《Linux應(yīng)用開發(fā)》-實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱

PAGEPAGE6《Linux應(yīng)用開發(fā)》實(shí)驗(yàn)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(shí)：32學(xué)分：2適用對象: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)》實(shí)驗(yàn)教學(xué)的總體目的和要求1、對學(xué)生的要求:有一定的動(dòng)手能力和c、python語言編程的相關(guān)知識。2、對教師的要求:熟練掌握linux和python開發(fā)各項(xiàng)技術(shù)，以及專業(yè)實(shí)驗(yàn)室的實(shí)驗(yàn)環(huán)境3、對實(shí)驗(yàn)條件的要求系統(tǒng)要求：win1064位，內(nèi)存>=4G軟件：vmwarecentos7securecrtvscode四、實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)一Linux基本命令的使用1、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?）學(xué)習(xí)和掌握Linux的基本命令和vi編輯器的使用（2）增強(qiáng)學(xué)生對Linux的學(xué)習(xí)興趣（3）．熟悉Linux下常用的操作指令。（4）．加深對文件，目錄，文件系統(tǒng)等概念的理解。2、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容（1）linux的登錄操作（2）常用文件、目錄基本命令的使用（3）進(jìn)程管理、用戶管理命令的使用（4）．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(qiáng)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(jì)；要有高素質(zhì)的網(wǎng)絡(luò)安全和信息化人才隊(duì)伍。并介紹國產(chǎn)操作系統(tǒng)的開發(fā)進(jìn)程和現(xiàn)狀，鼓勵(lì)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(qiáng)。實(shí)驗(yàn)二常用服務(wù)器軟件安裝與配置1、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?）．熟悉Linux下常用的文件目錄操作指令。（2）．熟悉vi編輯器、yum包管理軟件的使用。（3）．掌握Linux常用服務(wù)器軟件的安裝和配置。（5）．了解linux環(huán)境變量配置。2、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容（1）JDK1.8的安裝（2）tomcat服務(wù)器的安裝（3）mysql服務(wù)器的安裝（4）將數(shù)據(jù)庫和tomcat服務(wù)器設(shè)為開機(jī)自啟動(dòng)。實(shí)驗(yàn)三文件I/O1、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?）．熟悉Linux下常用的文件和目錄API函數(shù)。（2）．加深對文件I/O的理解。（3）．掌握有關(guān)Linux文件系統(tǒng)操作的常用命令。2、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容（1）tail-n程序的原理及實(shí)現(xiàn)（2）通過遞歸實(shí)現(xiàn)文件查找程序（3）getopt和fnmatch包的使用實(shí)驗(yàn)四進(jìn)程控制1、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?）．熟悉進(jìn)程控制相關(guān)API函數(shù)。（2）．掌握multiprocessing庫的使用。（3）．了解僵死進(jìn)程和守護(hù)進(jìn)程的概念。2、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容（1）僵死程序的設(shè)計(jì)（2）開發(fā)一個(gè)簡單的守護(hù)進(jìn)程（3）開發(fā)一個(gè)簡單的模擬shell命令程序（4）用multiprocessing庫實(shí)現(xiàn)創(chuàng)建兩個(gè)進(jìn)程，并在子進(jìn)程都執(zhí)行結(jié)束后退出實(shí)驗(yàn)五進(jìn)程間通信1、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?）．熟悉進(jìn)程間通信的手段：管道、消息隊(duì)列、共享內(nèi)存。（2）．掌握進(jìn)程同步的手段：信號量、鎖。2、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容（1）用管道實(shí)現(xiàn)兩個(gè)進(jìn)程之間通過管道進(jìn)行通信（2）用信號量實(shí)現(xiàn)兩個(gè)程序交替執(zhí)行，在屏幕交替打印A、B（3）用共享內(nèi)存實(shí)現(xiàn)多生產(chǎn)者、多消費(fèi)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(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級服務(wù)器連成一臺超級計(jì)算機(jī)，單集群可達(dá)1萬臺規(guī)模，10萬個(gè)進(jìn)程達(dá)毫秒級響應(yīng)，十億級文件數(shù)，EB級別存儲空間，填補(bǔ)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(dá)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(jiān)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(jìn)入“休克”狀態(tài)，可見獨(dú)立自主的重要性！實(shí)驗(yàn)六線程及線程同步1、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?）．熟悉線程相關(guān)API和Threading庫的使用。（2）．掌握線程同步的手段：信號量、鎖和Event。2、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容（1）用EVENT實(shí)現(xiàn)一個(gè)模擬的紅綠燈程序（2）用消息隊(duì)列實(shí)現(xiàn)一個(gè)線程池實(shí)驗(yàn)七網(wǎng)絡(luò)程序設(shè)計(jì)1、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?）．理解Socket概念；

（2）．理解并掌握Socket模型下獲得本機(jī)IP信息的方法；

（3）．理解并發(fā)服務(wù)器模型，掌握通用套接字開發(fā)技術(shù)；

（4）．掌握Linux平臺數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的傳送方法。2、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容（1）．編寫獲得本機(jī)IP信息的程序；（2）．編寫基于并發(fā)TCP、UDP服務(wù)器和客戶端的網(wǎng)絡(luò)通信原型系統(tǒng)；（3）．用Poll和Epoll實(shí)現(xiàn)多路復(fù)用程序（4）基于fork的多路并發(fā)TCP服務(wù)器程序（5）基于線程的并發(fā)服務(wù)器設(shè)計(jì)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(jì)算機(jī)，從而竊取計(jì)算機(jī)中資源，或控制該臺計(jì)算機(jī)。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(jìn)行滲透測試，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(huì)帶來危害。實(shí)驗(yàn)八綜合設(shè)計(jì)1、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?）．初步掌握qtdesigner設(shè)計(jì)的使用；

（2）．理解并掌握UDP服務(wù)器客戶端的開發(fā)；

（3）．掌握qt的QMainWindow、QLineEdit、QPushButton等控件的使用；

（4）．掌握如何設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。2、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容（1）．編寫聊天室服務(wù)器端程序；（2）．編寫聊天室客戶端程序；四、考核方式與標(biāo)準(zhǔn)由指導(dǎo)教師根據(jù)學(xué)生完成任務(wù)的情況、課程設(shè)計(jì)說明書的質(zhì)量和課程設(shè)計(jì)過程中的工作態(tài)度等綜合打分。課程設(shè)計(jì)結(jié)束時(shí)，要求學(xué)生寫出課程設(shè)計(jì)報(bào)告，可運(yùn)行的軟件系統(tǒng)（包括源程序）。成績評定實(shí)行優(yōu)、良、中、及格和不及格五個(gè)等級。即：優(yōu)秀—90～100分；良好—80～89分；中等—70～79分；及格—60～69分；不及格－60分以下。優(yōu)秀者人數(shù)一般不得超過總?cè)藬?shù)的20%。不及格者不能得到相應(yīng)的學(xué)分，需重新做課程設(shè)計(jì)。具體的評分細(xì)節(jié)如下：1.平時(shí)表現(xiàn)（10%）課程設(shè)計(jì)期間表現(xiàn)良好，無違紀(jì)；（10分）2.課程設(shè)計(jì)過程中表現(xiàn)的動(dòng)手與創(chuàng)新能力，程序設(shè)計(jì)的實(shí)用性、擴(kuò)充性和通用性（50%）（1）課程設(shè)計(jì)方案先進(jìn)，設(shè)計(jì)符合規(guī)范要求，創(chuàng)新部分合理，說明書敘述透徹，圖面整潔、明確；（46分～50分）（2）完成了規(guī)定的功能但創(chuàng)新不明顯，只限于界面布局的調(diào)整，但程序編寫規(guī)范、清晰，有一定的通用性；（36分～45分）。（3）完成了規(guī)定的功能但沒有任何創(chuàng)新，程序編寫的基本符合規(guī)范、較清晰；（30分～35分）（4）基本上完成了規(guī)定的功能，但存在一些小的Bug；（21分～29分）（5）只完成一部分規(guī)定的功能且系統(tǒng)存在嚴(yán)重的缺陷；（10分～20分）3.結(jié)論與問題討論：系統(tǒng)在開發(fā)過程中出現(xiàn)的問題進(jìn)行詳細(xì)說明、討論及總結(jié)。（30%）（1）結(jié)論與問題討論完整，表達(dá)清晰；（28分～30分）（2）結(jié)論與問題討論較完整，表達(dá)較清晰，存在少許錯(cuò)誤；（20分～27分）（3）結(jié)論與問題討論較完整，表達(dá)基本清晰，存在一些錯(cuò)誤；（11分～19分）（4）結(jié)論與問題討論不完整，表達(dá)不清晰；（5分～10分）4.結(jié)束語：通過此次課程設(shè)計(jì)，你有何感想，學(xué)到了什么？（10%）五、推薦實(shí)驗(yàn)教材和教學(xué)參考書課程教材：《Linux編程基礎(chǔ)》，李養(yǎng)群,王攀,周梅(編著)，人民郵電出版社。參考書：《UNIX環(huán)境高級編程》，W.RichardStevens著，尤