《Linux應(yīng)用開發(fā)》-課程教學(xué)大綱

PAGEPAGE7《Linux應(yīng)用開發(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)用開發(fā)英文名稱：Linuxapplicationdevelopment課程類別：專業(yè)課學(xué)時：32學(xué)分：2適用對象:計算機科學(xué)與技術(shù)考核方式：考試先修課程：《程序設(shè)計基礎(chǔ)》、《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》、《操作系統(tǒng)》二、課程簡介本課程是一門為計算機軟件人員開設(shè)的一門計算機專業(yè)課程。Linux作為具有良好特性的操作系統(tǒng)，c、python語言作為廣泛使用的編程語言，兩者的結(jié)合為用戶提供了一個強大的編程環(huán)境。通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握Linux操作系統(tǒng)下C、python程序開發(fā)的方法和技巧，并具備開發(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語言編程的文件操作、標(biāo)準(zhǔn)I/O庫、進程控制、進程間的通信、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程序開發(fā)的方法和技巧，并具備開發(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）重點和難點教學(xué)重點：centos7的安裝，ssh客戶端的連接，shell命令。教學(xué)難點：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，沒有網(wǎng)絡(luò)安全就沒有國家安全，沒有信息化就沒有現(xiàn)代化。建設(shè)網(wǎng)絡(luò)強國，要有自己的技術(shù)，要有過硬的技術(shù)；要有良好的信息基礎(chǔ)設(shè)施，形成雄厚的信息經(jīng)濟；要有高素質(zhì)的網(wǎng)絡(luò)安全和信息化人才隊伍。并介紹國產(chǎn)操作系統(tǒng)的開發(fā)進程和現(xiàn)狀，鼓勵同學(xué)們積極使用國產(chǎn)操作系統(tǒng)和國產(chǎn)軟件，將國產(chǎn)操作系統(tǒng)和應(yīng)用生態(tài)做大做強。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）重點和難點教學(xué)重點：Linux下C、python語言編程環(huán)境、Linux下C、python語言程序的調(diào)試。教學(xué)難點：Linux下C、python3語言編程環(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）重點和難點教學(xué)重點：文件的打開，讀和寫和定位等操作，目錄相關(guān)的API調(diào)用。教學(xué)難點：tail程序的實現(xiàn)原理。第四章

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

進程間的通信（一）主要教學(xué)內(nèi)容第一節(jié)信號1.信號及其使用簡介2.信號操作的相關(guān)函數(shù)3.父子進程的信號處理第二節(jié)管道1.低級管道操作2.高級管道操作3.命名管道第三節(jié)消息隊列第四節(jié)共享內(nèi)存1.mmap系統(tǒng)調(diào)用2.系統(tǒng)V共享內(nèi)存思考與實驗（二）學(xué)習(xí)目的要求1．掌握Linux下進程通信；2．了解管道的概念；3．了解消息隊列和管道；4．了解各個進程間如何實現(xiàn)共享內(nèi)存。（三）重點和難點教學(xué)重點：管道、消息隊列、各個進程間實現(xiàn)共享內(nèi)存。教學(xué)難點：通過管道通信、生產(chǎn)者消費者模型。在介紹現(xiàn)代操作系統(tǒng)對高并發(fā)訪問的應(yīng)當(dāng)方法時，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級服務(wù)器連成一臺超級計算機，單集群可達1萬臺規(guī)模，10萬個進程達毫秒級響應(yīng)，十億級文件數(shù)，EB級別存儲空間，填補了中國大規(guī)模操作系統(tǒng)歷史上的空白，打破了歐美長達40多年的技術(shù)壟斷。告訴學(xué)生自主研發(fā)才是中國崛起的中堅力量！如果中興不依賴他人，就沒有今日的“狼狽”，一條禁令出來，直接讓科技巨頭進入“休克”狀態(tài)，可見獨立自主的重要性！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）重點和難點教學(xué)重點：線程的創(chuàng)建、同步控制技術(shù)。教學(xué)難點：事件和信號量的區(qū)別。第七章

Socket網(wǎng)絡(luò)程序設(shè)計（一）主要教學(xué)內(nèi)容第一節(jié)TCP/IP簡介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簡介2.socket套接口簡介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)高級編程思考與實驗（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．了解多進程、多線程服務(wù)器的編程。（三）重點和難點教學(xué)重點：TCP、UDP服務(wù)器和客戶端的編程模式。教學(xué)難點：Select多路復(fù)用、Epoll多路復(fù)用。學(xué)生通過學(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算機，從而竊取計算機中資源，或控制該臺計算機。因此，對學(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，對企業(yè)的安防進行滲透測試，提高企業(yè)網(wǎng)絡(luò)的安全防護，這是正當(dāng)?shù)挠猛尽６笳呤沁\用學(xué)習(xí)的技術(shù)，在別人未授權(quán)情況下，進入他人計算機，竊取有價值的信息或奪取該計算機的控制權(quán)限，從而給他人帶來一定的經(jīng)濟損失。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，可以肆無忌憚地做違法的事情，給國家、社會帶來危害。第八章QT編程（一）主要教學(xué)內(nèi)容第一節(jié)Qt簡介1.Qt的安裝2.Qt的編譯器qmake3.Qt中的Action4.Qt中的信號-槽機制第二節(jié)QtDesigner設(shè)計器1.啟動QtDesigner設(shè)計器2.QtDesigner設(shè)計器的應(yīng)用第三節(jié)Qt應(yīng)用實例思考與實驗（二）學(xué)習(xí)目的要求1．了解Qt的安裝；2．熟悉QtDesigner設(shè)計器；3．掌握使用Qt設(shè)計編寫程序的簡單應(yīng)用。第九章綜合設(shè)計實例一：網(wǎng)易新聞排行榜的爬蟲設(shè)計與開發(fā)（一）主要教學(xué)內(nèi)容第一節(jié)Requests和BeautifulSoup的簡介第二節(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)計及開發(fā)第四節(jié)結(jié)果及展示（二）學(xué)習(xí)目的要求掌握Linux下爬蟲程序的實現(xiàn)。（三）重點和難點教學(xué)重點：requests庫和BeautifulSoup庫的使用。教學(xué)難點：網(wǎng)頁結(jié)構(gòu)查詢API，多線程爬蟲的設(shè)計。實例二：基于QT和UDP的多人聊天室設(shè)計與開發(fā)（一）主要教學(xué)內(nèi)容第一節(jié)協(xié)議設(shè)計第二節(jié)設(shè)計UDP服務(wù)器第三節(jié)設(shè)計客戶端（二）學(xué)習(xí)目的要求掌握UDP和QT程序的設(shè)計及開發(fā)（三）重點和難點教學(xué)重點：多人聊天客戶端的實現(xiàn)教學(xué)難點：聊天室程序通信協(xié)議的設(shè)計和交互圖。五、各教學(xué)環(huán)節(jié)學(xué)時分配內(nèi)容課堂講授課程實驗習(xí)題或討論其它教學(xué)環(huán)節(jié)小計Linux基礎(chǔ)22Linux編程環(huán)境224文件的I/O操作224進程控制224進程間的通信224線程及線程間的通信224網(wǎng)絡(luò)程序設(shè)計224QT編程22綜合設(shè)計44總計161632六、課程考核本課程為