信号与系统实验报告总结

信号与系统实验报告总结
信号与系统实验报告总结

信号与系统实验报告

实验信号抽样及信号重建一、实验目的

1、进一步理解信号的抽样及抽样定理;

2、进一步掌握抽样信号的频谱分析;

3、掌握和理解信号抽样以及信号重建的原理;

二、实验内容及步骤

练习1、什么是抽样定理,信号采样后重建的步骤,抽样频率如何设置, 答:(1).

抽样,Sampling,:就是从连续时间信号中抽取一系列的信号样本,从而,得到

一个离散时间序列(Discrete-time sequence).

抽样定理:设时间连续信号f(t),其最高截止频率为f m ,如果用时间间隔为

T<=1/2f

m的开关信号对f(t)进行抽样时,则f(t)就可被样值信号唯一地表示。

(2).

步骤:从频域看,设信号最高频率不超过折叠频率:

,,,,Xa(j)=Xa(j) ||

,,,Xa(j)=0 ||>s/2

则理想取样后的频谱就不会产生混叠,故有:

让取样信号x^(t)通过一带宽等于折叠频率的理想低通滤波器:

,,,H(j)=T ||

,,,H(j)=0 ||>s/2

滤波器只允许通过基带频谱,即原信号频谱,故:

,,,,Y(j)=X^(j)H(j)=Xa(j)

因此在滤波器的输出得到了恢复的原模拟信号:

y(t)=xa(t)

从时域上看,上述理想的低通滤波器的脉冲响应为:

根据卷积公式可求得理想低通滤波器的输出为:

由上式显然可得:

则:

上式表明只要满足取样频率高于两倍信号最高频率,连续时间函数xa(t)就可用他的取

样值xa(nT)来表达而不损失任何信息,这时只要把每一个取样瞬时值与内插函数式相乘求

和即可得出xa(t),在每一取样点上,由于只有该取样值所对应的内插函数式不为零,所以各

个取样点上的信号值不变。

(3).

频率设置:根据抽样定理 ws/wm的值必须大于或等于2

练习2、给范例程序Program4_1加注释。

% Program

clear, close all,

tmax = 4; dt = 0.01;

t = 0:dt:tmax;

Ts = 1/10; % Sampling period

ws = 2*pi/Ts; % Sampling frequency

w0 = 20*pi; dw = 0.1; % The frequency of x(t)

w = -w0:dw:w0;

n = 0:1:tmax/Ts; % Make the time variable to be discrete

x = exp(-4*t).*u(t);

xn = exp(-4*n*Ts); % The sampled version of x(t)

subplot(221) % Plot the original signal x(t)

plot(t,x), title('A continuous-time signal x(t)'),

xlabel('Time t'), axis([0,tmax,0,1]), grid on

subplot(223) % Plot xn

stem(n,xn,'.'), title('The sampled version x[n] of x(t)'), xlabel('Time index n'), axis([0,tmax/Ts,0,1]), grid on

Xa = x*exp(-j*t'*w)*dt;

X = 0;

for k = -8:8; % Periodically extend X to form a periodic signal X = X + x*exp(-j*t'*(w-k*ws))*dt;

end

subplot(222) % Plot xa

plot(w,abs(Xa))

title('Magnitude spectrum of x(t)'), grid on

axis([-60,60,0,1.8*max(abs(Xa))])

subplot(224)

plot(w,abs(X))

title('Magnitude spectrum of x[n]'), xlabel('Frequency in

radians/s'),grid on axis([-60,60,0,1.8*max(abs(Xa))])

练习3、分别进行设置ws/wm= 2,ws/wm= 1,ws/wm= 3,并运行抽样信号重建程序,

并根据抽样定理及重建条件分析三种设置情况下的结果。

% The original signal is the raised cosin signal: x(t) =

[1+cos(pi*t)].*[u(t+1)-u(t-1)]. clear; close all,

wm = 2*pi; % The highest frequency of x(t) a = input('Type in the frequency rate ws/wm=:'); % ws is the sampling frequency wc = wm; % The cutoff frequency of the ideal lowpass filter t0 = 2; t = -t0:0.01:t0;

x = (1+cos(pi*t)).*(u(t+1)-u(t-1));

subplot(221); % Plot the original signal x(t) plot(t,x); grid on, axis([-2,2,-0.5,2.5]);

title('Original signal x(t)');xlabel('Time t');

ws = a*wm; % Sampling frequency Ts = 2*pi/ws; % Sampling period N = fix(t0/Ts); % Determine the number of samplers n = -N:N;

nTs = n*Ts; % The discrete time variable xs =

(1+cos(pi*nTs)).*(u(nTs+1)-u(nTs-1)); % The sampled version of x(t) subplot(2,2,2) % Plot xs

stem(n,xs,'.'); xlabel('Time index n'); grid on, title('Sampled version x[n]'); xr = zeros(1,length(t)); % Specify a memory to save the reconstructed signal L = length(-N:N);

xa = xr;

figure(2); % Open a new figure window to see the demo of signal reconstruction

stem(nTs,xs,'.'); xlabel('Time index n'); grid on;hold on

for i = 1:L

m = (L-1)/2+1-i;

xa = Ts*(wc)*xs(i)*sinc((wc)*(t+m*Ts)/pi)/pi;

plot(t,xa,'b:');axis([-2,2,-0.5,2.5]); hold on

pause

xr = xr+xa; % Interpolation

end

plot(t,xr,'r'); axis([-2,2,-0.5,2.5]); hold on

figure(1);

subplot(223)

plot(t,xr,'r');axis([-2,2,-0.5,2.5]); xlabel('Time t');grid on

title('Reconstructed signal xr(t)'); % Compute the error between the reconstructed signal and the original signal

error = abs(xr-x);

subplot(2,2,4)

plot(t,error);grid on

title('Error');xlabel('Time t')

程序运行结果图:

当ws/wm= 1时

当ws/wm= 2时

当ws/wm= 3时

分析:当ws/wm<2时重建的信号图形出现重叠现象,当

ws/wm>=2时才能无失真的重建原来的图形。即满足抽样定理ws/wm的值必须大于或等于2重建原图形。

操作系统实验报告--实验一--进程管理

实验一进程管理 一、目的 进程调度是处理机管理的核心内容。本实验要求编写和调试一个简单的进程调度程序。通过本实验加深理解有关进程控制块、进程队列的概念,并体会和了解进程调度算法的具体实施办法。 二、实验内容及要求 1、设计进程控制块PCB的结构(PCB结构通常包括以下信息:进程名(进程ID)、进程优先数、轮转时间片、进程所占用的CPU时间、进程的状态、当前队列指针等。可根据实验的不同,PCB结构的内容可以作适当的增删)。为了便于处理,程序中的某进程运行时间以时间片为单位计算。各进程的轮转时间数以及进程需运行的时间片数的初始值均由用户给定。 2、系统资源(r1…r w),共有w类,每类数目为r1…r w。随机产生n进程P i(id,s(j,k),t),0<=i<=n,0<=j<=m,0<=k<=dt为总运行时间,在运行过程中,会随机申请新的资源。 3、每个进程可有三个状态(即就绪状态W、运行状态R、等待或阻塞状态B),并假设初始状态为就绪状态。建立进程就绪队列。 4、编制进程调度算法:时间片轮转调度算法 本程序用该算法对n个进程进行调度,进程每执行一次,CPU时间片数加1,进程还需要的时间片数减1。在调度算法中,采用固定时间片(即:每执行一次进程,该进程的执行时间片数为已执行了1个单位),这时,CPU时间片数加1,进程还需要的时间片数减1,并排列到就绪队列的尾上。 三、实验环境 操作系统环境:Windows系统。 编程语言:C#。 四、实验思路和设计 1、程序流程图

2、主要程序代码 //PCB结构体 struct pcb { public int id; //进程ID public int ra; //所需资源A的数量 public int rb; //所需资源B的数量 public int rc; //所需资源C的数量 public int ntime; //所需的时间片个数 public int rtime; //已经运行的时间片个数 public char state; //进程状态,W(等待)、R(运行)、B(阻塞) //public int next; } ArrayList hready = new ArrayList(); ArrayList hblock = new ArrayList(); Random random = new Random(); //ArrayList p = new ArrayList(); int m, n, r, a,a1, b,b1, c,c1, h = 0, i = 1, time1Inteval;//m为要模拟的进程个数,n为初始化进程个数 //r为可随机产生的进程数(r=m-n) //a,b,c分别为A,B,C三类资源的总量 //i为进城计数,i=1…n //h为运行的时间片次数,time1Inteval为时间片大小(毫秒) //对进程进行初始化,建立就绪数组、阻塞数组。 public void input()//对进程进行初始化,建立就绪队列、阻塞队列 { m = int.Parse(textBox4.Text); n = int.Parse(textBox5.Text); a = int.Parse(textBox6.Text); b = int.Parse(textBox7.Text); c = int.Parse(textBox8.Text); a1 = a; b1 = b; c1 = c; r = m - n; time1Inteval = int.Parse(textBox9.Text); timer1.Interval = time1Inteval; for (i = 1; i <= n; i++) { pcb jincheng = new pcb(); jincheng.id = i; jincheng.ra = (random.Next(a) + 1); jincheng.rb = (random.Next(b) + 1); jincheng.rc = (random.Next(c) + 1); jincheng.ntime = (random.Next(1, 5)); jincheng.rtime = 0;

操作系统实验心得

1-1:通过这次小实验,是我更加了解Linux一些常用指令的操作以及其作用,对于一个刚开始接触lniux操作系统的初学者来说非常有用,助于以后能够更进一步学习Linux操作系统。 1-2:在实验过程中,使用VI编辑器虽然不能像window操作系统那样对文本进行熟练度编辑,但是,VI编辑器使用命令来操作,将可以锻炼我的记忆力、对键盘的熟练读,还能帮助我们尽快适应linux操作系统的操作。 1-3:原本对liunx下的编译和调试环境不是很熟悉,但通过这次的实验,让我熟悉了linux 下的编译器和调试器的使用。 实验中使用了gcc命令,gcc首先调用cpp进行预处理,在预处理过程中,对源代码文件中的文件包含(#include)、预编译语句(如宏定义#define等)进行分析。 当所有的目标文件都生成之后,gcc就调用ld来完成最后的关键性工作,这个阶段就是链接。在链接阶段,所有的目标文件被安排在可执行程序中的恰当的位置,同时,该程序所调用到的库函数也从各自所在的库中链接到合适的地方。 1-4:API 接口属于一种操作系统或程序接口。通过实验,我了解了Windows的这种机制,加深了对API函数的理解。 2-1:通过本次实验了解了一些常用进程管理命令的使用,例如ps、kill命令,了解到换个kill与killall的不同,对于linux操作系统下的进程的学习打下基础,更好的学习进程。 2-2:本次实验是熟悉掌握Linux 系统常用进程创建与管理的系统调用,linux下使用fork()创建子进程,与windows下CreateProcess()创建子进程完全不同,通过比较小组更好的理解和掌握了进程的创建,对于进程的管理的理解也有了清晰地认识。 实验中遇到fork函数返回2次结果,经过分析结果如下: 由于在复制时复制了父进程的堆栈段,所以两个进程都停留在fork函数中,等待返回。因为fork函数会返回两次,一次是在父进程中返回,另一次是在子进程中返回,这两次的返回值是不一样的。 调用fork之后,数据、堆栈有两份,代码仍然为一份但是这个代码段成为两个进程的共享代码段都从fork函数中返回,箭头表示各自的执行处。当父子进程有一个想要修改数据或者堆栈时,两个进程真正分裂。 2-3:通过这次实验对熟悉掌握和了解windows平台常用进线程控制API,有了更深刻的认识,认识到API函数对windows编程的重要性,了解进程线程在内存中的执行,特别认识互斥体Mutex对象,API函数一定要多用,才能记得。 3-1:该程序的输入变量具有限制,若输入除0和1的数据,则将视为0处理.改进的方法为修改if 语句中的条件为:1,即只要输入为非零,则有效。即逻辑表达式的值为真。(在逻辑数学里非零则表示为真!) 为了能较好的实现进程的同步,可以另外设一个标志量,标志临界资源是否正被访问,当a,b,c

嵌入式操作系统实验报告

中南大学信息科学与工程学院实验报告 姓名:安磊 班级:计科0901 学号: 0909090310

指导老师:宋虹

目录 课程设计内容 ----------------------------------- 3 uC/OS操作系统简介 ------------------------------------ 3 uC/OS操作系统的组成 ------------------------------ 3 uC/OS操作系统功能作用 ---------------------------- 4 uC/OS文件系统的建立 ---------------------------- 6 文件系统设计的原则 ------------------------------6 文件系统的层次结构和功能模块 ---------------------6 文件系统的详细设计 -------------------------------- 8 文件系统核心代码 --------------------------------- 9 课程设计感想 ------------------------------------- 11 附录-------------------------------------------------- 12

课程设计内容 在uC/OS操作系统中增加一个简单的文件系统。 要求如下: (1)熟悉并分析uc/os操作系统 (2)设计并实现一个简单的文件系统 (3)可以是存放在内存的虚拟文件系统,也可以是存放在磁盘的实际文件系统 (4)编写测试代码,测试对文件的相关操作:建立,读写等 课程设计目的 操作系统课程主要讲述的内容是多道操作系统的原理与技术,与其它计算机原理、编译原理、汇编语言、计算机网络、程序设计等专业课程关系十分密切。 本课程设计的目的综合应用学生所学知识,建立系统和完整的计算机系统概念,理解和巩固操作系统基本理论、原理和方法,掌握操作系统开发的基本技能。 I.uC/OS操作系统简介 μC/OS-II是一种可移植的,可植入ROM的,可裁剪的,抢占式的,实时多任务操作系统内核。它被广泛应用于微处理器、微控制器和数字信号处理器。 μC/OS 和μC/OS-II 是专门为计算机的嵌入式应用设计的,绝大部分代码是用C语言编写的。CPU 硬件相关部分是用汇编语言编写的、总量约200行的汇编语言部分被压缩到最低限度,为的是便于移植到任何一种其它的CPU 上。用户只要有标准的ANSI 的C交叉编译器,有汇编器、连接器等软件工具,就可以将μC/OS-II嵌入到开发的产品中。μC/OS-II 具有执行效率高、占用空间小、实时性能优良和可扩展性强等特点,最小内核可编译至2KB 。μC/OS-II 已经移植到了几乎所有知名的CPU 上。 严格地说uC/OS-II只是一个实时操作系统内核,它仅仅包含了任务调度,任务管理,时间管理,内存管理和任务间的通信和同步等基本功能。没有提供输入输出管理,文件系统,网络等额外的服务。但由于uC/OS-II良好的可扩展性和源码开放,这些非必须的功能完全 可以由用户自己根据需要分别实现。 uC/OS-II目标是实现一个基于优先级调度的抢占式的实时内核,并在这个内核之上提供最基本的系统服务,如信号量,邮箱,消息队列,内存管理,中断管理等。 uC/OS操作系统的组成 μC/OS-II可以大致分成核心、任务处理、时间处理、任务同步与通信,CPU的移植等5个部分。如下图:

操作系统实验总结

操作系统实验总结 学号: 姓名: 班级:

在本学期的计算机操作系统这门课学习当中,为了更好的了解操作系统相关知识,我们通过OS Lab平台做了几个实验。在实验室的过程中,我对课堂上学到的操作系统的一些知识有了新的认识,同时还接触到了操作系统的相关源代码,而且通过实验的运行效果了解了平时我们看不到的操作系统的一些状况,收获还是很大的。下面先简要归纳在实验课上我做的几个实验的主要实验内容和实验步骤: 实验一:实验环境的使用 实验步骤: 1.1启动OS Lab OS Lab每次启动后都会首先弹出一个用于注册用户信息的对话框(可以选择对话框标题栏上的“帮助”按钮获得关于此对话框的帮助信息)。在此对话框中填入学号和姓名后,点击“确定”按钮完成本次注册。观察OS Lab主窗口的布局。OS Lab主要由下面的若干元素组成:菜单栏、工具栏以及停靠在左侧和底部的各种工具窗口,余下的区域用来放置编辑器窗口。 1.2 学习OS Lab的基本使用方法 练习使用OS Lab编写一个Windows控制台应用程序,熟悉OS Lab的基本使用方法(主要包括新建项目、生成项目、调试项目等)。 实验二:操作系统的启动 实验步骤: 2.1 准备实验 启动OS Lab,新建一个EOS Kernel项目,在“项目管理器”窗口中打开boot文件夹中的boot.asm和loader.asm两个汇编文件,按F7生成项目,生成完成后,使用Windows资源管理器打开项目文件夹中的Debug文件夹。找到由boot.asm生成的软盘引导扇区程序boot.bin文件,找到由loader.asm生成的loader程序loader.bin文件,记录下此文件的大小1566字节。 2.2 调试EOS操作系统的启动过程 2.2.1 使用Bochs做为远程目标机 将调试时使用的远程目标机修改为Bochs 2.2.2 调试BIOS程序 按F5启动调试, Bochs在CPU要执行的第一条指令(即BIOS的第一条指令)处中断,从Console窗口显示的内容中,我们可以获得关于BIOS第一条指令的相关信息,然后查看CPU 在没有执行任何指令之前主要寄存器中的数据,以及内存中的数据。 2.2.3 调试软盘引导扇区程序 练习从0x7c00处调试软盘引导扇区程序;查看boot.lst文件;调试过程——软盘引导扇区程序的主要任务就是将软盘中的loader.bin文件加载到物理内存的0x1000处,然后跳转到loader程序的第一条指令(物理地址0x1000处的指令)继续执行loader程序; 2.2.4 调试加载程序 调试过程——Loader程序的主要任务是将操作系统内核(kernel.dll文件)加载到内存中,然后让CPU进入保护模式并且启用分页机制,最后进入操作系统内核开始执行(跳转到kernel.dll的入口点执行); 2.2.5 调试内核 2.2.6 EOS启动后的状态和行为 查看EOS的版本号;查看EOS启动后的进程和线程的信息;查看有应用程序运行时进程和线程的信息

信号系统实验报告

电子工程系 信号与系统课程实验报告 2011-----2012学年第一学期 专业: 电子信息工程技术班级: 学号 : 姓名: 指导教师: 实常用连续时间信号的实现

一、实验目的 (1)了解连续时间信号的特点; (2)掌握连续时间信号表示的向量法和符号法; (3)熟悉MATLAB Plot函数等的应用。 二、实验原理 1、信号的定义 信号是随时间变化的物理量。信号的本质是时间的函数。 2、信号的描述 1)时域法 时域法是将信号表示成时间的函数f(t)来对信号进行描述的方法。信号的时间特性指的是信号的波形出现的先后,持续时间的长短,随时间变化的快慢和大小,周期的长短等。 2)频域(变换域)法 频域法是通过正交变换,将信号表示成其他变量的函数来对信号进行描述的方法。一般常用的是傅立叶变换。信号的频域特性包括频带的宽窄、频谱的分布等。 信号的频域特性与时域特性之间有着密切的关系。 3、信号的分类 按照特性的不同,信号有着不同的分类方法。 (1)确定性信号:可以用一个确定的时间函数来表示的信号。 随机信号:不可以用一个确定的时间函数来表示,只能用统计特性加以描述的信号。 (2)连续信号:除若干不连续的时间点外,每个时间点在t上都有对应的数值信号。离散信号:只在某些不连续的点上有数值,其他时间点上信号没有定义的信号。 (3)周期信号:存在T,使得等式f(t+T)=f(t)对于任意时间t都成立的信号。非周期信号:不存在使得等式f(t+T)=f(t)对于任意时间t都成立的信号。 绝对的周期信号是不存在的,一般只要在很长时间内慢走周期性就可以了。 (4)能量信号:总能量有限的信号。 功率信号:平均功率有限切非零的信号。 (5)奇信号:满足等式f(t)=--f(--t)的信号。偶信号:满足等式f(t)=f(--t)的信号。 三、涉及的MATLAB函数 1、plot函数 功能:在X轴和Y轴方向都按线性比例绘制二维图形。 调用格式: Plot(x,y):绘出相x对y的函数线性图。 Plot(x1,y1,x2,y2,…..):会出多组x对y的线性曲线图。 2、ezplot函数 功能:绘制符号函数在一定范围内的二维图形。简易绘制函数曲线。 调用格式: Ezplot (fun):在[-2π,2π]区间内绘制函数。 Ezplot (fun,[min,max]):在[min,max]区间内绘函数。 Ezplot (funx,funy):定义同一曲面的函数,默认的区间是[0, 2π]。】 3、sym函数 功能:定义信号为符号的变量。 调用格式:sym(fun):fun为所要定义的表达式。 4、subplot函数

实时操作系统报告

实时操作系统课程实验报告 专业:通信1001 学号:3100601025 姓名:陈治州 完成时间:2013年6月11日

实验简易电饭煲的模拟 一.实验目的: 掌握在基于嵌入式实时操作系统μC/OS-II的应用中,基于多任务的模式的编程方法。锻炼综合应用多任务机制,任务间的通信机制,内存管理等的能力。 二.实验要求: 1.按“S”开机,系统进入待机状态,时间区域显示当前北京时间,默认模式“煮饭”; 2.按“C”选择模式,即在“煮饭”、“煮粥”和“煮面”模式中循环选择; 3.按“B”开始执行模式命令,“开始”状态选中,时间区域开始倒计时,倒计时完成后进入“保温”状态,同时该状态显示选中,时间区域显示保温时间; 4.按“Q”取消当前工作状态,系统进入待机状态,时间区域显示北京时间,模式为当前模式; 5.按“X”退出系统,时间区域不显示。 6.煮饭时长为30,煮粥时长为50,煮面时长为40. 三.实验设计: 1.设计思路: 以老师所给的五个程序为基础,看懂每个实验之后,对borlandc的操作有了大概的认识,重点以第五个实验Task_EX为框架,利用其中界面显示与按键扫描以及做出相应的响应,对应实现此次实验所需要的功能。 本次实验分为界面显示、按键查询与响应、切换功能、时钟显示与倒计时模块,综合在一起实验所需功能。 2.模块划分图: (1)界面显示: Main() Taskstart() Taskstartdispinit() 在TaskStartDispInit()函数中,使用PC_DispStr()函数画出界面。

(2)按键查询与响应: Main() Taskstart() 在TaskStart()函数中,用if (PC_GetKey(&key) == TRUE)判断是否有按键输入。然后根据key 的值,判断输入的按键是哪一个;在响应中用switch语句来执行对应按键的响应。 (3)切换功能: l计数“C”按 键的次数 M=l%3 Switch(m) M=0,1,2对应于煮饭,煮粥,煮面,然后使用PC_DispStr()函数在选择的选项前画上“@”指示,同时,在其余两项钱画上“”以“擦出”之前画下的“@”,注意l自增。 四.主要代码: #include "stdio.h" #include "includes.h" #include "time.h" #include "dos.h" #include "sys/types.h" #include "stdlib.h" #define TASK_STK_SIZE 512 #define N_TASKS 2 OS_STK TaskStk[N_TASKS][TASK_STK_SIZE]; OS_STK TaskStartStk[TASK_STK_SIZE]; INT8U TaskData[N_TASKS];

操作系统实验报告

《操作系统原理》实验报告 实验项目名称:模拟使用银行家算法判断系统的状态 一、实验目的 银行家算法是操作系统中避免死锁的算法,本实验通过对银行家算法的模拟,加强对操作系统中死锁的认识,以及如何寻找到一个安全序列解除死锁。 二、实验环境 1、硬件:笔记本。 2、软件:Windows 7 , Eclipse。 三、实验内容 1.把输入资源初始化,形成资源分配表; 2.设计银行家算法,输入一个进程的资源请求,按银行家算法步骤进行检查; 3.设计安全性算法,检查某时刻系统是否安全; 4.设计显示函数,显示资源分配表,安全分配序列。 四、数据处理与实验结果 1.资源分配表由进程数组,Max,Allocation,Need,Available 5个数组组成; 实验采用数据为下表: 2.系统总体结构,即菜单选项,如下图

实验的流程图。如下图 3.实验过程及结果如下图所示

1.首先输入进程数和资源类型及各进程的最大需求量 2.输入各进程的占有量及目前系统的可用资源数量 3.初始化后,系统资源的需求和分配表 4.判断线程是否安全

5.对线程进行死锁判断 五、实验过程分析 在实验过程中,遇到了不少问题,比如算法无法回滚操作,程序一旦执行,必须直接运行到单个任务结束为止,即使产生了错误,也必须等到该项任务结束才可以去选择别的操作。但总之,实验还是完满的完成了。 六、实验总结 通过实验使我对以前所学过的基础知识加以巩固,也对操作系统中抽象理论知识加以理解,例如使用Java语言来实现银行家算法,在这个过程中更进一步了解了银行家算法,通过清晰字符界面能进行操作。不过不足之处就是界面略显简洁,对于一个没有操作过计算机的人来说,用起来可能还是有些难懂。所以,以后会对界面以及功能进行完善,做到人人都可以看懂的算法。

操作系统实验报告

操作系统实验报告 集团企业公司编码:(LL3698-KKI1269-TM2483-LUI12689-ITT289-

实验二进程调度1.目的和要求 通过这次实验,理解进程调度的过程,进一步掌握进程状态的转变、进程调度的策略,进一步体会多道程序并发执行的特点,并分析具体的调度算法的特点,掌握对系统性能的评价方法。 2.实验内容 阅读教材《计算机操作系统》第二章和第三章,掌握进程管理及调度相关概念和原理。 编写程序模拟实现进程的轮转法调度过程,模拟程序只对PCB进行相应的调度模拟操作,不需要实际程序。假设初始状态为:有n个进程处于就绪状态,有m个进程处于阻塞状态。采用轮转法进程调度算法进行调度(调度过程中,假设处于执行状态的进程不会阻塞),且每过t个时间片系统释放资源,唤醒处于阻塞队列队首的进程。 程序要求如下: 1)输出系统中进程的调度次序; 2)计算CPU利用率。 3.实验环境 Windows操作系统、VC++6.0 C语言 4设计思想: (1)程序中进程可用PCB表示,其类型描述如下:

structPCB_type { intpid;//进程名 intstate;//进程状态 2——表示“执行”状态 1——表示“就绪”状态 0——表示“阻塞”状态 intcpu_time;//运行需要的CPU时间(需运行的时间片个数) } 用PCB来模拟进程; (2)设置两个队列,将处于“就绪”状态的进程PCB挂在队列ready中;将处于“阻塞”状态的进程PCB挂在队列blocked中。队列类型描述如下: structQueueNode{ structPCB_typePCB; StructQueueNode*next; } 并设全程量: structQueueNode*ready_head=NULL,//ready队列队首指针 *ready_tail=NULL,//ready队列队尾指 针

信号与系统实验报告_1(常用信号的分类与观察)

实验一:信号的时域分析 一、实验目的 1.观察常用信号的波形特点及产生方法 2.学会使用示波器对常用波形参数的测量 二、实验仪器 1.信号与系统试验箱一台(型号ZH5004) 2.40MHz双踪示波器一台 3.DDS信号源一台 三、实验原理 对于一个系统特性的研究,其中重要的一个方面是研究它的输入输出关系,即在一特定的输入信号下,系统对应的输出响应信号。因而对信号的研究是对系统研究的出发点,是对系统特性观察的基本手段与方法。在本实验中,将对常用信号和特性进行分析、研究。 信号可以表示为一个或多个变量的函数,在这里仅对一维信号进行研究,自变量为时间。常用信号有:指数信号、正弦信号、指数衰减正弦信号、复指数信号、Sa(t)信号、钟形信号、脉冲信号等。 1、信号:指数信号可表示为f(t)=Ke at。对于不同的a取值,其波形表现为不同的形式,如下图所示: 图1―1 指数信号 2、信号:其表达式为f(t)=Ksin(ωt+θ),其信号的参数:振幅K、角频率ω、与初始相位θ。其波形如下图所示:

图1-2 正弦信号 3、指数衰减正弦信号:其表达式为其波形如下图: 图1-3 指数衰减正弦信号 4、Sa(t)信号:其表达式为:。Sa(t)是一个偶函数,t= ±π,±2π,…,±nπ时,函数值为零。该函数在很多应用场合具有独特的运用。其信号如下图所示:

图1-4 Sa(t)信号 5、钟形信号(高斯函数):其表达式为:其信号如下图所示: 图1-5 钟形信号 6、脉冲信号:其表达式为f(t)=u(t)-u(t-T),其中u(t)为单位阶跃函数。其信号如下图所示: 7、方波信号:信号为周期为T,前T/2期间信号为正电平信号,后T/2期间信号为负电平信号,其信号如下图所示 U(t)

计算机操作系统实验四

实验三进程与线程 问题: 进程是具有独立功能的程序关于某个数据集合上的一次运行活动,是系统进行资源分配和调度的独立单位,具有动态性、并发性、独立性、异步性和交互性。然而程序是静态的,并且进程与程序的组成不同,进程=程序+数据+PCB,进程的存在是暂时的,程序的存在是永久的;一个程序可以对应多个进程,一个进程可以包含多个程序。当操作系统引入线程的概念后,进程是操作系统独立分配资源的单位,线程成为系统调度的单位,与同一个进程中的其他线程共享程序空间。 本次实验主要的目的是: (1)理解进程的独立空间; (2)加深对进程概念的理解,明确进程和程序的区别; (3)进一步认识并发执行的实质; (4)了解红帽子(Linux)系统中进程通信的基本原理。 (5)理解线程的相关概念。 要求: 1、请查阅资料,掌握进程的概念,同时掌握进程创建和构造的相关知识和线程创建和 构造的相关知识,了解C语言程序编写的相关知识; (1)进程: 进程(Process)是计算机中的程序关于某数据集合上的一次运行活动,是系统进行资源分配和调度的基本单位,是操作系统结构的基础。程序是指令、数据及其组织形式的描述,进程是程序的实体。进程的概念主要有两点:第一,进程是一个实体。每一个进程都有它自己的地址空间,一般情况下,包括文本区域(text region)、数据区域(data region)和堆栈(stack region)。文本区域存储处理器执行的代码;数据区域存储变量和进程执行期间使用的动态分配的内

存;堆栈区域存储着活动过程调用的指令和本地变量。第二,进程是一个“执行中的程序”。程序是一个没有生命的实体,只有处理器赋予程序生命时(操作系统执行之),它才能成为一个活动的实体,我们称其为进程。 (2)进程的创建和构造: 进程简单来说就是在操作系统中运行的程序,它是操作系统资源管理的最小单位。但是进程是一个动态的实体,它是程序的一次执行过程。进程和程序的区别在于:进程是动态的,程序是静态的,进程是运行中的程序,而程序是一些保存在硬盘上的可执行代码。新的进程通过克隆旧的程序(当前进程)而建立。fork() 和clone()(对于线程)系统调用可用来建立新的进程。 (3)线程的创建和构造: 线程也称做轻量级进程。就像进程一样,线程在程序中是独立的、并发的执行路径,每个线程有它自己的堆栈、自己的程序计数器和自己的局部变量。但是,与独立的进程相比,进程中的线程之间的独立程度要小。它们共享内存、文件句柄和其他每个进程应有的状态。 线程的出现也并不是为了取代进程,而是对进程的功能作了扩展。进程可以支持多个线程,它们看似同时执行,但相互之间并不同步。一个进程中的多个线程共享相同的内存地址空间,这就意味着它们可以访问相同的变量和对象,而且它们从同一堆中分配对象。尽管这让线程之间共享信息变得更容易,但你必须小心,确保它们不会妨碍同一进程里的其他线程。 线程与进程相似,是一段完成某个特定功能的代码,是程序中单个顺序的流控制,但与进程不同的是,同类的多个线程是共享同一块内存空间和一组系统资源的,而线程本身的数据通常只有微处理器的寄存器数据,以及一个供程序执行时使用的堆栈。所以系统在产生一个线程,或者在各个线程之间切换时,负担要比进程小得多,正因如此,线程也被称为轻型进程(light-weight process)。一个进程中可以包含多个线程。 2、理解进程的独立空间的实验内容及步骤

操作系统实验报告心得体会

操作系统实验报告心得体会 每一次课程设计度让我学到了在平时课堂不可能学到的东西。所以我对每一次课程设计的机会都非常珍惜。不一定我的课程设计能够完成得有多么完美,但是我总是很投入的去研究去学习。所以在这两周的课设中,熬了2个通宵,生物钟也严重错乱了。但是每完成一个任务我都兴奋不已。一开始任务是任务,到后面任务就成了自己的作品了。总体而言我的课设算是达到了老师的基本要求。总结一下有以下体会。 1、网络真的很强大,用在学习上将是一个非常高效的助手。几乎所有的资料都能够在网上找到。从linux虚拟机的安装,到linux的各种基本命令操作,再到gtk的图形函数,最后到文件系统的详细解析。这些都能在网上找到。也因为这样,整个课程设计下来,我浏览的相关网页已经超过了100个(不完全统计)。当然网上的东西很乱很杂,自己要能够学会筛选。 不能决定对或错的,有个很简单的方法就是去尝试。就拿第二个实验来说,编译内核有很多项小操作,这些小操作错了一项就可能会导致编译的失败,而这又是非常要花时间的,我用的虚拟机,编译一次接近3小时。所以要非常的谨慎,尽量少出差错,节省时间。多找个几个参照资料,相互比较,

慢慢研究,最后才能事半功倍。 2、同学间的讨论,这是很重要的。老师毕竟比较忙。对于课程设计最大的讨论伴侣应该是同学了。能和学长学姐讨论当然再好不过了,没有这个机会的话,和自己班上同学讨论也是能够受益匪浅的。大家都在研究同样的问题,讨论起来,更能够把思路理清楚,相互帮助,可以大大提高效率。 3、敢于攻坚,越是难的问题,越是要有挑战的心理。这样就能够达到废寝忘食的境界。当然这也是不提倡熬夜的,毕竟有了精力才能够打持久战。但是做课设一定要有状态,能够在吃饭,睡觉,上厕所都想着要解决的问题,这样你不成功都难。 4、最好在做课设的过程中能够有记录的习惯,这样在写实验报告时能够比较完整的回忆起中间遇到的各种问题。比如当时我遇到我以前从未遇到的段错误的问题,让我都不知道从何下手。在经过大量的资料查阅之后,我对段错误有了一定的了解,并且能够用相应的办法来解决。 在编程中以下几类做法容易导致段错误,基本是是错误地使用指针引起的 1)访问系统数据区,尤其是往系统保护的内存地址写数据,最常见就是给一个指针以0地址 2)内存越界(数组越界,变量类型不一致等) 访问到不属于你的内存区域

嵌入式实时操作系统实验报告

嵌入式实时操作系统实验报告 任务间通信机制的建立 系别计算机与电子系 专业班级***** 学生姓名****** 指导教师 ****** 提交日期 2012 年 4 月 1 日

一、实验目的 掌握在基于嵌入式实时操作系统μC/OS-II的应用中,任务使用信号量的一般原理。掌握在基于优先级的可抢占嵌入式实时操作系统的应用中,出现优先级反转现象的原理及解决优先级反转的策略——优先级继承的原理。 二、实验内容 1.建立并熟悉Borland C 编译及调试环境。 2.使用课本配套光盘中第五章的例程运行(例5-4,例5-5,例5-6),观察运行结果,掌握信号量的基本原理及使用方法,理解出现优先级反转现象的根本原因并提出解决方案。 3.试编写一个应用程序,采用计数器型信号量(初值为2),有3个用户任务需要此信号量,它们轮流使用此信号量,在同一时刻只有两个任务能使用信号量,当其中一个任务获得信号量时向屏幕打印“TASK N get the signal”。观察程序运行结果并记录。 4. 试编写一个应用程序实现例5-7的内容,即用优先级继承的方法解决优先级反转的问题,观察程序运行结果并记录。 5.在例5-8基础上修改程序增加一个任务HerTask,它和YouTask一样从邮箱Str_Box里取消息并打印出来,打印信息中增加任务标识,即由哪个任务打印的;MyTask发送消息改为当Times为5的倍数时才发送,HerTask接收消息采用无等待方式,如果邮箱为空,则输出“The mailbox is empty”, 观察程序运行结果并记录。 三、实验原理 1. 信号量 μC/OS-II中的信号量由两部分组成:一个是信号量的计数值,它是一个16位的无符号整数(0 到65,535之间);另一个是由等待该信号量的任务组成的等待任务表。用户要在OS_CFG.H中将OS_SEM_EN开关量常数置成1,这样μC/OS-II 才能支持信号量。

操作系统实验个人总结

操作系统实验个人总结 学号: 实验一进程控制与描述 一、实验目的通过对Windows2000编程,进一步熟悉操作系统的基本概念,较好地理解Windows2000的结构。通过创建进程、观察正在运行的进程和终止进程的程序设计和调试操作,进一步熟悉操作系统的进程概念,理解Windows2000中进程的“一生”。 二、实验环境硬件环境:计算机一台,局域网环境;软件环境:Windows2000 Professional、Visual C++ 6、0企业版。 三、实验内容和步骤第一部分:程序1-1Windows2000 的GUI 应用程序Windows2000 Professional下的GUI应用程序,使用Visual C++编译器创建一个GUI应用程序,代码中包括了WinMain()方法,该方法GUI类型的应用程序的标准入口点。 # include # pragma comment(lib, “user 32、lib” ) int APIENTRY WinMain(HINSTANCE/* hInstance */ , HINSTANCE/* hPrevInstance */, LPSTR/* lpCmdLine */, int/* nCmdShow */ )

{ :: MessageBox( NULL, “hello, Windows2000” , “Greetings”, MB_OK) ; return(0) ; }在程序1-1的GUI应用程序中,首先需要Windows、h头文件,以便获得传送给WinMain() 和MessageBox() API函数的数据类型定义。接着的pragma指令指示编译器/连接器找到User 32、LIB库文件并将其与产生的EXE文件连接起来。这样就可以运行简单的命令行命令CL MsgBox、CPP来创建这一应用程序,如果没有pragma指令,则MessageBox() API函数就成为未定义的了。这一指令是Visual Studio C++ 编译器特有的。接下来是WinMain() 方法。其中有四个由实际的低级入口点传递来的参数。hInstance参数用来装入与代码相连的图标或位图一类的资源,无论何时,都可用GetModuleHandle() API函数将这些资源提取出来。系统利用实例句柄来指明代码和初始的数据装在内存的何处。句柄的数值实际上是EXE文件映像的基地址,通常为0x。下一个参数hPrevInstance是为向后兼容而设的,现在系统将其设为NULL。应用程序的命令行 (不包括程序的名称)

操作系统实验报告16487

西安邮电大学 (计算机学院) 课实验报告 实验名称:进程管理 专业名称:计算机科学与技术 班级: 学生: 学号(8位): 指导教师: 实验日期:*****年**月**日

一. 实验目的及实验环境 目的:(1)加深对进程概念的理解,明确进程和程序的区别。 (2)进一步认识并发执行的实质。 (3)分析进程竞争资源现象,学习解决进程互斥的方法。 (4)了解Linux系统中进程通信的基本原理。 环境:Linux操作系统环境: 二. 实验容 (1)阅读Linux的sched.h源文件,加深对进程管理概念的理解。 (2)阅读Linux的fork.c源文件,分析进程的创建过程。 三.方案设计 (1)进程的创建 编写一段源程序,使系统调用fork()创建两个子进程,当此程序运行时,在系统中有一个父进程和两个子进程活动。让每一个进程在屏幕上显示一个字符:父进程显示字符“a”;子进程分别显示字符“b”和字符“c”。试观察纪录屏幕上的显示结果,并分析原因。(2)进程的控制 修改已编写的程序,将每个进程输出一个字符改为每个进程输出一句话,在观察程序执行时屏幕出现的现象,并分析原因。 如果在程序中使用调用lockf()来给每一个子进程加锁,可以实现进程之间的互斥,观察并分析出现的现象。 (3)①编写一段程序,使其现实进程的软中断通信。 要求:使用系统调用fork()创建两个子进程,再用系统调用signal()让父进程捕捉键盘上来的中断信号(即按DEL键);当捕捉到中断信号后,父进程用系统调用Kill()向两个子进程发出信号,子进程捕捉到信号后分别输出下列信息后终止: Child Processll is Killed by Parent! Child Processl2 is Killed by Parent! 父进程等待两个子进程终止后,输出如下的信息后终止 Parent Process is Killed! 程序流程图如下:

信号与系统实验报告

学生实验报告 (理工类) 课程名称:信号与系统实验专业班级:电子信息(1)班学生学号:1005101058 学生姓名:严生生 所属院部:信息技术学院指导教师:杨婧 20 11 ——20 12 学年第 1 学期 金陵科技学院教务处制

实验报告书写要求 实验报告原则上要求学生手写,要求书写工整。若因课程特点需打印的,要遵照以下字体、字号、间距等的具体要求。纸张一律采用A4的纸张。 实验报告书写说明 实验报告中一至四项内容为必填项,包括实验目的和要求;实验仪器和设备;实验内容与过程;实验结果与分析。各院部可根据学科特点和实验具体要求增加项目。 填写注意事项 (1)细致观察,及时、准确、如实记录。 (2)准确说明,层次清晰。 (3)尽量采用专用术语来说明事物。 (4)外文、符号、公式要准确,应使用统一规定的名词和符号。 (5)应独立完成实验报告的书写,严禁抄袭、复印,一经发现,以零分论处。 实验报告批改说明 实验报告的批改要及时、认真、仔细,一律用红色笔批改。实验报告的批改成绩采用百分制,具体评分标准由各院部自行制定。 实验报告装订要求 实验批改完毕后,任课老师将每门课程的每个实验项目的实验报告以自然班为单位、按学号升序排列,装订成册,并附上一份该门课程的实验大纲。

实验项目名称:常用连续信号的表示实验学时: 1 同组学生姓名:实验地点: B402 实验日期:实验成绩: 批改教师:杨婧批改时间: 一、实验目的和要求 熟悉MATLAB软件,利用MATLAB软件,绘制出常用的连续时间信号。 二、实验仪器和设备 586以上计算机,装有MATLAB7.0软件。 三、实验过程 1,绘制正弦信号f(t)=Asin(ωt+ψ),其中A=1,ω=2π, ψ=π/6; 2,绘制指数信号f(t)=Ae^at,其中A=1,a=-0.4; 3,绘制矩形脉冲信号,脉冲宽度为2; 4,绘制三角波脉冲信号,脉冲宽度为4;斜度为0.5; 5,对上题三角波脉冲信号进行尺度变换,分别得出f(2t),f(2-2t); 6,绘制抽样函数Sa(t),t取值在-3π到+3π之间; 7,绘制周期矩形脉冲信号,参数自定; 8,绘制周期三角脉冲信号,参数自定; 1,打开MATLAB界面,建立新文件。 2,根据实验要求,编写程序。

操作系统实验报告

实验报告 实验课程名称:操作系统 实验地点:南主楼七楼机房 2018—2019学年(一)学期 2018年 9月至 2019 年 1 月 专业: 班级: 学号: 姓名: 指导老师:刘一男

实验一 实验项目:分时系统模拟 实验学时:2实验日期: 2018-10-25 成绩: 实验目的利用程序设计语言模拟分时系统中多个进程按时间片轮转调度算法进行进程调度的过程; 假设有五个进程A,B,C,D,E,它们的到达时间及要求服务的时间分别为:进程名 A B C D E 到达时间0 1 2 3 4 服务时间 4 3 4 2 4 时间片大小为1,利用程序模拟A,B,C,D,E五个进程按时间片轮转的调度及执行过程并计算各进程的周转时间及带权周转时间。 执行过程并计算各进程的周转时间及带权周转时间。 轮转调度:BDACE

(1)修改时间片大小为2,利用程序模拟A,B,C,D,E五个进程按时间片轮转的调度及执行过程并计算各进程的周转时间及带权周转时间。 轮转调度:ADBCE (2)修改时间片大小为4,利用程序模拟A,B,C,D,E五个进程按时间片轮转的调度及执行过程并计算各进程的周转时间及带权周转时间.

顺序:ABCDE 1、思考 时间片的大小对调度算法产生什么影响?对计算机的性能产生什么影响?答:通过对时间片轮转调度算法中进程最后一次执行时间片分配的优化,提出了一种改进的时间片轮转调度算法,该算法具有更好的实时性,同时减少了任务调度次数和进程切换次数,降低了系统开销,提升了CPU的运行效率,使操作系统的性能得到了一定的提高。 A B C D E 时间片为1 周转时间12 9 14 8 13 3 3 3.5 4 3.25 带权周转 时间 时间片为2 周转时间8 12 13 7 13 2 4 3.25 3.5 3.25 带权周转 时间 时间片为4 周转时间 4 6 9 10 13 1 2 2.25 5 3.25 带权周转 时间

操作系统实验报告(进程的创建)

实验题目进程的创建小组合作否姓名班级学号 一、实验目的 1、了解进程的创建。 2、了解进程间的调用以及实现。 3、分析进程竞争资源的现象,学习解决互斥的方法。 4、加深对进程概念的理解,认识并发执行的本质。 二.实验环境 Windows 系统的计算机一台,安装了Linux虚拟机 三、实验内容与步骤 1、fork()系统调用的使用例子 程序代码: #include #include #include int glob=3; int main(void) { pid_t pid;int loc=3; printf("before fork();glod=%d,loc=%d.\n",glob,loc); if((pid=fork())<0) { printf("fork() error. \n"); exit(0); } else if(pid==0) { glob++; loc--; printf("child process changes glob and loc: \n"); } else

wait(0); printf("parent process doesn't change the glob and loc:\n"); printf("glob=%d,loc=%d\n",glob,loc); exit(0); } 运行结果: 2、理解vofork()调用: 程序代码: #include #include #include int glob=3; int main(void) { pid_t pid; int loc=3; if((pid=vfork())<0) { printf("vfork() error\n"); exit(0); } else if(pid==0) { glob++; loc--; printf("child process changes the glob and loc\n"); exit(0); } else printf ("parent process doesn't change the glob and loc\n"); printf("glob=%d,val=%d\n",glob,loc);

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