1、1LINUX 编程及应用教案（首页）编程及应用教案（首页）授课时间 2015.22006.5教案编写时间 2015.12015.5课程名称UNIX 原理及应用课程代码总学时 48讲课：32 学时实验：16 学时实习：0 周学 分3课程性质必修课（ ）选修课（）理论课（ ）实验课（ ）任课教师任继平职称讲师授课对象计算机科学与技术 专业教材和主要参考资料教材：1.杨宗德.Linux 高级程序设计（第三版） 北京：人民邮电出版社 20122.各种操作系统源代码分析的书籍。教学目的和教学要求通过对 Linux 操作系统各个部分机制的学习，让学生对 Linux 操作系统整体构架和运作机制有系统性的认识
2、，特别是对地址空间和进程运作机制有深入理解，从而为在 Linux 平台上开发软件奠定坚实基础。并通过 Linux 各个部分的编程学习和实践，掌握 Linux 编程的知识和技巧。通过本课程的学习，应使学生掌握 Linux 各个部分的内在机制，特别是地址空间和进程运作机制，并将应用所学的原理知识运用到 Linux 编程的实践中去，解决实际的软件开发中的技术问题。教学重点和教学难点重点： Linux 操作系统各个部分的运作机制地理解，特别是地址空间和进程运作机制的理解，并将原理结合到实际编程中去。难点：Linux 操作系统地址空间和进程运作机制的理解。教学进程第次课授课章节理论学时备 注第 1、2.
3、、3、4 次课第 5、6、7、8、9 次课第 10 次课第 11 次课第 12 次课第 13 次课第 14 次课第 15 次课第 16 次课补充 shell 编程文件系统第三章Linux 进程存储管理第七章Linux 进程管理与程序开发第八章进程间通信管道和信号第九章System V 进程间通信第十章Linux 多线程编程第十一章 线程间同步机制第十二章 Linux socket 网络编程基础8 学时10 学时2 学时2 学时2 学时2 学时2 学时2 学时2 学时本 课 程 采 用多 媒 体 课 件教学，本课程具 有 实 验 环节，通过实验对 所 学 操 作和 编 程 进 行练习，加深学生
4、对 所 学 知识的理解。2LINUX 编程及应用（课时备课）编程及应用（课时备课）第 1 次课理论课2 学时课目、课题补充 shell 编程理论课 2 学时教学目的和教学要求首先是回答学习本课程的三个问题：What?,Why?,How?,让学生明确什么Linux，为什么学习 Linux，怎么学。从而要求学生了解本课程的重要性和必要性，并了解如何去学习。其次通过从地址空间和进程创建和进程关系分析 Linux 的启动过程，引出 shell 的启动，从而明确 shell 在整个系统体系中的地位，并以此为理解shell 的基本概念奠定基础，让学生理解 shell 的本质。要求学生掌握从地址空间和进程创
5、建和进程关系 Linux 的启动过程，并理解 shell 是 1#进程的一个子进程，其作用就是命令的一个解释器，具有普通进程的地址空间和进程运行机制，并具有继承系统变量，收集用户变量，并向子进程传递系统变量和用户变量的功能。教学重点难点重点：从地址空间和进程创建和进程关系分析 Linux 的启动过程。难点：从地址空间和进程创建和进程关系分析 Linux 的启动过程。教学进程（含课堂教学内容、教学方法、辅助手段、师生互动、时间分配、板书设计）课堂组织：课堂组织：教学法教学法1.采用 Powerpoint 多媒体教学。2.本次课 2 个学时，以讲授为主，结合组成原理，汇编语言，操作系统的知识，将
6、Linux 的启动过程涉及到的知识融会贯通。授课提纲授课提纲自我介绍；通过点名认识大家；回答本课程的三个问题 What?,Why?,How?；课程参考书目：1.杨宗德.Linux 高级程序设计（第三版） 北京：人民邮电出版社 20122.各种操作系统源代码分析的书籍。课程考核方式；课程特点；课程内容：补充 shell 编程文件系统Linux 进程存储管理Linux 进程管理与程序开发进程间通信管道和信号System V 进程间通信Linux 多线程编程线程间同步机制Linux socket 网络编程基础补充 shell 编程：3第一章第一章ShellShell 编程编程1.11.1ShellS
7、hell 概述概述1.1.1Shell 角色图重点通过从地址空间和进程创建和进程关系分析 Linux 的启动过程。图 1Linux 的启动过程1.1.3Shell 功能介绍1.交互式处理（Interactive Processing）2.命令补全功能3.查阅历史记录history 命令4.别名（Alias）功能1.1.2Shell 主要版本1.Bourne shell(sh)2.C shell(csh)3.Korn shell(ksh)4.Bourne Again shell(bash)5.tcsh6.pdksh1.1.3Shell 功能介绍1.交互式处理（Interactive Proces
8、sing）2.命令补全功能3.查阅历史记录history 命令4.别名（Alias）功能板书：板书：将专业名词术语及解释进行板书。师生互动：师生互动：对组成原理，汇编语言，操作系统的知识进行回顾式提问,让学生积极思考。作业查阅资料,理解 Linux 的启动过程。主要参考资料1.杨宗德.Linux 高级程序设计（第三版） 北京：人民邮电出版社 20122.各种操作系统源代码分析的书籍。4课后自我总结分析5LINUX 编程及应用（课时备课）编程及应用（课时备课）第 2 次课理论课 2 学时课目、课题补充 shell 编程理论课 2 学时教学目的和教学要求通过从地址空间和进程创建和进程关系讲授创建和
9、执行 shell 程序， 系统变量，用户变量，位置变量，特殊字符等内容，让学生理解解释器的解释执行的过程， 各种变量的来源和存在的空间和周期。 识记特殊字符， 并能运用。教学重点难点重点：解释器的解释执行的过程，各种变量的来源和存在的空间和周期。难点：解释器的解释执行的过程。教学进程（含课堂教学内容、教学方法、辅助手段、师生互动、时间分配、板书设计）课堂组织：课堂组织：教学法教学法1、采用 Powerpoint 多媒体教学。2、本次课 2 个学时，以讲授为主。授课提纲授课提纲1.21.2创建和执行创建和执行 shellshell 程序程序1.不同的 shell 其编程(命令)语法有所不同2.学
10、习脚本编程的原因3.Shell 脚本编程前的准备1.31.3 变量变量1.3.1.3 种类型1.3.2与其他语言的区别1.3.3环境变量1.3.4内部变量（预定义变量）1.3.5用户变量1.3.6给变量赋值1.3.7给变量赋值访问变量值1.41.4 位置参数位置参数1.4.1位置参数及引用1.4.2用 set 命令为位置参数赋值1.4.3位置参数移动1.51.5 特殊字符特殊字符1.5.1 注释符#1.5.2 双引号1.5.3 单引号1.5.4 反斜杠1.5.5 反引号1.5.6 管道1.5.7 文件重定向板书板书： 将专业名词术语进行板书， 对解释器的解释执行的过程进行板书分析。师生互动：师
11、生互动：从地址空间和进程创建和进程关系推导创建和执行 shell 程序进行提问，让学生思考各种变量的来源和存在的空间和周期。6作业查阅资料理解创建和执行 shell 程序。主要参考资料1.杨宗德.Linux 高级程序设计（第三版） 北京：人民邮电出版社 20122.各种操作系统源代码分析的书籍。课后自我总结分析7LINUX 编程及应用（课时备课）编程及应用（课时备课）第 3 次课理论课 2 学时课目、课题补充 shell 编程理论课 2 学时教学目的和教学要求通过讲授运算符，输入输出和表达式的比较，让学生学会使用运算符，输入输出函数，应用表达式的比较符。熟悉运算符， 输入输出和表达式的比较的语
12、法， 并能根据问题进行运用。教学重点难点重点：输入输出的函数的应用。难点：输入输出的函数的应用。教学进程（含课堂教学内容、教学方法、辅助手段、师生互动、时间分配、板书设计）课堂组织：课堂组织：教学法教学法1、采用 Powerpoint 多媒体教学。2、本次课 2 个学时，以讲授为主。授课提纲授课提纲1.1.6 6 运算符运算符1.1.7 7 输入与输出输入与输出1.7.1echo1.7.2read1.1.8 8 表达式的比较表达式的比较1.8.1数字比较1.8.2字符串比较1.8.3文件操作符1.8.4逻辑操作符板书：板书：将专业名词术语进行板书。师生互动师生互动：要求学生先分析案例程序，回答
13、执行结果，提高学生学习的主动性。作业编程练习运算符，输入输出和表达式的比较符。主要参考资料1.杨宗德.Linux 高级程序设计（第三版） 北京：人民邮电出版社 20122.各种操作系统源代码分析的书籍。课后自我总结分析8LINUX 编程及应用（课时备课）编程及应用（课时备课）第 4 次课理论课 2 学时课目、课题补充 shell 编程理论课 2 学时教学目的和教学要求通过讲授流程控制语句和函数，学生掌握流程控制语句和函数的运用。教学重点难点重点：函数的参数传递。难点：函数的参数传递。教学进程（含课堂教学内容、教学方法、辅助手段、师生互动、时间分配、板书设计）课堂组织：课堂组织：教学法教学法1、
14、采用 Powerpoint 多媒体教学。2、本次课 2 个学时，以讲授为主。授课提纲授课提纲1.1.9 9 流程控制语句流程控制语句1.9.1条件语句1.9.2循环语句1.9.3杂项语句1.1.1010 函数函数板书：板书：将专业名词术语进行板书，对函数参数传递机制进行板书。师生互动：师生互动：对函数参数传递的例子进行提问。作业练习编程流程控制语句和函数。主要参考资料1.杨宗德.Linux 高级程序设计（第三版） 北京：人民邮电出版社 20122.各种操作系统源代码分析的书籍。课后自我总结分析9LINUX 编程及应用（课时备课）编程及应用（课时备课）第 5 次课理论课 2 学时课目、课题补充文
15、件系统理论课 2 学时教学目的和教学要求通过讲授文件的逻辑结构，物理文件系统的构成，让学生理解文件系统访问的接口形式，文件系统硬盘物理映像。教学重点难点重点：文件系统硬盘物理映像有关数据结构域的含义的理解。难点：文件系统硬盘物理映像有关数据结构域的含义的理解。教学进程（含课堂教学内容、教学方法、辅助手段、师生互动、时间分配、板书设计）课堂组织：课堂组织：教学法教学法1、采用 Powerpoint 多媒体教学。2、本次课 2 个学时，以讲授为主。授课提纲授课提纲2 2.1.1 数据结构数据结构2.1.1文件逻辑结构与读写指针2.1.2文件物理结构2.1.3分级目录2.1.4i 节点2.1.5磁盘
16、分区和文件系统2.1.6文件表与内存 i 节点表2.1.7文件类型与访问权限板书板书：将专业名词术语进行板书，对文件逻辑结构向物理结构映像转换进行板书分析。师生互动：师生互动：首先让学生自己分析文件逻辑结构向物理结构映像转换。作业查阅资料认识文件系统主要参考资料1.杨宗德.Linux 高级程序设计（第三版） 北京：人民邮电出版社 20122.各种操作系统源代码分析的书籍。课后自我总结分析10LINUX 编程及应用（课时备课）编程及应用（课时备课）第 6 次课理论课 2 学时课目、课题文件系统理论课 2 学时教学目的和教学要求通过讲授文件的内存存在，分析进程如何使用文件资源，分析涉及到的数据结构
17、，访问过程。教学重点难点重点：文件内存存在的数据结构域的含义，进程访问文件资源的过程。难点：文件内存存在的数据结构域的含义。教学进程（含课堂教学内容、教学方法、辅助手段、师生互动、时间分配、板书设计）课堂组织：课堂组织：教学法教学法1、采用 Powerpoint 多媒体教学。2、本次课 2 个学时，以讲授为主。授课提纲授课提纲2 2.1.1 数据结构数据结构2.1.6文件表与内存 i 节点表2.1.7文件类型与访问权限2 2. .2 2 基本基本 IOIO 函数函数2.2.1打开文件 open2.2.2关闭文件 close2.2.3建立文件 create2.2.4复制文件描述字 dup / f
18、ork2 2. .2 2 基本基本 IOIO 函数函数2.2.5读文件 read2.2.6写文件 write2.2.7移动文件指针 lseek2.2.8文件控制 flctl2 2. .3 3 文件与目录函数文件与目录函数2.3.1读取文件信息 stat2.3.2修改访问权限板书：板书：将专业名词术语进行板书，对文件内存才在形式进行板书分析。师生互动师生互动：对进程访问文件资源的过程以提问的方式与学生进行交流，了解学生的掌握情况，根据学生的理解情况来调整课堂。作业查阅资料认识文件系统主要参考资料1.杨宗德.Linux 高级程序设计（第三版） 北京：人民邮电出版社 20122.各种操作系统源代码分
19、析的书籍。11课后自我总结分析12LINUX 编程及应用（课时备课）编程及应用（课时备课）第 7 次课理论课 2 学时课目、课题补充文件系统理论课 2 学时教学目的和教学要求通过分析和比较文件链接的两种形式，文件锁机制，让学生掌握链接方式的利弊，为编程选择锁方式提供理论依据；为学生锁机制应用提供理论基础。教学重点难点重点：文件链接实现的原理，锁机制实现机制。难点：文件链接实现的原理。教学进程（含课堂教学内容、教学方法、辅助手段、师生互动、时间分配、板书设计）课堂组织：课堂组织：教学法教学法1、采用 Powerpoint 多媒体教学。2、本次课 2 个学时，以讲授为主。授课提纲授课提纲2 2.
20、.3 3 文件与目录函数文件与目录函数2.3.3文件连接与删除2.3.4符号连接2.3.5特殊文件2 2. .4 4 文件锁定文件锁定2.4.1概述2.4.2fcntl(2)2.4.3lockf(3)2.4.4flock(2)板书：板书：将专业名词术语进行板书，对文件链接进行板书分析。师生互动：师生互动：提问：硬链接为什么不能跨文件系统。作业查阅资料理解文件链接主要参考资料1.杨宗德.Linux 高级程序设计（第三版） 北京：人民邮电出版社 20122.各种操作系统源代码分析的书籍。课后自我总结分析13LINUX 编程及应用（课时备课）编程及应用（课时备课）第 8 次课理论课 2 学时课目、课
21、题文件系统理论课 2 学时教学目的和教学要求通过讲授管道实现原理，超级块管理空闲 i 节点和空闲块的算法，文件系统的建立和安装。 要求学生掌握管道实现的原理， 了解超级块的有关算法，掌握文件系统的建立和安装原理。教学重点难点重点：管道的实现原理，文件系统的建立和安装原理。难点：管道的实现原理，文件系统的建立和安装原理。教学进程（含课堂教学内容、教学方法、辅助手段、师生互动、时间分配、板书设计）课堂组织：课堂组织：教学法教学法1、采用 Powerpoint 多媒体教学。2、本次课 2 个学时，以讲授为主。授课提纲授课提纲2 2. .5 5 管道管道2.5.1无名管道2.5.2有名管道2 2. .
22、6 6 超级块与资源管理超级块与资源管理2.6.1超级块2.6.2空闲 i 节点管理2.6.3空闲块管理2 2. .7 7 文件系统管理文件系统管理2.7.1概述2.7.2文件系统的建立2.7.3文件系统的安装卸载板书板书：将专业名词术语进行板书，管道实现原理进行板书，对文件系统的安装过程进行板书分析。师生互动师生互动：提问学生对普通文件的实现原理的理解，复习有关内容，过度到管道文件的理解。作业编程实现管道主要参考资料1.杨宗德.Linux 高级程序设计（第三版） 北京：人民邮电出版社 20122.各种操作系统源代码分析的书籍。课后自我总结分析14LINUX 编程及应用（课时备课）编程及应用（
23、课时备课）第 9 次课理论课 2 学时课目、课题文件系统理论课 2 学时教学目的和教学要求讲授虚拟文件系统的思想，通过类比面向对象的思想理解虚拟文件系统的思想。教学重点难点重点：了解虚拟文件系统的思想。难点：了解虚拟文件系统的思想。教学进程（含课堂教学内容、教学方法、辅助手段、师生互动、时间分配、板书设计）课堂组织：课堂组织：教学法教学法1、采用 Powerpoint 多媒体教学。2、本次课 2 个学时，以讲授为主。授课提纲授课提纲2 2. .8 8 虚拟文件系统虚拟文件系统2.8.1概述2.8.2file 对象与 dentry 对象2.8.3inode 对象2.8.4文件系统类型2.8.5安
24、装文件系统2.8.6打开文件板书：板书：将专业名词术语进行板书，对虚拟文件系统的思想板书分析。师生互动：师生互动：提问：面向对象程序设计的思想。作业查阅资料认识虚拟文件系统主要参考资料1.杨宗德.Linux 高级程序设计（第三版） 北京：人民邮电出版社 20122.各种操作系统源代码分析的书籍。课后自我总结分析15LINUX 编程及应用（课时备课）编程及应用（课时备课）第 10 次课理论课 2 学时课目、课题第 3 章Linux 进程存储管理理论课 2 学时教学目的和教学要求讲授进程结构及内存映象，分析有关接口函数，进程环境参数。要求掌握进程结构的内容，从虚拟地址空间理解内存映像。教学重点难点
25、重点：Linux 程序存储结构与进程结构，Linux 进程环境及系统限制。难点：Linux 程序存储结构与进程结构。教学进程（含课堂教学内容、教学方法、辅助手段、师生互动、时间分配、板书设计）课堂组织：课堂组织：教学法教学法1、采用 Powerpoint 多媒体教学。2、本次课 2 个学时，以讲授为主。授课提纲授课提纲3 3. .1 1LinuxLinux 程序存储结构与进程结构程序存储结构与进程结构3.1.1二进制可执行文件3.1.2可执行文件与进程存储布局3.1.3各段说明3.1.4C 各存储类型比较3.1.5栈和堆的区别3.1.6数据存储位置3.1.7常见内存错误3.1.8临时空间过大3
26、.1.9申请堆空间后未释放3 3. .2 2ANSIANSI C C 内存管理内存管理 APIAPI 函数函数3.2.1malloc/free 函数3.2.2realloc 更改已经配置的内存空间3.2.3内存数据管理函数3 3. .4 4LinuxLinux 进程环境及系统限制进程环境及系统限制3.4.1命令行参数管理3.4.2getopt 获取命令行参数3.4.3环境变量3.4.4Linux 系统限制3.4.5获取/修改系统限制3.4.6Linux 时间管理3.4.7时间管理函数板书板书：将专业名词术语进行板书，对虚拟地址空间进行板书分析 Linux 的内存地址空间映像。师生互动师生互动：
27、从学生比较熟悉的 C 语言角度，问答方式进行推导环境变量的传递。16作业编程练习 Linux 进程存储管理案例主要参考资料1.杨宗德.Linux 高级程序设计（第三版） 北京：人民邮电出版社 20122.各种操作系统源代码分析的书籍。课后自我总结分析17LINUX 编程及应用（课时备课）编程及应用（课时备课）第 11 次课理论课 2 学时课目、课题第七章Linux 进程管理与程序开发理论课 2 学时教学目的和教学要求通过讲授进程环境和属性，进行管理和机制，守护进程的编写，要求学生理解进程环境和属性，进行管理和机制，掌握守护进程编写步骤。教学重点难点重点：进程创建与执行，守护进程的编写。难点：守
28、护进程的编写。教学进程（含课堂教学内容、教学方法、辅助手段、师生互动、时间分配、板书设计）课堂组织：课堂组织：教学法教学法1、采用 Powerpoint 多媒体教学。2、本次课 2 个学时，以讲授为主。授课提纲授课提纲7 7. .1 1进程环境及进程属性进程环境及进程属性7.1.1进程资源7.1.2进程状态7.1.3进程基本属性 -进程号（PID）7.1.4父进程号（PPID）7.1.5进程组号（PGID）7.1.6会话7.1.7控制终端7.1.8终端处理函数7.1.9进程用户属性7.1.10进程真实用户号（RUID）7.1.11进程有效用户号（EUID）7.1.12进程用户组号（GID）7.
29、1.13有效进程用户组号（EGID）7 7. .2 2进程管理及控制进程管理及控制7.2.1创建进程7.2.2对打开文件的处理7.2.3等待进程结束7.2.4退出进程7.2.5修改进程用户相关信息7.2.6设置进程真实用户 RUID7.2.7设置进程有效用户 EUID7 7. .3 3LinuxLinux 特殊进程特殊进程7.3.1守护进程7.3.2守护进程编程要点7.3.3日志信息及其管理7.3.4建立与日志守候进程联系187.3.5openlog()7.3.6写日志信息7.3.7孤儿进程与僵死进程板书：板书：将专业名词术语进行板书，分析多个 Fork 函数创建进程后的进程关系图。师生互动：
30、师生互动：从进程关系图提问守护进程编写步骤的原因。作业编程练习进程创建和守护进程案例主要参考资料1.杨宗德.Linux 高级程序设计（第三版） 北京：人民邮电出版社 20122.各种操作系统源代码分析的书籍。课后自我总结分析19LINUX 编程及应用（课时备课）编程及应用（课时备课）第 12 次课理论课 2 学时课目、课题第八章进程间通信管道和信号理论课 2 学时教学目的和教学要求通过讲授管道和信号通信机制，要求学生掌握应用管道和信号通信实现进程间通信。教学重点难点重点：信号通信机制的理解。难点：信号通信机制的理解。教学进程（含课堂教学内容、教学方法、辅助手段、师生互动、时间分配、板书设计）课
31、堂组织：课堂组织：教学法教学法1、采用 Powerpoint 多媒体教学。2、本次课 2 个学时，以讲授为主。授课提纲授课提纲8 8. .1 1进程间通信进程间通信PIPEPIPE8.1.1管道示例8.1.2创建无名管道8.1.3文件描述符重定向8.1.4dup() / dup2()8.1.5复制文件描述符8.1.6流重定向8 8. .2 2进程间通信进程间通信FIFOFIFO8.2.1FIFO 应用示例8.2.2管道示例8.2.3创建 FIFO8.2.4管道基本特点总结8 8. .3 3信号中断处理信号中断处理8.3.1Linux 常见信号与处理8.3.2信号的处理流程8.3.3kill 产
32、生一个信号8.3.4raise 自举一个信号8.3.5alarm()定时8.3.6ualarm 定时8.3.7信号处理与 signal 安装信号8.3.8sigaction 安装信号8.3.9信号集与屏蔽信号8.3.10sigprocmask 设置进程阻塞的信号集8.3.11等待信号8.3.12信号应用示例 -基本功能板书：板书：将专业名词术语进行板书，对信号处理的流程进行板书分析。师生互动：师生互动：通过提问已学过的管道实现原理，提示学生分析管道应用案例。作业编程练习应用管道和信号通信的案例20主要参考资料1.杨宗德.Linux 高级程序设计（第三版） 北京：人民邮电出版社 20122.各种
33、操作系统源代码分析的书籍。课后自我总结分析21LINUX 编程及应用（课时备课）编程及应用（课时备课）第 13 次课理论课 2 学时课目、 课题第九章System V 进程间通信理论课 2 学时教学目的和教学要求通过讲授 IPC 机制地实现原理，要求学生理解实现原理，通过实现原理掌握应用 IPC 机制编程。教学重点难点重点：消息队列，信号量通信机制，共享内存。难点：消息队列，信号量通信机制，共享内存。教学进程（含课堂教学内容、教学方法、辅助手段、师生互动、时间分配、板书设计）课堂组织：课堂组织：教学法教学法1、采用 Powerpoint 多媒体教学。2、本次课 2 个学时，以讲授为主。授课提纲
34、授课提纲9 9. .1 1SystemSystem V VIPCIPC 基础基础9.1.1ipcs9.1.2key 值和 ID 值9.1.3ftok9 9. .2 2消息队列消息队列9.2.1消息队列示意图9.2.2消息队列属性9.2.3消息 struct msg 结构体9.2.4创建消息队列9.2.5消息队列属性控制9.2.6发送信息到消息队列9.2.7从消息队列接收信息9 9. .3 3信号量通信机制信号量通信机制9.3.1信号量通信机制概念图9.3.2信号量集合属性9.3.3信号量结构9.3.4创建信号量集合9.3.5控制信号量集合、信号量9.3.6信号量操作9.3.7使用信号量实现生产
35、消费问题9 9. .4 4共享内存共享内存9.4.1共享内存 IPC 原理9.4.2共享内存属性9.4.3共享内存与管道对比9.4.4创建共享内存9.4.5共享内存控制板书：板书：将专业名词术语进行板书，从地址空间角度板书分析 IPC 机制。师生互动：师生互动：从虚拟地址空间角度对 IPC 机制实现进行提问。22作业编程练习应用 IPC 机制通信的案例主要参考资料1.杨宗德.Linux 高级程序设计（第三版） 北京：人民邮电出版社 20122.各种操作系统源代码分析的书籍。课后自我总结分析23LINUX 编程及应用（课时备课）编程及应用（课时备课）第 14 次课理论课 2 学时课目、课题第十章
36、Linux 多线程编程理论课 2 学时教学目的和教学要求通过讲解分析 Linux 线程的实现，要求学生掌握 Linux 线程属性，掌握Linux 多线程编程。教学重点难点重点：Linux 线程属性，掌握 Linux 多线程编程。难点：Linux 线程属性，掌握 Linux 多线程编程。教学进程（含课堂教学内容、教学方法、辅助手段、师生互动、时间分配、板书设计）课堂组织：课堂组织：教学法教学法1、采用 Powerpoint 多媒体教学。2、本次课 2 个学时，以讲授为主。授课提纲授课提纲1010. .1 1线程基本概念与线程操作线程基本概念与线程操作10.1.1线程与进程的对比10.1.2线程资
37、源10.1.3进程/线程应用对比10.1.4创建线程10.1.5线程退出与等待10.1.6等待线程10.1.7取消线程10.1.8设置可取消状态10.1.9设置取消类型1010. .2 2线程属性控制线程属性控制10.2.1线程资源10.2.2线程属性结构体10.2.3线程 ID10.2.4初始化线程属性对象10.2.5获取/设置线程 detachstate 属性10.2.6获取/设置线程栈相关属性10.2.7获取/设置 stack 地址属性10.2.8获取/设置栈保护区属性1010. .3 3线程调度策略线程调度策略10.3.1调度策略10.3.2获取/设置线程属性调度属性10.3.3获取/
38、设置调度策略属性10.3.4获取/设置调度策略参数属性10.3.5获取/设置指定线程调度属性板书：板书：将专业名词术语进行板书。师生互动：师生互动：类比进程，提问设置进程属性的含义。作业编程练习线程编程的案例24主要参考资料1.杨宗德.Linux 高级程序设计（第三版） 北京：人民邮电出版社 20122.各种操作系统源代码分析的书籍。课后自我总结分析25LINUX 编程及应用（课时备课）编程及应用（课时备课）第 15 次课理论课 2 学时课目、课题第十一章线程间通信机制理论课 2 学时教学目的和教学要求通过讲授线程间同步机制，要求学生掌握应用条件变量通信机制，读写锁通信机制，线程与信号通信机制
39、进行线程通信。教学重点难点重点：条件变量通信机制，读写锁通信机制，线程与信号。难点：读写锁通信机制，线程与信号。教学进程（含课堂教学内容、教学方法、辅助手段、师生互动、时间分配、板书设计）课堂组织：课堂组织：教学法教学法1、采用 Powerpoint 多媒体教学。2、本次课 2 个学时，以讲授为主。授课提纲授课提纲1111. .1 1互斥锁通信机制互斥锁通信机制11.1.1互斥锁基本原理11.1.2互斥锁基本操作函数1111. .2 2条件变量通信机制条件变量通信机制11.2.1条件变量基本原理互斥锁不能解决的问题11.2.2条件变量解决的问题11.2.3条件变量基本操作1111. .3 3读
40、写锁通信机制读写锁通信机制11.3.1读写锁通信机制11.3.2读写锁基本操作1111. .4 4线程与信号线程与信号11.4.1线程在信号操作时有以下特性11.4.2线程信号管理11.4.3pthread_sigmask 调用线程的信号掩码板书：板书：将专业名词术语进行板书。师生互动：师生互动：对每个线程通信机制提问其通信原理。作业编程练习线程通信的案例主要参考资料1.杨宗德.Linux 高级程序设计（第三版） 北京：人民邮电出版社 20122.各种操作系统源代码分析的书籍。课后自我总结分析26LINUX 编程及应用（课时备课）编程及应用（课时备课）第 16 次课理论课 2 学时课目、课题第
41、十二章Linux socket 网络编程基础理论课 2 学时教学目的和教学要求通过讲授 Linux socket 实现机制，要求学生掌握 TCP 网络和 UDP 网络编程。教学重点难点重点：BSD Socket TCP 网络通信编程步骤。难点：BSD Socket TCP 网络通信编程步骤。教学进程（含课堂教学内容、教学方法、辅助手段、师生互动、时间分配、板书设计）课堂组织：课堂组织：教学法教学法1、采用 Powerpoint 多媒体教学。2、本次课 2 个学时，以讲授为主。授课提纲授课提纲1212. .1 1网络通信基础网络通信基础12.1.1OSI 模型及 TCP/IP 协议模式12.1.
42、2TCP/IP 体系结构及各层协议12.1.3IP 地址分类12.1.4IP 地址划分12.1.5网络数据包封包与拆包过程12.1.6数据包接收拆包分类流程12.1.7以太网链路层数据帧格式12.1.8IP 数据包头12.1.9TCP 包头12.1.10UDP 数据包头1212. .2 2BSDBSD SocketSocket TCPTCP 网络通信编程网络通信编程12.2.1类比电话通信，面向连接的 socket 通信实现12.2.2通信过程12.2.3BSD Socket 网络编程 APIsocket12.2.4Socket 参数说明12.2.5BSD Socket 网络编程 APIbin
43、d12.2.6地址结构体定义- UNIX 域套接字12.2.7地址结构体定义- IPV412.2.8端口与 IP 地址12.2.9BSD Socket 网络编程 APIlisten12.2.10BSD Socket 网络编程 API客户端发起连接 connect12.2.11BSD Socket 网络编程 API服务器接收连接accept12.2.12如何区分多个客户端12.2.13BSD Socket 网络编程 API读/写 socket12.2.14BSD Socket 网络编程 APIsend/recv12.2.15BSD Socket网络编程API 关闭socket对象 close/s
44、hutdown271212. .3 3BSDBSD SocketSocket UDPUDP 网络通信编程网络通信编程12.3.1面向无连接通信模型12.3.2BSD Socket 网络编程 APIsendto/ recvfrom12.3.3BSD Socket 网络编程 API getsockname / getpeername1212. .4 4使用使用 TCPTCP 实现简单聊天程序实现简单聊天程序12.4.1服务端运行结果（IP 地址为 192.168.0.93）12.4.2客户机运行结果(IP 地址为 192.168.0.133）板书：板书：将专业名词术语进行板书，对 TCP 编程步骤中的实现原理板书分析。师生互动师生互动： 对网络通用原理进行提问， 逐步引入到 TCP 编程每步的实现机制。作业编程练习 TCP 编程的案例主要参考资料1.杨宗德.Linux 高级程序设计（第三版） 北京：人民邮电出版社 20122.各种操作系统源代码分析的书籍。课后自我总结分析
