高职“Linux操作系统”课程建设与实践

以高职“Linux操作系统”课程为例,以专业教师、思政教师与企业导师相互配合,组建高素质结构化教学团队、建设“双师型”教师队伍为基础,以开发校企合编新型活页式教材、在线课程和数字化实训室等数字资源为载体,依托校企共建的“华为信息与网络技术学院”“北斗导航协同创新中心”,融入“云、大、物、智”等新一代信息技术,采用任务驱动、理实一体、行动导向教学理论开展教学。应用研究表明,课程实施教师、教法、教材的“三教”改革对培养学生的知识、技能、素质等方面有明显的促进作用,有效达成了人才培养既定教学目标。

基于虚拟机自省的Linux恶意软件检测方案

随着物联网和云计算技术的快速发展,Linux恶意软件的数量和种类急剧增加,因此如何有效检测Linux恶意软件成为安全领域的重要研究方向之一。为了解决这一问题,文章提出一种基于虚拟机自省的Linux恶意软件检测方案。该方案利用虚拟机自省技术在沙箱外部安全获取内部运行状态,在实现全方位监控的同时,规避了恶意软件的反动态分析问题。与其他沙箱监控方案相比,文章所提方案增加了恶意软件在沙箱中的恶意行为表现的数量。针对特征之间的时序性,采用时序处理模型对沙箱获取的特征信息进行建模和训练,旨在判断Linux应用是否属于恶意软件。文章使用了3种神经网络,包括循环神经网络、长短期记忆网络和门控循环单元网络。实验结果表明,长短期记忆网络在该应用场景下检测效果更好,准确率达98.02%,同时具有较高的召回率,将虚拟机自省技术与神经网络模型结合应用于恶意软件检测,既能在虚拟机外部监控虚拟机内部,又考虑特征之间的时序性。

基于线上线下混合式教育的LINUX操作系统课程思政探索与实践

“课程思政”是实现“立德树人”根本任务的重要举措。近年来,课程团队基于线上线下混合式教学模式开展了LINUX操作系统课程思政的探索和实践。从课程目标、教师教学能力、线上线下教学各个环节等方面全程全方位将课程思政有机融入,旨在培养“德才兼备”LINUX操作系统人才。

一种混合式架构的Linux实验室云广播教学系统的设计与实现

针对专业的Linux实验室,给出了一种基于“Windows+Linux”混合式架构的云广播教学系统的解决方案。利用KVM与Virtual Machine Manager构建了Linux实验室多虚拟机环境,提高了实验室PC机的利用率;借助于VNC及Xshell技术,实现了局域网内部Linux主机间的屏幕广播式教学,取代了传统的投影仪和幕布;通过设置双网络,将局域网内的机房教学转变成实时同步的云教学。该方案可以广泛应用于各院校的Linux专业实验室,具有很强的实践意义与推广价值。

高职《Linux操作系统应用》课程思政的设计与实践——以工匠精神为例

在高职院校专业课程教学中要重视课程思政,贯彻“各门课程都具有育人功能”的精神。本文通过在高职《Linux操作系统应用》课程教学中融入工匠精神,给出了高职专业课程课程思政的设计全过程,包括课前自我思政、课中沉浸思政、课后思政再强化三个环节,使学生逐步感受、认识,从而达到课程思政育人目标。

以数据价值为导向进行系统分级防护

5月教育网运行正常,未发现影响严重的安全事件。在病毒与木马方面,随着虚拟货币价值的再次上涨,各类勒索病毒和挖矿木马的数量又呈现增长趋势,这两类木马病毒在传播的途径上有很多共通之处,差别是勒索病毒多数针对数据价值更高的目标,而挖矿木马则更热衷于那些配置不错,但没有高价值数据的Linux服务器系统。

Linux系统管理课程思政建设实践探析

文章介绍了高职院校立德树人工作面临的新境遇、新诉求、新挑战。课程思政作为解决思想政治教育问题的一种方式已经在高校教学中得到普遍应用。课程思政的实施面临一些问题,如何挖掘课程的思政元素,让课程思政更有实际意义,如何将课程思政灵活应用到实际教学中?文章围绕这些问题,以Linux系统管理为例,对课程思政建设进行实践探析,包括:课程思政建设的思路;课程思政的实施,其步骤包括:课程建设前期的思政目标,建设过程中探索如何挖掘课程相关的思政元素,课程教学过程中如何运用这些思政元素;最后讲述实践考核过程中如何加入思政内容,以增强学习效果,达到学生在学习专业知识的同时还能树立正确的价值观、人生观和世界观,达到人才培养的目的。

Linux内核下Ansible自动化运维技术探讨

随着移动互联网的普及,移动设备上部署的应用越来越多,应用程序的数量也在不断增加。随着应用数量的增多,其运维管理也面临着新的挑战。例如,在应用程序增多之后,如何提高用户体验,确保服务质量;如何减少系统的负荷,提高系统的稳定性;如何降低运营成本等。自动化运维技术能使我们摆脱重复性劳动,把更多的精力投入到有价值的工作中去。

对象驱动的Linux内核crash分类技术研究

Crash(程序崩溃)分析是漏洞挖掘与利用的关键阶段,精准的crash分类是crash分析和漏洞利用的前提.针对现有的Linux内核crash存在大量重复的问题,本文提出一种对象驱动的Linux内核crash分类方法.该方法将内核crash与内核对象的关系建模为二部图结构,从而将crash分类问题转化为内核对象的相似性对比问题.首先,通过对crash执行后向污点分析提取crash相关的内核对象;其次,构造内核对象调用图计算内核与根本原因的相关性度量;最后,基于上述结果构造二部图实现crash相似性比较算法.基于上述方法,本文开发出了Linux内核crash分类的原型系统.通过在真实的数据集上进行实验,验证了系统的有效性和可用性,弥补了现有分类方法粒度较粗,存在误报较多的问题.

基于云平台和Linux的虚拟FTP服务器搭建方法研究

重要事件的复盘分析工作需要以该过程中的关键数据作为支撑,为了解决利用移动载体、文件共享等方式进行数据传递复杂繁琐且存在安全风险的问题,利用数据中心云平台搭建了基于Linux操作系统的虚拟FTP服务器。依托云平台进行了创建虚拟机实例、安装Linux系统和配置FTP服务等过程,并在实验室环境下对搭建的虚拟FTP服务器进行了用户权限和文件传输功能测试,结果表明,该FTP服务器能够实现对用户的差异化赋权,文件上传和下载速率分别能够达到71.31 MB/s和44.64 MB/s,满足了复盘分析工作的实际需求,达到了预期的设计目标。

瘦客户端/云服务器模式的实现方法研究

为了解决用户获取服务器图形化界面的需求,在局域网下探究了以远程桌面服务为关键技术的瘦客户端/云服务器模式的实现方法,基于云平台搭建Linux云服务器,研究了RDP和RFB两种远程桌面协议在云服务器上的配置方法及过程,在实验室环境下对搭建的瘦客户端/云服务器模式的服务效果进行测试和比对,结果表明:在云服务器上配置的RDP和RFB协议均能实现良好的远程画面和控制效果,且RDP协议在数据传输时占用CPU和带宽资源更少,RFB协议则在画面还原上性能更优。为基于远程桌面协议实现瘦客户端/云服务器模式的改进优化研究提供了参考。

基于红黑隔离架构的网络安全设备设计

基于IP(Internet Protocol)技术的天地一体化网络数据传输易受非法攻击,基于IPSec(Internet Protocol Security)的传统网络安全设备采用单主机同时连接内网和外网处理单元进行设计,存在非授权用户通过外网直接访问受保护内网的风险。文中提出了一种基于红黑隔离架构的网络安全设备新方案。方案采用红黑分区的设计理念和基于Linux下IPSec框架的VPN(Virtual Private Network)技术,通过在红区实现传输数据、基于“五元组”的安全保密规则合法性验证以及IPSec ESP(Encapsulating Security Payload)协议封装与解封装变换,在黑区实现ESP封装加密数据的公网收发,在安全服务模块实现根据外部指令完成加密算法动态切换和ESP封装数据的加解密处理,并将安全服务模块作为红区和黑区之间数据交换的通道,达到内网和外网相互隔离且有效保障内网安全的目的。实验结果表明,基于红黑隔离架构的网络安全设备抗攻击能力强,加密算法可更换,在百兆带宽条件下1024 Byte包长加密速率大于50 Mbit·s^(-1)。

基于ZYNQ的Stewart并联机器人运动学算法实现

针对实时的控制和监控,而导致Stewart机器人实时性不高的问题,提出了基于ZYNQ芯片的软硬件协同计算Stewart并联机器人运动学解的方案。ZYNQ芯片集成了PL(FPGA)和PS(ARM)两种不同的嵌入式芯片,PL(FPGA)作为PS(ARM)的协处理器进行运动学算法解算,PS(ARM)则运行实时系统,对Stewart机器人进行实时的控制。实验证明:硬件计算Stewart并联机器人运动学解与理论计算结果误差在合理范围内,且解算时间满足实时系统控制周期小于2ms的要求。

铁路售票厅排队叫号系统设计与实现

针对铁路旅客排队疲劳、工作人员办理效率低等问题,设计并实现了基于Linux平台的铁路售票厅排队叫号系统。通过数据库可视化分析、语音合成、实时广播、基于朴素贝叶斯算法的智能分析与预测等关键技术,实现取号、叫号、旅客评价、信息显示、后台信息管理等功能,提高了售票厅窗口售票业务的办理效率。基于某车站售票大厅的试点运行表明,该系统整合了车站综合信息,平衡了资源分配,有效提高了车站售票管理水平。

基于ZYNQ的高精度震动探测系统设计

在地下浅层爆炸震动探测中,测试环境噪声大,并且爆炸地震波信号频率较高,而常规的地震探测仪器底噪较大、采样率较低,难以满足爆炸震动探测需求,因此,本文设计了一种基于ZYNQ的震动探测系统。首先,采用高精度传感器ADXL354B获取爆炸震动信号,并设计调理电路滤除高频噪声,提高信号获取精度,同时采用高精度、高采样率的24位模/数转换器AD7768进行数据转换;然后,在ZYNQ芯片的PL部分进行逻辑设计,在PS部分使用驱动分离的方式定制Linux系统进行数据处理和传输;最后,搭建半实物仿真平台对震动探测节点进行功能验证。实验结果表明,该系统在采样率与系统噪声方面优于国内同类地震勘探仪器,最高能够以256 ksps、24位、八通道同步采集加速度信号,并实时传输至上位机,该成果在地下浅层震动探测领域具有较高的应用价值。

星载嵌入式软件全数字仿真开发验证平台

为了应对当前航天器软件功能日趋复杂与软件研制周期短、对软件可靠性和安全性要求高的矛盾,同时为了满足国产化自主可控的需求,在国产Linux操作系统下,以QEMU的SPARC V8指令集模拟器为基础,解决了SOC2012片内外设与A6017仿真等关键问题,搭建了一种星载嵌入式软件全数字仿真开发验证平台;提出了通过共享内存解决方案,提高QEMU指令集仿真内核对外围IO空间读写仿真效率;该平台已经用于某卫星型号控制分系统软件和星务软件测试,相较于基于硬件的测试平台,该平台具有更好的可重用性和快速搭建性,能够大大降低硬件测试的风险和成本,同时具备更强的可控性以及更丰富的调试和测试手段。

基于Linux系统多课程融合的教学方法研究

Linux系统作为各种系统、应用软件的开发和支撑平台,在计算机学科体系中发挥了非常基础的作用,是后续多门专业课程的先修课程。为了培养计算机专业学生的实践和创新能力,提升学生整体素质,将“Linux系统管理与编程环境”与多门专业课程进行融合,并通过设计具有生产性、实践性的教学案例来提升学生学习积极性,使课程更具“高阶性、创新性、挑战度”,体现了突出以学生为中心,注重能力培养的教学模式。

多系统融合的智能感知门禁服务系统浅析

现如今的门禁服务系统虽发展迅速,但仍有未满足的市场需求需要补充,例如单一的门禁服务系统在一些特殊情况下并不能避免事故发生,为了减少事故发生的概率,承担好门禁系统该有的责任,特研究推出一款智能感知门禁服务系统,这是一种基于既有系统接入、融合测温、人脸识别、数据采集等多系统融合的解决方案。本系统采用体温检测、人脸识别等处理技术,通过既有门禁系统的电力供电实行电力载波通信模式,实现与各级门禁系统数据(小区门禁系统、物业管理系统、政府系统等)互联互通,从而达到高兼容、低成本、低延时、高效率的服务目标。

基于Python和Shell的《Linux实训项目自测平台》软件设计

近年来,Linux操作系统在各国不断地发展与推广,高等院校开设的Linux操作系统课程也越来越受到重视。通过对软件界面设计及在Linux操作系统中检测实训项目的几种常用方式进行分析和研究,给操作系统课程教学提供一种教学思路,同时对Linux教学辅助软件开发者提供一些借鉴和参考。

基于Linux的智能船舶数据采集系统设计

为满足智能船舶数据采集系统的多通信协议传输需求,确保数据传输的实时性、可靠性和稳定性,在采用嵌入式操作系统Linux的工控机上设计一种支持多通信模式的船舶数据采集系统。该系统包含数据传输、数据解析和数据存储等3个模块,其中:数据传输模块采用CAN(Controller Area Network)协议、TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol)协议和串口RS232协议实现;数据解析模块用于对数据进行格式转换,以TCP/IP协议的形式将其发送给上位机,并在上位机中利用MATLAB软件对其进行解析。以北斗导航接收机为数据源对该系统的有效性进行试验验证,结果表明,基于Linux的多通信模式数据采集系统能满足智能船舶多样化传感器接口,以及数据可靠、准确、实时传输和处理的需求。