■課程描述：如果您希望編寫的網游服務器，或者通過重寫代碼來調整新浪的web服務器性能，就應該選擇這門課程。目前是云計算的時代，Google、百度、騰訊、阿里巴巴等公司都在部署自己的云計算平臺，而除了微軟自己，毫無例外所有的成規模的云計算平臺都是UNIX/Linux平臺下的軟件架構。而網絡游戲等熱門公司也大量采用UNIX/Linux平臺的系統及網絡程序，所以本課程為目前最熱門的研發職業生涯打下堅實的技術基礎。
■教學目標：強調全真Linux平臺開發環境，完全企業真實開發項目，讓學員通過9個以上的實際項目全面演練UNIX/Linux平臺下POSIX規范，以及Socket網絡編程的技能，讓學員真正達到云計算企業以及網游、實時消息服務商等企業的技術要求。
■面向行業及崗位：
面向職位：服務器軟件研發工程師、網游軟件工程師、互聯網開發工程師、云計算開發工程師
學員就業公司有：互聯網公司，如騰訊（國互聯網中心（服務器端程序）百度 等；網游公司，如巨人網絡、北之辰游戲公司；系統集成公司，如聯想利泰等
■ 培養對象
希望掌握UNIX/Linux平臺的服務器端程序開發技術的學員；以及希望從事網絡游戲開發、VOD視頻點播系統、視頻廣播系統的愛好者、工程師、程序員、已及相關行業的工程技術人員；有志于從事C/S架構、云計算架構研發的軟件開發技術人員和正在學習計算機、軟件、通信專業的學生，以下是主要應用方向
◆ 網絡游戲軟件開發；
◆ 類似span>開發；
◆ UNIX/Linux系統級服務軟件開發；
■ 課程特色
◆本課程設計者為Chinaunix C/C++版資深版主Johnbull
◆全部Linux平臺開發環境最接近真實的企業開發環境
◆為云計算提供直接的知識積累
◆全新案例教學，自己編寫不少于9個實際項目
◆高強度授課，全部項目型教學，每個環節都有案例，全程計算機教學
■課程大綱：
（UDA 高級部分 共360學時，每天8學時，共9周全部上機
開發E級課程初級部分 共176學時，每天8學時，共5周全部上機 ）
◆UDA- UNIX/Linux應用開發整體概述
● UNIX/Linux高級I/O編程
● UNIX/Linux進程與線程開發
● UNIX平臺多線程開發
● 進程間通信 TCP/IP協議棧的設計與實現
● UNIX/Linux Socket網絡編程與實例
● C/S結構UNIX服務器編程實例
實際項目1：自助點菜系統
實際項目2：自己寫一個UNIX文件復制程序
實際項目3：自己寫一個文件操作的命令
實際項目4：高效數據中繼引擎
實際項目6：UNIX任意定時器
實際項目5：自己動手寫一個命令解釋器（shell）
實際項目7：利用多線程技術重寫 實際案例4：高效數據中繼引擎
實際項目8：利用多線程技術重寫 實際項目6：UNIX任意定時器
實際項目9：數字媒體廣播系統
■課程詳細大綱
-------- 第二部分 UDA A級高級部分（E基礎部分在后部）-------
◆ UNIX/Linux I/O開發及實例
■標準I/O庫
重要數據類型和常量
標準I/O庫作為ASNI C定義的一部分，不僅僅定義了I/O行為，還定義了若干常量和宏，對我們認識C語言編程有很重要的意義。
兩種I/O操作風格及其適用場合
標準I/O庫提供了格式化I/O和原始I/O兩種操作風格，完整掌握這兩種風格的操作，并學會在日常碰到的各種問題中，選擇合適的風格予以解決是C程序員的入門技能之一。
緩沖及其帶來的問題和收益
標準I/O庫定義了一個用戶態的buffer，這個buffer讓絕大多數初學者頭疼，如何正確看待和使用這個機制對于程序效率和穩定性很重要。
■實際項目1：自助點菜系統
很多學C的初學者總是抱怨"我已經學會C語言了，可是為什么還是什么都寫不出來呢？" 這個項目就會給你一個完整的答案！我們僅僅利用前面學過的標準I/O技術(相當于"譚C")，構造一個實際的應用程序。看看我們與實際程序之間相距多遠。
項目描述：本項目的目標是實現一個基于WEB的自助點菜系統，系統具備與網內應用服務器提取菜單信息以及將客戶點菜信息發往服務器的功能。
要求:
.WEB界面
.數據庫訪問
.支持點菜、退菜、帳單結算
說明：
增進對Apache WEB服務體系的理解
設計并實現一個真實而完整的WEB應用程序，涉及到數據庫訪問、HTTP協議、標準I/O庫、CGI等編程技術。
強化對標準I/O庫的理解，強化Browser/Server軟件架構的理解。
■系統I/O庫
文件描述符
使用I/O系統調用的最關鍵參數，認識文件描述符是認識UNIX內部設計的*步。
系統I/O操作
系統調用層的I/O操作相對簡單，但是非常基礎，必須練得非常扎實才行。
描述符操作
理解了文件描述符之后，就可以利用若干系統調用對I/O行為進行更細微的操作了，如dup(2)、fcntl(2)、ioctl(2)等等
性能的問題
與標準I/O操作相比，系統調用層的I/O少了一層buffer，那么我們研究一下什么強況下使用什么接口進行操作。
■文件系統操作
stat(2)及其相關問題
獲取文件的詳細信息，并分析結果。
■UNIX文件系統的原理
利用傳統的UFS文件系統，了解UNIX文件系統的架構和設計思想，我們可以完整地看到諸如i-node的具體意義，并通過對ext2的分析，實踐我們在算法與數據結構課上學到的知識。
文件亞數據操作
我們可以了解到coreutil包中的大部分命令的實現內幕。
連接
有了對文件系統的理解，我們可以完整地掌握硬連接和符號連接的具體意義。
目錄操作
這是程序員的基本技能之一。我們將了解兩種操作方式。
■實際項目2：自己寫一個UNIX文件復制程序
復制文件這件事情說起來簡單，做起來是另一回事！你可以用含空洞的文件仔細測試一下系統內置cp的行為，你會發現不是那么簡單。我們在這里就要模仿一個coreutil中的cp命令。
項目描述：可靠地實現一個系統基本命令cp。
要求:
.可靠
.設備無關
.命令行參數解析
.支持文件空洞
說明：
實現一個真實的console應用程序，涉及到對各種IO異常的預見和處理、命令行參數的解析、各種類型文件的處理。
強化對系統I/O的理解、強化對目錄訪問。
■實際項目3：自己寫一個文件操作的命令
項目描述：可靠地實現一個系統基本命令
要求:
.可靠
.設備無關
.命令行參數解析
.支持顏色顯示
說明：
實現一個真實的console應用程序，涉及到stat(2)、命令行參數解析、目錄訪問、ANSI終端規程。
強化對stat(2)系統調用的理解。
■高級I/O操作
非阻塞I/O
I/O多路復用
Linux提供的高性能epoll
信號驅動I/O
POSIX異步I/O
mmap(2)
■實際項目4：高效數據中繼引擎
項目描述：可靠地實現一個通用描述符對數據中繼引擎，這是一個經常用于高密度服務（如網游、中間件等）的算法。
要求:
.可靠
.靈活適應各種流程
.使用epoll(2)
.支持至少4000對套接字、管道或終端描述符間并發操作
.封裝成動態庫模塊
說明：
實現一個對大量文件描述符對進行數據中繼的模塊，利用epoll實現。
強化對select(2)、poll(2)、epoll(2)（LT與ET）、aio_*系統調用的理解。掌握實現類似功能時的一般設計思路，推廣后實現任意協議的有限狀態機編碼。
◆UNIX進程與線程設計與實例
■進程環境
進程的開始和終止
進程的內存布局
Intel X86函數調用規范
環境變量
動態庫技術解析
長跳轉及其應用
進程資源限制
■多進程編程
主要介紹多進程編程的原理，乃至shell運作的原理。
進程創建
裝載外部命令
回收僵尸進程
進程的身份標識 理解UNIX如何實現多用戶權限隔離，并掌握u+s權限實現的細節，以及如何編寫u+s權限的程序。
解釋器文件的原理
為什么UNIX下幾乎所有的腳本語言都以“#”作為注解符號，僅僅是巧合嗎？本部分做解釋。
進程時間
進程關系
進程組、會話組的概念奇跡應用。
■實際項目5：自己動手寫一個命令解釋器（shell）
項目描述：本項目的目標是實現一個交互式shell程序。
要求:
.簡單可靠
.支持環境變量
.支持基本的內部命令
.支持IO重定向
說明：
設計并實現一個交互式shell，設計進程環境、進程控制、系統IO操作。
強化對多進程編程的理解以及對標準shell的理解。
■信號
信號的概念
信號是UNIX提供的重要異步構件，所有UNIX程序員都要掌握這個機制，同時也是學習難點。
信號的操控
對信號最基本的操作就是發送和捕獲，利用信號我們可以大大提高代碼的表達能力，做到以前做不到的事情。
不可靠的信號語義
可靠的信號語義
關于信號的可靠與不可靠，很多人抱有錯誤的想法。信號的可靠與否和網絡傳輸的可靠與否完全不同！
幾個重要信號的典型應用
重點介紹鬧鐘信號和子進程改變信號。
POSIX對信號語義的發展
POSIX從BSD的信號機制出發，發展了更精確、更強大的信號操控接口，也是我們學習和日后主要使用的方法。
POSIX實時信號
彌補了傳統信號的缺憾，讓信號能夠更承載更廣泛的應用。
■實際項目6：UNIX任意定時器
有人在BBS上發過牢騷，說UNIX給每個進程設計一個定時器太少了，復雜的定時不夠用...這是一個不求甚解的觀點，用一個時鐘當然可以實現任意多個定時器。
項目描述：本項目的目標是利用進程的單一定時器實現任意多定時操作
要求:
.簡單可靠
.支持至少1024個定時作業
.定時器精度在0.1秒內
.封裝成動態庫模塊
說明：
設計并實現一個任意定時器，具有很高的實踐意義，很多應用程序中都有這個要求。涉及到信號操作、數據結構的使用。
強化信號的使用技巧。
■多線程編程
線程的概念
什么是線程？為什么會出現線程？線程的實現方式？
線程與進程的性能比較分析
是不是一個多進程程序改用多線程實現就會提高性能呢？這是個非常不確定的問題，很多情況下答案是出乎意料的。
POSIX線程接口
面試的時候，有的同學曾被問到“POSIX線程是1:1的還是1:N的？”這是個陰險的陷阱...
線程的同步
很簡單，但是極其重要！多線程算法多數BUG的來源。我們將學會互斥體、條件變量等線程互斥機制的應用。
線程屬性
OpenMP線程接口
POSIX線程接口太繁瑣了，有沒有簡單的線程并發方案呢？OpenMP就是一個，我們可以利用這套標準簡潔地表達并發邏輯。
POSIX線程在Linux上的實現
Linux的NPTL一直是它的亮點，我們認識一下Linux對線程的實現有助于我們在Linux平臺開發程序的時候做出正確的決策。
■實際項目 7：利用多線程技術重寫 實際案例4：高效數據中繼引擎
■實際項目 8：利用多線程技術重寫 實際項目6：UNIX任意定時器
◆ UNIX進程間通信設計與開發
■文件鎖
最基礎的進程互斥機制，很常用，很好用。但是一定不能跟線程間的互斥體混為一談，二者基本不可互換。
■管道
匿名管道
作為UNIX世界最經典、最簡潔的通訊機制，每個程序員都必須熟練掌握。在很多情形下，這些簡單而基礎的機制其實是*的選擇。
命名管道
■XSI（SYS V）IPC
消息隊列
信號量數組
共享內存段
對于這三個IPC手段，常見的一個錯誤問題就是“這三個哪個更好？”，這三個機制設計出來是為了解決不同問題的，三者各有特色，所以不存在誰更好的問題，我們要學會的是在什么場合應該使用什么機制。
■套接字
可以說，學習這門課的人，絕大多數就是為了學習這部分課程。但是實際上，當這門課學到這個階段的時候，你應該已經覺得套接字根本不是什么難點了，大部分問題已經在前面解決了，只要記住有數的幾個流程就行了。在寫網絡程序的時候，主要精力其實并不放在這里。
流式套接字操作流程
報式套接字操作流程
基于TCP/IP的套接字
IPv4廣播和多播套接字
加密傳輸和壓縮傳輸
通過OpenSSL和zlib庫進行加密和壓縮傳輸實際上很簡單，這里主要是介紹SSL的原理和部署配置。
■實際項目9：數字媒體廣播系統
要求：
.C／S結構
.基于IPv4多播實現
.支持至少256個節目頻道
.具有基本的用戶驗證功能
.客戶端界面與功能高度分離，以便采用不同語言開發
.開環式流控
.認證流程加密傳輸（采用SSL或者其他方案）
.方便的頻道內容管理策略
說明：
設計并實現一個真實和完整的Client/Server軟件系統，可基于LAN（或VLAN、MBone）實施的數字音頻廣播系統，涉及到流式和報式網絡套接字通訊、MP3解碼、插件化設計方法以及存儲系統設計編程技術。
帶領大家建立起團隊開發和協同工作的企業項目開發模式的概念和流程，強化學員對編寫項目概要設計文檔和詳細設計文檔的理解，為就業前的職業技能和素質訓練做好充分準備。
--------------------- *部分 基礎部分------------------
一、Linux系統基礎 (3天)
教學目標: 能比較熟練的安裝、操作Linux系統, 并能配置開發環境與常用服務.
1.Linux基礎
. 系統安裝
. 幫助系統
. 文件管理
. 用戶組
. 文本處理與編輯
2. Linux常用命令
. 查找
. 壓縮
. 輸入/出重定向
. 管道
. 啟動腳本
. 軟件安裝
. x-window
3. Linux網絡配置
. TCP/IP簡介
. 網卡配置
. DNS配置
. nfs
. ssh
二、shell程序設計（2天）
教學目標：能用Shell處理簡單的批量化工作
1.Bash Shell初步
. 變量
. 運算符
. 流程控制
. 環境變量
2、Bash Shell進階
. 文件操作
. 函數
. 輸入輸出
三、C語言程序設計 （10天）
教學目標: 能設計普通的應用程序
案例教學: a、指法練習程序
b、漢諾塔游戲
1.C語言基礎
. C語言的特點
. 數據類型
. 運算符
. 表達式
. 關系運算符
. if 語句
. switch 語句
. 循環語句
2. 函數
. 函數的聲明和定義
. 形參與實參
. 遞歸 .
3. 數組
. . 數組的定義
. 整型數組
. 字符數組
. 字符串
. 數組名的意義
. 多維數組
4. 指針
. 指針的定義
. 指針運算符
. 指針的加減
. 動態內存分配
. 堆與棧
5、數組指針
. 指針數組
. 數組指針
6. 預編譯與VT控制碼
. 聲明與頭文件
. 靜態鏈接庫
. 動態鏈接庫
. ANSI VT控制碼
7. 組合數據類型
. 結構體
. 結構體指針
. 枚舉
. 共用體 (聯合)
8. 指針高級應用
. 二級指針
. 三級指針
. 多級指針
. 函數指針
. C語言與面向對象
9.文件操作
. 標準I/O (fopen)
10、輔助開發工具
. Makefile的編寫
. GDB的使用
. CVS與配置管理
四、數據結構 (7天)
教學目標: 熟悉常用的數據結構與算法
教學案例: 1、成績管理系統
2、計算器
3、電子詞典
4、文件壓縮器
1.單向鏈表
. 鏈表的創建
. 鏈表的遍歷
. 結點的添加、刪除
. 基于函數指針的查找
2、Linux內核鏈表
. 雙向鏈表
. Linux內核鏈表的創建
. List結構的作用
. 有頭與無頭鏈表
3、排序及查找
. 冒泡排序
. 快速排序
. 選擇排序
. 查入排序
4、Hash表
. Hash算法
. Hash表的創建
. 遍歷
5、隊列和堆棧
. 數組存儲
. 鏈式存儲
6、樹與二叉樹
. 數組存儲
. 鏈式存儲
. 權值的概念
. Huffman樹
. Huffman編碼
7、廣義表
. 組合鏈表的應用
. 廣義表
■ 實驗環境：
處理器：Intel X86處理器
內存：SDRAM 1G 以上
存儲器：SATA 操作系統：Red Hat企業版5
■ 適用對象：
熟練使用UNIX或者Linux平臺開發工具
熟練使用C語言及數據結構
