(diǎn)：事件和信號(hào)量的區(qū)別。第七章

Socket網(wǎng)絡(luò)程序設(shè)計(jì)（一）主要教學(xué)內(nèi)容第一節(jié)TCP/IP簡(jiǎn)介1.TCP/IP概述2.TCP/IP模塊結(jié)構(gòu)第二節(jié)網(wǎng)絡(luò)編程1.socket簡(jiǎn)介2.socket套接口簡(jiǎn)介3.socket套接口的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)4.TCP編程5.UDP編程第三節(jié)網(wǎng)絡(luò)高級(jí)編程思考與實(shí)驗(yàn)（二）學(xué)習(xí)目的要求1．了解TCP/IP；2．掌握TCP、UDP服務(wù)器和客戶端的編程；3．了解多進(jìn)程、多線程服務(wù)器的編程。（三）重點(diǎn)和難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)：TCP、UDP服務(wù)器和客戶端的編程模式。教學(xué)難點(diǎn)：Select多路復(fù)用、Epoll多路復(fù)用。學(xué)生通過(guò)學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)編程相關(guān)的技術(shù)，可以做到攻入他人計(jì)算機(jī)，從而竊取計(jì)算機(jī)中資源，或控制該臺(tái)計(jì)算機(jī)。因此，對(duì)學(xué)生的正確引導(dǎo)非常重要。在網(wǎng)絡(luò)安全領(lǐng)域中，有“白帽”和“黑客”之分，前者是擁有網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)，從事的是合法的操作，如在相關(guān)企業(yè)的授權(quán)下，對(duì)企業(yè)的安防進(jìn)行滲透測(cè)試，提高企業(yè)網(wǎng)絡(luò)的安全防護(hù)，這是正當(dāng)?shù)挠猛?。而后者是運(yùn)用學(xué)習(xí)的技術(shù)，在別人未授權(quán)情況下，進(jìn)入他人計(jì)算機(jī)，竊取有價(jià)值的信息或奪取該計(jì)算機(jī)的控制權(quán)限，從而給他人帶來(lái)一定的經(jīng)濟(jì)損失。因此，選擇做“白帽”還是“黑客”，需要引導(dǎo)，需要從思想意識(shí)形態(tài)上去規(guī)范。在學(xué)習(xí)階段就告訴學(xué)生，在網(wǎng)絡(luò)虛擬環(huán)境下，也有國(guó)家的法律法規(guī)存在，不要認(rèn)為所學(xué)習(xí)的技術(shù)可以讓我們隱身，可以肆無(wú)忌憚地做違法的事情，給國(guó)家、社會(huì)帶來(lái)危害。第八章QT編程（一）主要教學(xué)內(nèi)容第一節(jié)Qt簡(jiǎn)介1.Qt的安裝2.Qt的編譯器qmake3.Qt中的Action4.Qt中的信號(hào)-槽機(jī)制第二節(jié)QtDesigner設(shè)計(jì)器1.啟動(dòng)QtDesigner設(shè)計(jì)器2.QtDesigner設(shè)計(jì)器的應(yīng)用第三節(jié)Qt應(yīng)用實(shí)例思考與實(shí)驗(yàn)（二）學(xué)習(xí)目的要求1．了解Qt的安裝；2．熟悉QtDesigner設(shè)計(jì)器；3．掌握使用Qt設(shè)計(jì)編寫程序的簡(jiǎn)單應(yīng)用。第九章綜合設(shè)計(jì)實(shí)例一：網(wǎng)易新聞排行榜的爬蟲設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)（一）主要教學(xué)內(nèi)容第一節(jié)Requests和BeautifulSoup的簡(jiǎn)介第二節(jié)網(wǎng)易新聞排行版的html結(jié)構(gòu)分析第三節(jié)爬蟲的設(shè)計(jì)及開(kāi)發(fā)第四節(jié)結(jié)果及展示（二）學(xué)習(xí)目的要求掌握Linux下爬蟲程序的實(shí)現(xiàn)。（三）重點(diǎn)和難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)：requests庫(kù)和BeautifulSoup庫(kù)的使用。教學(xué)難點(diǎn)：網(wǎng)頁(yè)結(jié)構(gòu)查詢API，多線程爬蟲的設(shè)計(jì)。實(shí)例二：基于QT和UDP的多人聊天室設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)（一）主要教學(xué)內(nèi)容第一節(jié)協(xié)議設(shè)計(jì)第二節(jié)設(shè)計(jì)UDP服務(wù)器第三節(jié)設(shè)計(jì)客戶端（二）學(xué)習(xí)目的要求掌握UDP和QT程序的設(shè)計(jì)及開(kāi)發(fā)（三）重點(diǎn)和難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)：多人聊天客戶端的實(shí)現(xiàn)教學(xué)難點(diǎn)：聊天室程序通信協(xié)議的設(shè)計(jì)和交互圖。五、各教學(xué)環(huán)節(jié)學(xué)時(shí)分配內(nèi)容課堂講授課程實(shí)驗(yàn)習(xí)題或討論其它教學(xué)環(huán)節(jié)小計(jì)Linux基礎(chǔ)22Linux編程環(huán)境224文件的I/O操作224進(jìn)程控制224進(jìn)程間的通信224線程及線程間的通信224網(wǎng)絡(luò)程序設(shè)計(jì)224QT編程22綜合設(shè)計(jì)44總計(jì)161632六、課程考核本課程為