CDIO工程教育是面向产品、过程、系统生命周期的工程教育方法。它以工程职业实践环境作为工程教育环境 :培养学生的工程能力、职业道德、学术知识和运用知识解决问题能力、终生学习能力、团队工作能力、交流能力和大系统掌控能力 ;使其能够在现代团队的环境下 ,构思、设计、实施、运行复杂和具有高附加值的工程产品、过程和系统。在基于 CDIO的工程教育中 ,不仅注重知识的学习 ,更加强调以项目为核心的全方位能力的培养。
本教材以一个基于 Linux的网络传输系统项目为例 ,作为主线贯穿始终 ,介绍了 Linux系统开发的相关知识以及完成该工程项目的技能。本教材主要针对具有一定的 C语言编程基础,并了解 Linux基本操作的读者 ,可供本科高年级学生自学使用 ,也可以作为相关工程技术人员和计算机爱好者学习 Linux系统编程的参考教材。

教材主要特点
(1)以项目为核心,以CDIO工程教育理念为指导思想。不仅介绍基于Linux系统进行程序设计的相关知识,还注重Linux工程项目能力的训练。
(2)本教材的内容包括知识讲解和技能训练,并以项目为核心,将知识与技能有机地结合在一起。教材以一个典型的Linux系统工程项目为主线贯穿始终展开各部分的知识。在每一章中除了介绍相关知识外,又辅以若干个小项目的训练,将知识转化为解决问题的技能。
(3)以多年开发与教学经验为基础。编者具有多年讲授Linux程序设计相关课程的经历,积累了不少教学与开发的经验。
(4)本教材内容与Linux系统内核相结合。要掌握基于Linux系统的程序设计,就需要对Linux系统的内核有所了解。例如在学习Linux文件相关程序的开发时,如果了解了Linux文件系统的管理机制,尤其是管理文件的内核数据结构,就可以深入理解文件访问、管理的原理,就可以做到编写程序时不仅“知其然”,而且还“知其所以然”。
(5)本教材中包括基本知识、知识验证、创新能力等内容。其中:
【基本知识】主要介绍Linux系统程序设计的核心工程基础知识;
【知识验证】主要是在学习了基本知识之后,对基本知识的验证;
【创新能力】主要是在基本知识学习的基础上进行进一步的思考。

第1章 Linux操作系统基础
1.1 UNIX/Linux操作系统简介
1.1.1 UNIX发展历史
1.1.2 UNIX体系结构
1.1.3 Linux操作系统发展历史
1.1.4 Linux的版本
1.1.5 Linux操作系统特点
1.2 相关术语
1.2.1 操作系统
1.2.2 多用户系统
1.2.3 用户和组
1.2.4 进程
1.2.5 文件
1.2.6 硬链接和符号链接
1.2.7 文件类型
1.2.8 文件描述符与索引节点
1.3 库函数与系统调用
1.4 Linux常用命令
1.4.1 用户和用户组
1.4.2 文件和目录
1.4.3 进程
1.4.4 获取帮助信息
1.5 项目:SSH终端及登录
1.5.1 项目分析及设计
1.5.2 项目实施
1.5.3 项目运行
第2章 Linux平台项目开发环境
2.1 编辑器 Vi
2.1.1 Vi的工作模式
2.1.2 Vi的基本用法
2.1.3 Vi的**用法
2.2 编译器 GCC
2.2.1 GCC编译器介绍
2.2.2 GCC编译器基本用法
2.3 make及 Makefile
2.3.1 Makefile
2.3.2 Makefile文件的命名
2.3.3 Makefile文件的调用
2.3.4 Makefile文件的内容
2.3.5 make命令的特殊用法
2.4 调试器 GDB
2.4.1 输出语句调试方法
2.4.2 GDB工具调试
2.5 库
2.5.1 库的基本概念
2.5.2 静态库和共享库的创建与使用
2.6 项目:Linux系统 C编程实践
2.6.1 项目分析及设计
2.6.2 项目实施
2.6.3 项目编译及运行
第3章 Linux程序设计初步
3.1 程序及进程的存储结构
3.2 变量的类型修饰符
3.3 命令行参数
3.4 环境变量
3.4.1 Shel变量
3.4.2 环境变量访问命令
3.4.3 环境变量访问函数
3.5 时间管理
3.6 错误代码
3.7 项目:设置环境变量
3.7.1 项目设计
3.7.2 项目实施
3.7.3 项目编译与运行
第4章 文件I/O
4.1 文件系统简介
4.1.1 UNIX/Linux文件系统概述
4.1.2 VFS虚拟文件系统
4.1.3 索引节点 inode
4.1.4 文件的类型
4.1.5 文件的访问权限
4.2 访问文件的内核数据结构
4.3 文件基本I/O操作
4.3.1 打开/创建文件open/creat
4.3.2 读文件
4.3.3 写文件
4.3.4 文件定位
4.3.5 关闭文件
4.3.6 文件操作举例
4.4 文件访问的同步
4.5 项目 :文件复制命令的实现
4.5.1 项目分析与设计
4.5.2 项目实施
4.5.3 项目编译与运行
第5章 文件属性管理
5.1 获取文件属性
5.2 用户/组ID与名字的转换
5.3 硬链接与符号链接
5.3.1 硬链接与符号链接的区别
5.3.2 相关的系统调用函数
5.4 dup/dup2
5.4.1 输入输出重定向
5.4.2 dup/dup2函数
5.5 文件属性的修改
5.5.1 修改文件属性
5.5.2 改变文件属主及组 chown/fchown/lchown
5.5.3 改变文件访问权限 chmod/fchmod
5.5.4 改变文件时间 utime
5.5.5 改变文件长度 truncate/ftruncate
5.6 项目 :显示文件长格式信息
5.6.1 项目分析与设计
5.6.2 项目实施
5.6.3 项目编译与运行
第6章 目录文件管理
6.1 目录基本操作
6.1.1 打开目录
6.1.2 读目录
6.1.3 关闭目录
6.2 目录其他操作
6.2.1 改变当前目录
6.2.2 创建目录
6.2.3 删除目录
6.2.4 目录指针定位
6.3 项目:显示指定目录下文件列表
6.3.1 项目分析与设计
6.3.2 项目实施
6.3.3 项目编译与运行
第7章 进程控制
7.1 什么是Shel
7.1.1 用户登录 Shel
7.1.2 Shel执行命令
7.2 进程基本概念
7.2.1 进程标识(ProcesID)
7.2.2 用户标识
7.3 进程控制相关函数
7.3.1 创建进程
7.3.2 exec*函数
7.3.3 进程终止
7.3.4 等待进程结束
7.3.5 system函数
7.4 项目:实现简单的Shel
7.4.1 项目分析与设计
7.4.2 项目实施
7.4.3 项目编译与运行
第8章 线程
8.1 线程概念
8.2 线程基本操作
8.3 线程间通信
8.4 项目:线程实例
8.4.1 项目分析与设计
8.4.2 项目实施
8.4.3 项目编译与运行
第9章 信号与管道
9.1信号
9.1.1 信号的概念
9.1.2 信号的产生
9.1.3 信号的响应方式
9.1.4 slep和 pause
9.1.5 信号集
9.2 管道
9.2.1 管道基本概念
9.2.2 FIFO
第10章 进程间通信(IPC)
10.1 System VIPC介绍
10.2 System V信号量
10.3 System V共享内存
10.4 System V消息队列
第11章 网络编程
11.1 网络编程基本概念
11.1.1 常用网络相关命令和配置文件
11.1.2 软件体系结构
11.1.3 网络协议及 OSI参考模型
11.1.4 IP地址和端口
11.1.5 字节顺序
11.1.6 网络数据传输方式
11.2 套接字编程基础
11.2.1 套接字简介
11.2.2 套接字地址结构
11.2.3 面向连接套接字通信过程
11.2.4 面向无连接套接字通信过程
11.3 套接字编程相关函数
11.3.1 socket
11.3.2 bind
11.3.3 listen
11.3.4 acept
11.3.5 connect
11.3.6 send
11.3.7 recv
11.3.8 close
11.3.9 sendto
11.3.10 recvfrom
11.4 项目:基于网络的进程间通信
11.4.1 项目分析与设计
11.4.2 项目实施
11.4.3 项目运行
11.5 基于 UDP的网络编程
11.6 域名解析
11.6.1 域名概述
11.6.2 IP地址形式转换
11.6.3 IP地址与主机名
第12章 Linux网络传输系统
12.1 项目构思
12.2 项目设计
12.3 项目实施
12.4 项目运行
附录A Linux主要的系统调用
附录B 标准
附录C ASCI码
附录D 教学建议
参考文献