Digital Signal Processing () –
LINUX 内核的几种锁介绍
spinlock(自旋锁)、 mutex（互斥量）、 semaphore（信号量）、 critical section(临界区) 的作用与区别 Mutex是一把钥匙，一个人拿了就可进入一个房间，出来的时候把钥匙交给队列的第一个。一般的用法是用于串行化对critical section代码的访问，保证这段代码不会被并行的运行。 Semaphore是一件可以容纳N人的房间，如果人不满就可以进去，如果人满了，就要等待有人出来。对于N=1的情况，称为binary semaphore。一般的用法是，用于限制对于某一资源的同时访问。 Binary semaphore与Mutex的差异： 在有的系统中Binary semaphore与Mutex是没有差异的。在有的系统上，主要的差异是mutex一定要由获得锁的进程来释放。而semaphore可以由其它进程释放（这时的semaphore实际就是个原子的变量，大家可以加或减），因此semaphore 可以用于进程间同步。Semaphore的同步功能是所有系统都支持的，而Mutex能否由其他进程释放则未定，因此建议mutex只用于保护critical section。而semaphore则用于保护某变量，或者同步。 另一个概念是spin lock，这是一个内核态概念。spin lock与semaphore的主要区别是spin lock是busy waiting，而semaphore是sleep。对于可以sleep 的进程来说，busy waiting当然没有意义。对于单CPU的系统，busy waiting 当然更没意义（没有CPU可以释放锁）。因此，只有多CPU的内核态非进程空间，
【IT专家】linux多线程及信号处理
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声音信号的获取与处理
实验一声音信号的获取与处理 声音媒体是较早引入计算机系统的多媒体信息之一，从早期的利用PC机内置喇叭发声，发展到利用声卡在网上实现可视电话，声音一直是多媒体计算机中重要的媒体信息。在软件或多媒体作品中使用数字化声音是多媒体应用最基本、最常用的手段。通常所讲的数字化声音是数字化语音、声响和音乐的总称。在多媒体作品中可以通过声音直接表达信息、制造某种效果和气氛、演奏音乐等。逼真的数字声音和悦耳的音乐，拉近了计算机与人的距离，使计算机不仅能播放声音，而且能“听懂”人的声音是实现人机自然交流的重要方面之一。 采集(录音)、编辑、播放声音文件是声卡的基本功能,利用声卡及控制软件可实现对多种音源的采集工作。在本实验中，我们将利用声卡及几种声音处理软件，实现对声音信号的采集、编辑和处理。 实验所需软件： Windows录音机（Windows98内含） Creative WaveStudio(Creative Sound Blaster系列声卡自带) Syntrillium Cool Edit 2000(下载网址：https://www.360docs.net/doc/2e13703520.html,) 进行实验的基本配置： Intel Pentium 120 CPU或同级100%的兼容处理器 大于16MB的内存 8位以上的DirectX兼容声卡 1.1 实验目的和要求 本实验通过麦克风录制一段语音信号作为解说词并保存，通过线性输入录制一段音乐信号作为背景音乐并保存。为录制的解说词配背景音乐并作相应处理，制作出一段完整的带背景音乐的解说词。 1.2 预备知识 1．数字音频和模拟音频 模拟音频和数字音频在声音的录制和播放方面有很大不同。模拟声音的录制是将代表声音波形的电信号转换到适当的媒体上，如磁带或唱片。播放时将纪录在媒体上的信号还原为波形。模拟音频技术应用广泛，使用方便。但模拟的声音信号在多次重复转录后，会使模拟信号衰弱，造成失真。 数字音频就是将模拟的(连续的)声音波形数字化(离散化)，以便利用数字计算机进行处理，主要包括采样和量化两个方面。 2．数字音频的质量 数字音频的质量取决于采样频率和量化位数这两个重要参数。采样频率是对声音波形每秒钟进行采样的次数。人耳听觉的频率上限在2OkHz左右，根据采样理论，为了保证声音
linux signal()函数
当服务器close一个连接时，若client端接着发数据。根据TCP协议的规定，会收到一个RST响应，client再往这个服务器发送数据时，系统会发出一个SIGPIPE信号给进程，告诉进程这个连接已经断开了，不要再写了。根据信号的默认处理规则SIGPIPE信号的默认执行动作是terminate(终止、退出), 所以client会退出。 若不想客户端退出可以把SIGPIPE设为SIG_IGN 如: signal(SIGPIPE,SIG_IGN); 这时SIGPIPE交给了系统处理。 服务器采用了fork的话，要收集垃圾进程，防止僵死进程的产生，可以这样处理： signal(SIGCHLD,SIG_IGN);交给系统init去回收。 这里子进程就不会产生僵死进程了。 signal(SIGHUP, SIG_IGN); signal信号函数，第一个参数表示需要处理的信号值（SIGHUP），第二个参数为处理函数或者是一个表示，这里，SIG_IGN表示忽略SIGHUP那个注册的信号。 SIGHUP和控制台操作有关，当控制台被关闭时系统会向拥有控制台sessionID的所有进程发送HUP信号，默认HUP信号的action是exit，如果远程登陆启动某个服务进程并在程序运行时关闭连接的话会导致服务进程退出，所以一般服务进程都会用nohup工具启动或写成一个daemon。 unix中进程组织结构为session 包含一个前台进程组及一个或多个后台进程组，一个进程组包含多个进程。 一个session可能会有一个session首进程，而一个session首进程可能会有一个控制终端。 一个进程组可能会有一个进程组首进程。进程组首进程的进程ID与该进程组ID相等。 这儿是可能会有，在一定情况之下是没有的。 与终端交互的进程是前台进程，否则便是后台进程 SIGHUP会在以下3种情况下被发送给相应的进程： 1、终端关闭时，该信号被发送到session首进程以及作为job提交的进程（即用&符号提交的进程）
学习“声音素材的获取与处理”心得体会
学习“声音素材的获取与处理”心得体会 东风中学祁聪2014年11月6、13、20、27日，我学习了“声音素材的获取与处理”的课程，通过学习我的到了一些心得体会。 首先，学习了声音素材的的获取： 一、声音素材主要包括背景音乐、解说词、郎诵、效果声及评语分析等等。 二、多媒体课件中的声音主要包括人声、音乐和音响效果三大类。 三、恰当的使用音乐和音响效果的作用 四、设计声音素材时的注意事项 五、数字声音、声音文件的采集和制作可以有以下7种方式、音频素材的获取方法、利用属性查找音频素材资源地址方法、利用属性查找音频素材资源地址方法、利用话筒录制声音的步骤、录音音量列表名词解释 通过这些学习我知道了声音的获取、录制、格式、编辑等方法。 其次、学习了MP3、WAV格式的区别。 1——MP3（MPEG AUDIO LAYER 3）是一种具有高压缩率的音响信号文件。虽然它音乐信号的压缩比例较高，但依然可以与CD/MD 的音质媲美。MP3高达10比1的压缩比例。使一张CD-R/RW上可以容纳10张普通CD的音乐。达到可以长时间播放音乐。您可以从互联网或其它渠道获取MP3格式的音乐。 2——WMA（WINDOW MEDIA AUDIO）是微软公司所开发的。引
导示来音乐的声音压缩技术。其音质可以与MP3媲美，有较高的压缩。有部分歌曲制成WMA格式音乐的大小可以达到MP3的三分之一！只要通过WINDOW MEDIA PLAYER 7.0以上的版本，就能将您喜爱的音乐编辑成WMA档案。 3——WAV（Waveform）格式是微软公司开发的一种声音文件格式，也叫波形声音文件，是最早的数字音频格式，被Windows平台及其应用程序广泛支持。WAV格式支持许多压缩算法，支持多种音频位数、采样频率和声道，采用44.1kHz的采样频率，16位量化位数，因此WAV的音质与CD相差无几，但WAV格式对存储空间需求太大不便于交流和传播。 总之，学习了这个课程，我学会了很多的东西，特别是在计算机信息处理得到了很大的提升。对声音的处理也学到了很多的东西。
Linux中直接IO机制的介绍
Linux 中直接 I/O 机制的介绍https://www.360docs.net/doc/2e13703520.html,/developerworks/cn/linux/l-cn-...
https://www.360docs.net/doc/2e13703520.html,/developerworks/cn/linux/l-cn-...
当应用程序需要直接访问文件而不经过操作系统页高速缓冲存储器的时候，它打开文件的时候需要指定 O_DIRECT 标识符。 操作系统内核中处理 open() 系统调用的内核函数是 sys_open()，sys_open() 会调用 do_sys_open() 去处理主要的打开操作。它主要做了三件事情：首先，它调用 getname() 从进程地址空间中读取文件的路径名；接着，do_sys_open() 调用 get_unused_fd() 从进程的文件表中找到一个空闲的文件表指针，相应的新文件描述符就存放在本地变量 fd 中；之后，函数 do_?lp_open() 会根据传入的参数去执行相应的打开操作。清单 1 列出了操作系统内核中处理 open() 系统调用的一个主要函数关系图。 清单 1. 主要调用函数关系图 sys_open() |-----do_sys_open() |---------getname() |---------get_unused_fd() |---------do_filp_open() |--------nameidata_to_filp() |----------__dentry_open() 函数 do_?ip_open() 在执行的过程中会调用函数 nameidata_to_?lp()，而 nameidata_to_?lp() 最终会调用 __dentry_open()函数，若进程指定了 O_DIRECT 标识符，则该函数会检查直接 I./O 操作是否可以作用于该文件。清单 2 列出了 __dentry_open()函数中与直接 I/O 操作相关的代码。 清单 2. 函数 dentry_open() 中与直接 I/O 相关的代码 if (f->f_flags & O_DIRECT) { if (!f->f_mapping->a_ops || ((!f->f_mapping->a_ops->direct_IO) && (!f->f_mapping->a_ops->get_xip_page))) { fput(f); f = ERR_PTR(-EINVAL); } } 当文件打开时指定了 O_DIRECT 标识符，那么操作系统就会知道接下来对文件的读或者写操作都是要使用直接 I/O 方式的。 下边我们来看一下当进程通过 read() 系统调用读取一个已经设置了 O_DIRECT 标识符的文件的时候，系统都做了哪些处理。函数read() 的原型如下所示： ssize_t read(int feledes, void *buff, size_t nbytes) ; 操作系统中处理 read() 函数的入口函数是 sys_read()，其主要的调用函数关系图如下清单 3 所示： 清单 3. 主调用函数关系图 sys_read() |-----vfs_read() |----generic_file_read() |----generic_file_aio_read() |--------- generic_file_direct_IO()
声音的获取与处理
声音的获取与处理（初中信息技术八年级）【教学设计学科名称】 声音的获取与处理是甘肃教育、甘肃声像出版社出版的初中信息技术八年级教材全一册模块一《多媒体素材的获取与处理》第三节教学内容。0 【学情分析】 授课对象是八年级学生。八年级学生经过前两节内容的学习，已基本具备多渠道获取信息的能力，对电脑的操作使用，文字信息、数据信息、多媒体信息均具备了一定的处理能力。而本节课的内容《声音的获取与处理》对学生来说应该是新奇、好玩的，且“学会了是有用的”。从内容上比较容易使学生主动注意，激发他们的求学欲。 【教材内容分析】 本节内容是甘肃教育、甘肃声像出版社出版的初中信息技术八年级教材全一册模块一《多媒体素材的获取与处理》第三节教学内容。本节主要让学生学会使用“录音机”录音，学会使用“豪杰超级解霸”抓取cd唱片中的声音，掌握使用“录音机”处理声音效果的方法。要求学生通过本节课的学习能了解声音文件的获取途径与方法，能正确选择适合的声音文件格式，并初步掌握声音文件的播放、转换和编辑。 【教学目标】
知识与技能：学会使用“录音机”录音，学会使用“豪杰超级解霸”抓取cd唱片中的声音，掌握使用“录音机”处理声音效果的方法。 过程与方法：采用创设情景、任务驱动的教学法，将知识技能融合于生活任务中，创设能激发学生兴趣的任务情境。采用简单合适的分组方法，在任务操作过程中融入合作交流的因子，倡导合作探究学习。 情感态度与价值观：培养学生根据实际需要主动运用多媒体处理工具加工和表达信息的能力关，并关注声音文件的版权问题，尊重知识产权。 【教学重难点分析】 教学重点：“录音机”录音方法，“豪杰超级解霸”抓取cd唱片中的声音 教学难点：使用“录音机”处理声音效果方法的掌握 【教学课时】 2课时 【教学过程】
实验四 Linux进程互斥
实验四 Linux进程互斥 一、实验目的 熟悉Linux下信号量机制，能够使用信号量实现在并发进程间的互斥和同步。 二、实验题目 使用共享存储区机制，使多个并发进程分别模拟生产者－消费者模式同步关系、临界资源的互斥访问关系，使用信号量机制实现相应的同步和互斥。 三、背景材料 （一）需要用到的系统调用 实验可能需要用到的主要系统调用和库函数在下面列出，详细的使用方法说明通过“man 2 系统调用名”或者“man 3 函数名”命令获取。 fork() 创建一个子进程，通过返回值区分是在父进程还是子进程中执行； wait() 等待子进程执行完成； shmget() 建立一个共享存储区； shmctl() 操纵一个共享存储区； s hmat() 把一个共享存储区附接到进程内存空间； shmdt() 把一个已经附接的共享存储区从进程内存空间断开； semget() 建立一个信号量集； semctl() 操纵一个信号量集，包括赋初值； semop() 对信号量集进行wait和signal操作； signal() 设置对信号的处理方式或处理过程。 （二）模拟生产者－消费者的示例程序 本示例主要体现进程间的直接制约关系，由于使用共享存储区，也存在间接制约关系。进程分为服务进程和客户进程，服务进程只有一个，作为消费者，在每次客户进程改变共享存储区内容时显示其数值。各客户进程作为生产者，如果共享存储区内容已经显示（被消费），可以接收用户从键盘输入的整数，放在共享存储区。 编译后执行，第一个进程实例将作为服务进程，提示： ACT CONSUMER!!! To end, try Ctrl+C or use kill. 服务进程一直循环执行，直到用户按Ctrl+C终止执行，或使用kill命令杀死服务进程。 其他进程实例作为客户进程，提示： Act as producer. To end, input 0 when prompted. 客户进程一直循环执行，直到用户输入0。 示例程序代码如下： #include
《声音的获取与加工》教学设计
手机铃声我来做 ——声音的编辑 ■教材分析 本节课是《初中信息技术（上册）》第7单元音视频获取与编辑第1节《声音的获取与加工》的教学内容。在第一课时掌握了声音的获取和连接后，这节课要求学生通过学习能进一步掌握删除、裁减、混合、制作特殊效果等编辑，以增强声音的表现力，并根据需要制作声音作品。 ■学情分析 对象是初一学生，小班化的学生一般在小学阶段接触信息技术课程少，操作水平不高，GoldWave软件对学生来说是陌生的，操作界面不熟悉，很多专有名词，但这部分内容对于学生来说是新奇的、有趣的、实用的，比较能够激发学生的主动性，所以教学中要注意操作技巧的指导。 ■教学目标 1．知识与技能 （1）能够正确的对音频片断进行删除 （2）能为音频加上回音特效，并熟悉其中参数。 （3）能合理对声音加上混音效果 （4）能按需要对音频进行变声 （5）能根据信息呈现需求，选择适当的方法，对声音信息进行适当的编辑。 2．过程与方法 在小组探究的过程中，体验GoldWave软件对声音素材进行加工编辑的过程，掌握加工音频文件一般思路与方法。 3．情感态度与价值观 （1）在师生与生生的互动交流中培养学生的交流和表达能力； （2）在小组合作探究中，让学生形成自主探究和团体合作意识； （2）感受声音信息在表达、交流中的效果，培养学生音乐审美能力，培养学生主动运用工具软件加工和表达信息的能力。 4．行为与创新 体验信息技术在加工声音文件上的优势，并将所学过的声音编辑知识应用于
生活，进行声音作品的创作，为生活添姿添彩。 ■课时安排 1课时。 ■教学重点与难点 1．教学重点 （1）混合声音的操作方法。 （2）加入回音特效的操作方法。 （3）变声的操作方法 2．教学难点 （1）根据任务对声音文件做有效的删剪。 （2）掌握音频修饰的重点，使得所掌握的技巧为主题服务。■教学方法与手段 教学方法：自主探究、合作学习 教学手段：多媒体辅助教学 ■课前准备 网络多功能教室、任务表 ■教学过程
第三讲 声音的采集与处理
第三讲声音的采集与处理 教学目标： 1．了解常见声音文件的格式。 2．掌握制作声音文件的一般流程。 3．会用Sound Forge等录音软件录制声音。 4．掌握用Sound Forge编辑声音的基本方法，能熟练地对声音文件进行剪辑与合成。 5．掌握熔炼五音，用Sound Forge对声音进行特殊效果处理的方法。 重点： 录音及对声音进行基本编辑的方法。 难点：声音的剪辑、合成及特殊效果处理方法。 一、常用声音文件格式 常用的声音文件格式有：WAV格式、MIDI格式、MP3格式、CDA格式。 WAV格式：WAV格式是多媒体教学软件中常用的声音文件格式，它的兼容性非常好，但文件较大。WAV格式的声音属性，如采样频率、采样位数、声道数直接影响到WAV格式文件的大小。 MIDI格式：是电子乐器声音文件格式， MIDI文件本身只是一些数字信号，占用磁盘空间较小，常作为多媒体教学软件的背景音乐文件。 MP3格式：是一种经过压缩的文件格式，播放时需要专门的MP3播放器。占用磁盘空间较小。 CDA格式：CD唱片中的音乐文件常用CDA格式保存，一般为44kHz，16bits立体声音频质量。 二、声音文件的制作流程 我们在制作多媒体教学软件时，需要各种各样的声音文件，对声音的制作一般分为两个基本阶段：声音的获取阶段，声音的加工处理阶段。声音的获 取有三种方法来源：剥离视频中的声音，录音，使用已有的声音文件。 声音的处理流程是：首先打开声音文件，然后对声音进行基本剪辑，进一
第一节走进Sound Forge 三、走进Sound Forge 我们可以把Sound Forge视为熔炼声音的熔炉，它能够对音频文件（.wav 文件）、视频文件（.avi文件）中的声音进行各种处理，打造出我们需要 的声音效果。在制作多媒体教学软件时，你想对获得的原始声音素材进行灵 活的处理吗？那么走进Sound Forge，让我们来领略它神气强大的功能吧！ 好了，下面就让大家轻松亲身体验一下，为一多媒体教学软件制作声音。 首选来欣赏：我为一年级小学语文课文《一次比一次有进步》教学软件制作的声音文件。 下面就让我们用Sound Forge7.0一步步试着为课文录音、配音吧！要完成上面教学软件中的声音，要经过如下步骤： （一）录制声音 1．建立新的声音文件 选择“File”菜单下的“New”命令，新建一声音文件。在弹出的对话框中，设置新建声音文件的格式，即采样位数，声道数（立体声/单声道），采样频率，然后单击“OK”。 2．开始录音 2．1启动录音功能： 你可以用三种方法启动录音功能：按快捷键Ctrl+R； 单击工具栏上的录音按钮——红色圆点键； 选择菜单“Special”\“Transport”\下的“Record（录音）”命令； 2．2设置录音模式： 当你按下录音键后，会弹出一个录音设置对话框。你可以设置：录音模式（Mode），录音起始（start）、停止（End）时间位置。录音时的采 样率（samplerate）、采样位数（sample size）、立体声/单声道（stereo/mono） 的选择。 2．3开始录音：设置完毕后，单击录音设置对话框中的红色录音按钮，即 可用麦克风开始录音。 4．停止录音：按“End”停止按钮即可结束录音。 5．保存声音文件：选择菜单“File”下的“Save as”命令，保存文件。 这样一个自己录制的声音文件已经录制好了。（听听我录制的声音吧） 你想知道吗？（补充材料） （一）．声音文件的三个基本属性
linux通讯
线程+定时实现linux下的Qt串口编程 2010-06-26 10:49 转： 线程+定时实现linux下的Qt串口编程 作者：lizzy115 时间：2010,5,14 说明：本设计采用的是线程+定时实现linux下的Qt串口编程，而非网上资料非常多的Qt编写串口通信程序全程图文讲解系列，因为Qt编写串口通信程序全程图文讲解系列是很好实现，那只是在windows下面的，可是在linux 下面实现串口的通信并非如此，原因在于QextSerialBase::EventDriven跟QextSerialBase::Polling这两个事件的区别，EventDriven属于异步，Polling 属于同步，在windows下面使用的是EventDriven很容易实现，只要有数据就会触发一个串口事件，网上说linux下面需要的是Polling，可是还是不行的，只要串口有数据的时候他会在QByteArray temp = myCom->readAll(); 这句一直读取数据，没能退出，直到断掉串口的时候才能把接受到的串口数据通过 ui->textBrowser->insertPlainText(temp);打印在界面上，一直没能解决这个问题，所以只好采用线程+定时实现linux下的Qt串口编程进行设计。 一、安装环境： 系统平台：Ubuntu-8.04,内核2.6.24-27-generic，图形界面 二、软件需求及下地地址： Qt版本 qt-linux-SDK-4.6.2 注意：此处使用的是qt-linux-SDK-4.6.2版本，编译通过了，之后需要把他移植到qt-embedded-linux-opensource-src-4.5.3.tar.gz，通过qte编译后移植到开发板中，采用的测试开发板为Micro2440， 下载地址：略 三、程序编写过程 程序编程流程： 先新建一个工程空白工程，再建立Ui文件，通过designer进行Ui 界面设计，设计完保存，编译生成ui_mainwindow.h头文件，编写线程头文件及线程处理.cpp文件，建立串口处理头文件及 .cpp文件，最后完成main.cpp 文件。
linux基础操作
玩过Linux的人都会知道，Linux中的命令的确是非常多，但是玩过Linux的人也从来不会因为Linux的命令如此之多而烦恼，因为我们只需要掌握我们最常用的命令就可以了。当然你也可以在使用时去找一下man，他会帮你解决不少的问题。然而每个人玩Linux的目的都不同，所以他们常用的命令也就差异非常大，而我主要是用Linux进行C/C++和shell程序编写的，所以常用到的命令可以就会跟一个管理Linux系统的人有所不同。因为不想在使用是总是东查西找，所以在此总结一下，方便一下以后的查看。不多说，下面就说说我最常用的Linux 命令。 1、cd命令 这是一个非常基本，也是大家经常需要使用的命令，它用于切换当前目录，它的参数是要切换到的目录的路径，可以是绝对路径，也可以是相对路径。如： [plain]view plain copy print? 1.cd /root/Docements # 切换到目录/root/Docements 2.cd ./path # 切换到当前目录下的path目录中，?.?表示当前目录 3.cd ../path # 切换到上层目录中的path目录中，?..?表示上一层目录 2、ls命令 这是一个非常有用的查看文件与目录的命令，list之意，它的参数非常多，下面就列出一些我常用的参数吧，如下： [plain]view plain copy print? 1.-l ：列出长数据串，包含文件的属性与权限数据等 2.-a ：列出全部的文件，连同隐藏文件（开头为.的文件）一起列出来（常用） 3.-d ：仅列出目录本身，而不是列出目录的文件数据 4.-h ：将文件容量以较易读的方式（GB，kB等）列出来 5.-R ：连同子目录的内容一起列出（递归列出），等于该目录下的所有文件都会显示出来 注：这些参数也可以组合使用，下面举两个例子： [plain]view plain copy print? 1.ls -l #以长数据串的形式列出当前目录下的数据文件和目录 2.ls -lR #以长数据串的形式列出当前目录下的所有文件 3、grep命令 该命令常用于分析一行的信息，若当中有我们所需要的信息，就将该行显示出来，该命令通常与管道命令一起使用，用于对一些命令的输出进行筛选加工等等，它的简单语法为 [plain]view plain copy print? 1.grep [-acinv] [--color=auto] '查找字符串' filename 它的常用参数如下： [plain]view plain copy print?
操作系统课内实验大纲(2014)
操作系统原理课内实验大纲(2014版) 实验一：用户接口实验 实验目的 1)理解面向操作命令的接口Shell。 2)学会简单的shell编码。 3)理解操作系统调用的运行机制。 4)掌握创建系统调用的方法。 操作系统给用户提供了命令接口和程序接口（系统调用）两种操作方式。用户接口实验也因此而分为两大部分。首先要熟悉Linux的基本操作命令，并在此基础上学会简单的shell 编程方法。然后通过想Linux内核添加一个自己设计的系统调用，来理解系统调用的实现方法和运行机制。在本次实验中，最具有吸引力的地方是：通过内核编译，将一组源代码变成操作系统的内核，并由此重新引导系统，这对我们初步了解操作系统的生成过程极为有利。 实验内容 1)控制台命令接口实验 该实验是通过“几种操作系统的控制台命令”、“终端处理程序”、“命令解释程序”和“Linux操作系统的bash”来让实验者理解面向操作命令的接口shell和进行简单的shell 编程。 查看bash版本。 编写bash脚本，统计/my目录下c语言文件的个数 2)系统调用实验 该实验是通过实验者对“Linux操作系统的系统调用机制”的进一步了解来理解操作系统调用的运行机制；同时通过“自己创建一个系统调用mycall（）”和“编程调用自己创建的系统调用”进一步掌握创建和调用系统调用的方法。 编程调用一个系统调用fork（），观察结果。
编程调用创建的系统调用foo（），观察结果。 自己创建一个系统调用mycall（），实现功能：显示字符串到屏幕上。 编程调用自己创建的系统调用。 实验要求 1)按照实验内容，认真完成各项实验，并完成实验报告。 2)实验报告必须包括：程序清单（含注释）、实验结果、实验中出现的问题、观察到 的现象的解释和说明，以及实验体会。
Linux操作系统构建原理与应用
【154】 第34卷 第2期 2012-2(下) 0 引言 Linux 是一种自由和开放源码的类Unix 操作系统。目前存在着许多不同的Linux ，但它们都使用了Linux 内核。Linux 可安装在各种计算机硬件设备中，从手机、平板电脑、路由器和视频游戏控制台，到台式计算机、大型机和超级计算机。Linux 是一个领先的操作系统，世界上运算最快的10台超级计算机运行的都是Linux 操作系统[1]。Linux 一词的诞生之初仅仅代表的是Linux 操作系统的内核，但是，随着Linux 操作系统内核的不断发展，Linux 一词代表的是Linux 操作系统，并不仅仅局限于内核。Linux 得名于计算机业余爱好者Linus Torvalds 。 Linux 操作系统诞生与1981年，同一年，IBM 公司推出享誉全球的微型计算机IBM PC 。到1991年，GNU 计划已经开发出了许多工具软件，其中包括有名的emacs 编辑系统、bash shell 程序、gcc 系列编译程序、gdb 调试程序等等。这些软件为Linux 操作系统的开发创造了一个合适的环境，是Linux 能够诞生的基础之一。GNU 计划旨在开发一个类似Unix 的操作系统，并且该操作系统是完全免费的、开源的。但是Linux 内核的发展并不是很顺利，Gnu C 编译器的诞生也没有加快免费的GNU 操作系统的诞生，MINIX 操作系统在发展的过程中已经有了版权，但是这种操作系统是有偿的，并不是免费的。对于Linux 操作系统而言，已经发展到关键阶段，自1991年以来，Linus Torvalds 便着手编制属于自己的操作系统，随着研 Linux 操作系统构建原理与应用 Theory and application of Linux operating system 张 君 ZHANG Jun （呼伦贝尔学院，呼伦贝尔 021000） 摘 要： 随着计算机科学与技术的飞速发展，Linux操作系统以其开源、模块化程度高、硬件支持多等 特点获得了前所未有的发展，本课题皆在通过详细介绍Linux操作系统的起源，内核架构原理等基础知识，为广大读者提供全面的专业知识，课题的最后介绍了Linux操作系统目前的应用现状。 关键词： Linux；原理；调度；GNU 中图分类号：TP316 文献标识码：A 文章编号：1009-0134(2012)2(下)-0154-03Doi: 10.3969/j.issn.1009-0134.2012.2(下).48 收稿日期：2011-10-30 作者简介：张君（1978－），女，辽宁义县人，讲师，研究方向为计算方法理论。究的深入，Linux 操作系统不仅改变了传统的操作系统的编程模式，还成为了目前微软操作系统的最强大的竞争对手。 1 Linux 内核 操作系统的诞生是围绕着计算机的软件以及硬件而发展的，Linux 操作系统的诞生的目的便是用于和硬件进行通信，并为使用者提供服务的最底层的支撑软件，计算机的软件以及硬件是相互关联的，绝不能分割开。一个完整的计算机是由许多个硬件部件组成的，比如，处理器、内存、外围输入输出设备、硬盘等一些列电子设备。但是，这些硬件没有得到软件的支撑，硬件是毫无意义的。使得这些硬件能够投入工作的软件便是操作系统，操作系统也可以理解为硬件使能的软件，Linux 操作系统中的操作系统指的是“内核”或者“核心”，一个完整的Linux 内核主要有以下几个主要部分组成：文件系统、网络通信、存储管理系统、系统调用、CPU 和进程管理以系统初始化引导等。 操作系统的分析需要明确操作系统的体系架构，因此，分析操作系统不能仅仅局限于某一个角度、分析操作系统的其中的一个目标便是能够使得我们能够更加清晰理解操作系统的源码。Linux 内核从架构上得到创新，实现了技术性比较强的体系架构属性。一方面，Linux 内核是由很多个子系统组成的，另外一个方面，Linux 操作系统将所有的服务集成与内核一体中，因此，Linux 内核又是一个完整的整体。这些与微内核的体系架
Linux 线程实现机制分析
Linux 线程实现机制分析 杨沙洲 国防科技大学计算机学院 2003 年 5 月 19 日 自从多线程编程的概念出现在 Linux 中以来，Linux 多线应用的发展总是与两个问题脱不开干系：兼容性、 效率。本文从线程模型入手，通过分析目前 Linux 平台上最流行的 LinuxThreads 线程库的实现及其不足，描述了 Linux 社区是如何看待和解决兼容性和效率这两个问题的。 一 .基础知识：线程和进程 按照教科书上的定义，进程是资源管理的最小单位，线程是程序执行的最小单位。在操作系统设计上，从进程演化出线程，最主要的目的就是更好的支持 SMP 以及减小（进程/线程）上下文切换开销。 无论按照怎样的分法，一个进程至少需要一个线程作为它的指令执行体，进程管理着资源（比如cpu 、内存、 文件等等），而将线程分配到某个cpu 上执行。一个进程当然可以拥有多个线程，此时，如果进程运行在SMP 机器上，它就可以同时使用多个cpu 来执行各个线程，达到最大程度的并行，以提高效率；同时，即使是在单cpu 的机器上，采用多线程模型来设计程序，正如当年采用多进程模型代替单进程模型一样，使设计更简 洁、功能更完备，程序的执行效率也更高，例如采用多个线程响应多个输入，而此时多线程模型所实现的功能实际上也可以用多进程模型来实现，而与后者相比，线程的上下文切换开销就比进程要小多了，从语义上 来说，同时响应多个输入这样的功能，实际上就是共享了除cpu 以外的所有资源的。 针对线程模型的两大意义，分别开发出了核心级线程和用户级线程两种线程模型，分类的标准主要是线程的调度者在核内还是在核外。前者更利于并发使用多处理器的资源，而后者则更多考虑的是上下文切换开销。在目前的商用系统中，通常都将两者结合起来使用，既提供核心线程以满足smp 系统的需要，也支持用线程 库的方式在用户态实现另一套线程机制，此时一个核心线程同时成为多个用户态线程的调度者。正如很多技 术一样，"混合"通常都能带来更高的效率，但同时也带来更大的实现难度，出于"简单"的设计思路，Linux 从 一开始就没有实现混合模型的计划，但它在实现上采用了另一种思路的"混合"。 在线程机制的具体实现上，可以在操作系统内核上实现线程，也可以在核外实现，后者显然要求核内至少实现了进程，而前者则一般要求在核内同时也支持进程。核心级线程模型显然要求前者的支持，而用户级线程模型则不一定基于后者实现。这种差异，正如前所述，是两种分类方式的标准不同带来的。 当核内既支持进程也支持线程时，就可以实现线程-进程的"多对多"模型，即一个进程的某个线程由核内调度，而同时它也可以作为用户级线程池的调度者，选择合适的用户级线程在其空间中运行。这就是前面提到的"混合"线程模型，既可满足多处理机系统的需要，也可以最大限度的减小调度开销。绝大多数商业操作系统（如Digital Unix 、Solaris 、Irix ）都采用的这种能够完全实现POSIX1003.1c 标准的线程模型。在核外实现的线程又可以分为"一对一"、"多对一"两种模型，前者用一个核心进程（也许是轻量进程）对应一个线程，将线程调度等同于进程调度，交给核心完成，而后者则完全在核外实现多线程，调度也在用户态完成。后者就是前面提到的单纯的用户级线程模型的实现方式，显然，这种核外的线程调度器实际上只需要完成线程运行栈的切换，调度开销非常小，但同时因为核心信号（无论是同步的还是异步的）都是以进程为单位的，因而无法定位到线程，所以这种实现方式不能用于多处理器系统，而这个需求正变得越来 内容： 一.基础知识：线程和进程 二.Linux 2.4内核中的轻量进程实现 三.LinuxThread 的线程机制 四.其他的线程实现机制 参考资料 关于作者 对本文的评价 订阅: developerWorks 时事通讯
第七课音频素材的简单加工
第七课音频素材的简单加工 教学目标： 知识与技能：会使用插入音频文件。 过程与方法：可以通过键盘上的删除键删除不需要的音块。 情感与价值：通过学习音频素材的加工让学生更懂得计算机的用途。 难点和重点：是数字音频的录制、格式转换和基本编辑，难点是数字音频的特殊效果处理。 教学过程： 一、什么叫数字音频 音频指的是对声音的数字化采样后形成的数据，由于声音以声波的形式传播，所以记录声波的文件又被称为波形文件。 二、音频的相关概念 1、采样频率和采样位数 数字音频是对模拟声音信号每秒上千次的采样，然后把每个样值按一定的比特数量化，最后得到标准的数字音频的码流。每秒采样的频率就是采样频率，而每次采样后保存的数值的比特数就是采样位数。对CD音质的信号来讲，每秒要44100次的采样，每个样值是16比特的量化，而立体声CD音质信号，它每秒的码流是44.1K×16×2≈1.4Mbit/S。这样高的码流和容量，对于数字音频的存储、处理和传输提出了很高的要求。 2、音频压缩 对音频的压缩理论，是从研究人耳的听感系统开始的，首先第一个特点是人耳对各频率的灵敏度是不同的，在2K~4K频段，很低的电平就能被人耳听到，其他频段时，相对要高一点的电平才能听到，这就是说在听觉阈值以下的电平可以去掉，相当于压缩了数据。第二个特点就是频率之间的掩蔽效应，其
实就是指人耳接收信号时，不同频率之间的相互干扰。常见的音频压缩算法有MPEG、PCM、Dolby Digital 3、声道和音轨 音轨（track）的概念非常广，可以认为，音轨即是存储着逻辑上并行播放的声音的轨道。比如说一首CD音乐就是一条音轨。 VCD、DVD播放的时候都有一条和视频一起播放的音轨。声道则是音轨上的声音流，一条音轨上可以有多条声道，只是这些声道是同时播放的。所谓的立体声，就是至少有两个声道的音轨。 4、音频编辑 音频的采集可以通过声卡的捕捉得到，即通过话筒把声音录进电脑中，也可以到网上搜索得到。而声音的编辑，即通过裁剪、叠加、伴奏、加工、调速等等方法从而得到新的声音效果的过程。 5、常见的音频格式： 1）CD-DA 最常见的CD音轨格式。在CD机和电脑上都能正常播放。 2）wav 微软的标准声音格式。WAVE文件可以被存为立体声或单声道，8位或16位音响文件。同时它的采样频率也可调整。因为WAVE文件是以声音的波形来表示声音的，体积奇大，所以在大多数情况下应把它转换为其它格式。 3）mp3 MP3是MPEG-1 LAYER3的简写，在网上非常流行。 4）ra ReadAudio公司的拳头产品。如今已变为网上在线收听的标准，它将音频文件大大压缩，然后再以20kbps左右的速率实时播放。
声音信号的获取与处理
声音信号的获取与处理 一、实验目的和要求 本实验通过麦克风录制一段语音信号作为解说词并保存，通过线性输入录制一段音乐信号作为背景音乐并保存。为录制的解说词配背景音乐并作相应处理，制作出一段完整的带背景音乐的解说词。 二、实验内容和步骤 1、软件与硬件的准备 目前，多媒体计算机中的音频处理工作主要借助声卡，从对声音信息的采集、编辑加工，直到声音媒体文件的回放这一整个过程都离不开声卡。声卡在计算机系统中的主要作用是声音文件的处理、音调的控制、语音处理和提供MIDI接口功能等。 进行录制音频信号所需的硬件除了声卡，还有麦克风、音箱以及外界的音源信号设备（如CD唱机、录音机等），把麦克风、音箱、外界音源信号设备与声卡正确连接完成硬件准备工作。在Windows的【控制面板】/【多媒体】中选择正确的录音和回放设备，并对其进行调试。 2、用Windows录音机录制解说词 使用Windows录音机录制任意一段语音信号作为解说词，录制完毕后把文件存为Wav 格式，文件名为【示例1_1】。 3、使用Cool Edit录制背景音乐 使用Cool Edit 2000录制任意一段语音信号作为背景音乐，要求录制的声音文件 采样频率为44100Hz,立体声，量化位数为16位，保存文件的为Wav格式，文件名【示例1_2】。
4、使用WaveStuido编辑和处理背景音乐 使用WaveStuido对【示例1_2】先进行回声处理，【幅度】值为100%，【回声延迟】为300毫秒。然后进行【淡入】和【淡出】处理，【幅度】值各为50%。 5、使用Cool Edit进行混音处理 使用Cool Edit的【Mix paste】功能对【示例1_1】和【示例1_2】进行混音处理。把【示例1_2】加入【示例1_1】中去，编辑成为一个完整的带背景音乐的解说词，保存为【示 例1_3】