Linux内核与编程.docVIP

厦门大学实验教学大纲 课程编号：XX10 课程类型：学科方向性选修课程 课程名称：Linux内核与编程 课程英文名称：Linux Kernel and Programming 课程总学时：48 实验学时：16 总学分：3 适用对象：本科生 先修课程：计算机硬件基础、汇编语言、C/C++语言程序设计、实用操作系统 实验指导教材及参考书： 实验指导教材：自编讲义 参考书： 1. W.Richard Stevens, Stephen A.Rago著, 尤晋元, 张亚英,戚正伟译. UNIX环境高级编程（第二版）. 北京: 人民邮电出版社, 2006 2. Kay A.Robbins, Steve Robbins著, 陈涓, 赵振平译. UNIX系统编程. 北京: 机械工业出版社, 2005 3. W.Richard Stevens著, 杨继张译. UNIX 网络编程（第二版）第2卷：进程间通信. 北京: 北京科海电子出版社, 2000 4. Arnold Robbins著, 杨明军, 曹亚菲, 夏毅译. 实战Linux编程精髓. 北京: 中国电力出版社, 2005 5. Bruce Molay著, 杨宗源, 黄海涛译. Unix/Linux编程实践教程. 北京: 清华大学出版社, 2004 6. Michael K.Johnson,Erik W. Troan著, 武延军, 郭松柳译. Linux应用程序开发（第二版）. 北京: 电子工业出版社, 2005 主要仪器设备： 实验室为普通的计算机房，并安装有vmware和Linux等软件计算机应安装有双操作系统：Windows和Linux 本课程是软件工程专业一门重要的学科方向性专业选修课程。通过本课程的学习，学生应熟练掌握Linux操作系统内核的工作原理及设计方法，学会分析Linux内核如何控制和管理计算机系统的各种硬件、软件资源，进而达到对计算机操作系统的深刻认识，并能在Linux环境下编程。 本课程的教学目的是通过对Linux/i386源代码中的内核实例的分析，使学生了解Linux内核模块以及核心数据结构的设计思路和实现方法，从而掌握Linux内核源代码中应用C语言实现编程的方法和技术，在此基础上培养起学生编写操作系统程序的能力。 在课程教学中，着重强调对操作系统底层编程能力的培养，并进行具体的编程实践，进而培养学生理论联系实际的能力。 二、教学基本要求 《Linux内核与编程》的教学内容以剖析Linux的内核模块、核心数据结构以及编写操作系统程序的若干实例为主线。第一条主线重点讲述Linux实现操作系统内核功能的设计思路和实现方法，对内核模块和核心数据结构进行剖析、讲解，并介绍在Linux内核代码中如何用C语言实现面向对象的编程方法。第二条主线讲述编写操作系统程序的若干实例，帮助学生准确地理解操作系统中的各种重要概念，指导学生编写内核模块的源代码，以便使学生有条件根据具体的研发技术指标要求，对现有的源代码进行改写、扩展或压缩，从而生成适合自己需要的操作系统代码。 本课程的实验环节以介绍Linux下的编程为主，通过几个由浅入深的实际编程项目，让学生逐步掌握并熟悉Linux下的多进程编程和模块编程技术。 三、教学内容及要求 《Linux内核与编程》的实验环节共设置4个实验： 实验1：“”：本实验介绍Linux的基本使用和编程环境，要求学生熟练掌握Linux下编程所需使用的编辑器、编译器等各类工具。 实验：“Linux编程基础——fork、exec、wait”——实现一个简单Linux Shell。通过这个实验，学生将掌握Linux环境中基本的多进程编程技术。 实验：“Linux”：本实验介绍Linux下传统的两种进程间通信机制——信号与管道，通过两个简单的实验题，让学生初步掌握利用信号与管道实现具有亲缘关系的进程之间的通信问题的实现。 实验：“Linux高级IPC编程”——哲学家问题。通过这个实验，学生将掌握Linux进程之间通信与同步机制的实现技术。 四、学时分配 序列 实验名称 内容提要 实验类型 实验时数 实验对象 主要仪器设备及配套数 实验地点 备注 介绍并练习Linux编程环境 验证 2 本科生 计算机1台/人 学院机房 2 Linux编程基础——fork、exec、wait 计算机1台/人 学院机房 3 Linux信号与管道编程 实现父子进程的通信 综合 3 本科生 计算机1台/人 学院机房 4 Linux高级IPC编程 “哲学家问题” 设计 6 本科生 计算机1台/人 学院机房 五、考核方式 实验环节占《Linux内核与编程》课程总成绩的15% 大纲编制人：陈毅东