《Linux程序设计》教学大纲

一、课程的性质、目的与任务

《Linux程序设计》课程是计算机科学与技术、网络工程、软件工程专业的一门专业任选课程。通过本课程的教学，使学生能熟练Linux操作系统的基本操作，了解Linux操作系统安全配置和管理的方法；掌握Linux操作系统下的Shell程序和C程序开发方法和过程，具备在Linux操作系统下开发应用程序的能力。通过本课程的教学，还需要培养学生讨论、作报告、写作、团队合作、动手操作的能力。

通过本课程的学习，要求学生能够具有对Linux操作系统的安全性配置和管理的基本能力，掌握设计Shell程序来管理Linux系统的方法，掌握在Linux操作系统下进行编辑、编译和调试C程序的方法，并通过实践掌握开放源代码项目的开发方法和过程。要求学生达到:

1、了解操作系统的基本功能、了解linux操作系统的历史、现状和特点、学会linux系统的安装过程，理解linux图形环境的概念和组成；

2、了解安全使用linux系统的方式；能够输入正确的命令并完成简单的任务；理解文件、目录、文件系统、进程等概念；掌握具体的命令，对文件、命令、进程进行管理；学会使用linux环境下的系统帮助解决操作问题；

3、理解编辑器的工作方式；掌握编辑器vi的使用方法；掌握屏幕命令、字符串检索等命令的使用；

4、了解shell的主要特点、类型、建立和执行的方式；理解bash变量的分类、定义形式及引用规则；掌握各自控制语句的格式、功能和流程；掌握bash中算数运算的使用；学会bash函数的构成、使用规则，以及bash中的内置命令；

5、了解linux内核的一般结构；理解进程的概念、进程的调度和进程通信；掌握文件系统的构成和管理；理解内存管理；掌握设备驱动和中断处理；

6、掌握编译器gcc的使用方法；掌握调试器gdb的使用；能够用make工具进行程序维护；

7、了解系统调用和库函数；理解文件操作；理解进程管理和同步；掌握进程通信；了解内存管理；

8、了解与linux系统管理相关的计算机术语；理解linux文件系统管理的基本概念和方法；掌握linux系统安全的基本概念和相应方法；学习linux系统性能优化的技巧

9、掌握网络配置和电子邮件；理解网络文件系统的基本功能和使用方法；学会网络管理的基本方法；了解网络安全问题的对策和工具

10、了解嵌入式系统的基本概念；理解嵌入式系统的实时内核；掌握实时内核的实现技术。

二、课程教学基本内容与要求

第一章 Linux系统概述

1.1 计算机基础知识

1.2 操作系统的功能

1.3 Linux系统的历史、现状和特点

教学目的：了解操作系统的基本功能；了解linux操作系统的历史、现状和特点；学会linux系统的安装过程；理解linux图形环境的概念和组成

教学重点：linux操作系统的特点和安装。

教学难点：linux操作系统的特点和安装。

第二章 Linux常用命令

2.3 文件概念和文件类型

2.5 目录及其操作命令

2.7 有关进程管理的命令

2.8 文件压缩和解压缩命令

教学目的：了解安全使用linux系统的方式；能够输入正确的命令并完成简单的任务；理解文件、目录、文件系统、进程等概念；掌握具体的命令，对文件、命令、进程进行管理；学会使用linux环境下的系统帮助解决操作问题。

教学重点：管理硬盘和移动存储设备上的资源的具体操作命令。

教学难点：对文件、命令、进程的管理。

教学目的：理解编辑器的工作方式；掌握编辑器vi的使用方法；掌握屏幕命令、字符串检索等命令的使用。

教学重点：linux环境下编辑器的使用，屏幕命令和字符串检索等命令的使用。

教学难点：编辑器的工作方式。

教学目的：了解shell的主要特点、类型、建立和执行的方式；理解bash变量的分类、定义形式及引用规则；掌握各自控制语句的格式、功能和流程；掌握bash中算数运算的使用；学会bash函数的构成、使用规则，以及bash中的内置命令。

教学重点：各种控制语句的使用，bash中函数和运算规则。

教学难点：bash函数的构成、使用规则以及bash的内置命令。

第五章 linux内核简介

5.7 中断、异常和系统调用

教学目的：了解linux内核的一般结构；理解进程的概念、进程的调度和进程通信；掌握文件系统的构成和管理；理解内存管理；掌握设备驱动和中断处理。

教学重点：进程的概念、调度和通信，设备驱动和中断处理。

教学难点：进程的调度和通信、内存管理。

教学目的：掌握编译器gcc的使用方法；掌握调试器gdb的使用；能够用make工具进行程序维护。

教学重点：gcc编译系统的使用，程序调试。

教学难点：调试器gdb的使用。

第七章 linux环境编程

7.1 系统调用和库函数

教学目的：了解系统调用和库函数；理解文件操作；理解进程管理和同步；掌握进程通信；了解内存管理。

教学重点：进程通信、管理和同步。

教学难点：进程通信、管理和同步。

第八章 linux系统管理

8.2 用户和工作组管理

8.3 文件系统及其维护

8.4 文件系统的备份

教学目的：了解与linux系统管理相关的计算机术语；理解linux文件系统管理的基本概念和方法；掌握linux系统安全的基本概念和相应方法；学习linux系统性能优化的技巧。

教学重点：linux文件系统的管理和维护，系统安全管理的方法。

教学难点：linux系统性能优化的技巧。

第九章 网络应用及管理

教学目的：掌握网络配置和电子邮件；理解网络文件系统的基本功能和使用方法；学会网络管理的基本方法；了解网络安全问题的对策和工具。

教学重点：linux的网络配置和网络管理。

教学难点：linux的网络配置和网络管理。

第十章 嵌入式操作系统简介

10.1 嵌入式系统概述

10.2 嵌入式操作系统概述

10.3 实时内核及其实现

教学目的：了解嵌入式系统的基本概念；理解嵌入式系统的实时内核；掌握实时内核的实现技术。

教学重点：实时内核的实现。

教学难点：嵌入式系统的实时内核及其实现。

三、课程各章节学时分配

四、本课程课外学习与修学指导

由于该课程涉及Linux操作系统及其程序设计，内容复杂，难度较大，且具有很强的实践性，所以要学好本课程，必须做到理论与实践紧密结合，才能达到较好的学习效果。要求学生多参阅相关书籍，多做练习，多上机实验，掌握Linux程序设计方法。

五、本课程考核方式及成绩评定标准

成绩评定方法：本课程的考核是平时成绩、实验成绩和期终考试成绩相结合。具体比例为：上课出勤、作业占30%，实验占20%，期末考查成绩占50%。

教材：《Linux教程》（第2版），孟庆昌、牛欣源编，电子工业出版社，2007年