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计算机硬件基础实验报告1(单片机结构&寻址方式和指令系统)

计算机硬件基础实验报告1(单片机结构&寻址方式和指令系统)
计算机硬件基础实验报告1(单片机结构&寻址方式和指令系统)

实验2 单片机结构

姓名 孙叶城

学号 2011011700 实验班号 33

机器号

35

一、 实验目的

1. 了解MSP430F1XX 单片机结构

2. 掌握P1~P6基本输入/输出有关寄存器功能 3. 掌握计算机中数的表示和编码 4. 掌握汇编语言指令格式 二、 实验基本任务

1. 了解MSP430F1XX 单片机结构 1) 了解MSP430F149单片机结构

a) PC 当前的初值 0x1100

b) 记录MSP430F149的外围模块

8 bits:Special Function , Port1/2/3/4/5/6 , USART 0 UART/SPI Mode , USART 1 , System Clock , Comparator A ,SFR , RAM , INFO , FLASH.

16 bits: Watchdog Timer , Multiplier , Timer A3 , Timer B7 , ADC12 ,Flash . c)

d) 绘制e) 思考为什么实验板的硬件系统对MSP430F13X 、MSP430F14X 和MSP430F16X 是

兼容的?

FFFFh

1100h

09FFh

0200h

0000h

01FFh

2)了解MSP430F135单片机结构 a) PC 当前的初值 0xC000

b) 记录MSP430F135的外围模块

8 bits: Special Function , Port1/2/3/4/5/6 , USART 0 UART/SPI Mode , System Clock , Comparator A ,SFR , RAM , INFO , FLASH .

16 bits: Watchdog Timer, Timer A3 , Timer B3 , ADC12 ,Flash . c) 记录SFR 、RAM 、FLASH 的起始地址和末地址,并计算各空间大小

d) 绘制

e) 比较与MSP430F149的存储系统空间分配图有何不同

RAM 的末地址和FLASH 的起始地址不同。 进而RAM 和FLASH 的大小不同。

2. 了解端口P1~P6的选择PXSEL 、方向PXDIR 、输入PXIN 、输出PXOUT 各寄存器功能

FFFFh

C000h

03FFh

0200h 0000h

01FFh

2)

3.了解程序计数器PC(即R0寄存器)的变化规律

1)

a) 0x FFFE~0xFFFFH的值0x1100

b) 程序执行的第一条指令40B2 5A80 0120MOV.W #5A80H , &WDTCT

2)能否将FFFE~FFFFh内存的内容改为1200h?为什么?

在连接实验板时不行,simulator时可以。不过执行会出问题,因为地址1200h处没有相应的指令

3)在simulator下把FFFE~FFFFh的内容改为1200h,在DEBUG下用reset复位后,PC 的变化变成了0x1200,再GO命令执行程序,结果User error: Illegalopcode found on address 0x1200 ,原因地址1200h处没有相应的指令。

4.掌握计算机中数的表示和编码(可在simulator方式下完成)

1)0XFF06看作无符号数65286,看作带符号数-32518。

2)如何利用DEBUG下命令知道表示一条什么指令?

在Disassembly窗口下,机器码右侧和上方都有相应的汇编指令。

3)0x5439看作无符号数21561,看作带符号数21561,看作一条指令的机器码ADD.W @R4+ , R9,看作ASCII码T9。

4)如何理解存放在内存中的内容?

在Disassembly中输入内存地址,即可在相应机器码旁看到对应的汇编指令——反

汇编

思考:

1)为什么查看0XFF06是一条什么指令的机器码时,按顺序修改存储单元的内容时输入的是0x06,0XFF,而不是0XFF,0x06?

MSP430F1XX采用小端模式,高位放在高地址中,低位放在低地址中。

2)若存储系统内顺序存放了0xB4,0x40,0x00,0x04,0x20,0x00 六个字节数据,请问这

六个字节看作一条指令的机器码,是一条什么指令?指令中用到了哪些寻址方式?

mov.w #0x400 , 0x20(R4)

把立即数0x400放到以“R4中的内容加0x20”为地址的内存中

寻址方式:立即数寻址,寄存器相对寻址

5.指令格式学习(可在simulator方式下完成)

#include“msp430.h” ;错误:include后面要加一个空格,引号应为英文标点ORG0FFFEh

DC16 main

ORG1100H

main: MOV.W #5A80h, &WDTCTL ;关闭看门狗,此句不能删除,可暂不分析

MOV.B #256,R5 ;错误:应以字为操作单位

MOV #0200H, R6 ;正确:把立即数0200放入R6中

MOV #10, @R6 ;错误:寄存器间接寻址不能用于目的操作数,应把@R6改为0(R6) MOV R5, @R6+;错误:寄存器间接增量寻址不能用于目的操作数,应把@R6+改为2(R6)

SUB R7, #1A;错误:立即数不能作为目的操作数,应把二者颠倒或先把1A放入某寄存器中再相减,且1A错误,应改为1AH

MOV &R8, R9;错误:没有& R8这种寻址方式,应修改为其他寻址方式

MOV #main, R10;正确:把main的地址放入R10中

MOV main, R10;正确:把main代表的数放入R10中

jmp $ ;此句不能删除,可暂不分析

END

思考:程序中指令MOV #main, R10 和指令MOV main, R10有什么不同?如何

在DEBUG下查看符号main 所指向的存储单元的地址和存储单元的内容?

不同:MOV #main, R10是把main的地址放到R10里,MOV main, R10是把main的内容放到R10

里。

在Disassembly输入main即可看到main所指向的存储单元的地址和存储单元的内容。

三、已完成的选做任务

1.理解计算机取指令执行指令的工作原理、以及取非法指令的结果

Simulator下

0000H : ????

单步执行:User error: Illegalopcode found on address 0x400

实验3寻址方式和指令系统

姓名孙叶城学号2011011700实验班号33机器号35

一、实验目的

1. 学习MSP430 的寻址方式和指令系统

2. 了解计算机取指令、执行指令的工作过程

3. 掌握DEBUG 下的运行命令、调试程序的方法

二、实验基本任务

1. 学习寻址方式和指令系统(可在simulator 方式下完成)

1)寻址方式:立即数寻址,寄存器寻址,寄存器间接寻址,寄存器相对寻址

2)程序的功能:把从300h开始的六个单字节的数字相加,把结果放在R14中

3)如何查看程序执行的结果:View/Register/CPU Register/R14

4)如果将程序中的ADD.B @R14,R15 和INC R14 两条语句改为一条ADD.B @R14+,R15 语句,采用了什么寻址方式?程序执行的功能是否改变?

寄存器间接增量寻址;程序执行功能不变

5)在4)的基础上将程序中的ADD.B @R14+,R15 改为ADD.W @R14+,R15,将MOV.B

R15, 0(R14)改为MOV.W R15, 0(R14), 重新执行程序,执行的结果有什么不同?

将以字为操作单位,把从300h开始的六个字的数字相加,结果变为8A84 6)思考:如果程序中的INC R4 写成了INC.B R4, 执行的结果一样吗?为什么?

不一样,INC.B R14将把0001h传给R14,而0001h上的内容为00.

因为以字节为单位时,高位清零。

2.调试程序练习(断点设置、调试、查看结果,需在FET Debbuger下完成)

问题:

第7行:应在0xFF前加#

第10行:应在delay前加#

第14行:应把3改为一个较大的数,如0xFFFF

3. 比较step into 和step over 的不同(可在simulator 下完成)

1)记录用step over(F10)执行程序中的call 指令后,SP 的变化

SP指针不变

2)记录用step into(F11) 执行程序中的call 指令后, SP 的变化

由0A00变成09FE再变成0A00

三、已完成的选做任务

1.(选做,可在simulator下完成)理解CPU对存储器进行字操作遵循的“对准偶地址”原则

注:为了使老师看清楚报告,我回答的问题用红色注明。

计算机体系结构实验报告二

实验二结构相关 一、实验目得: 通过本实验,加深对结构相关得理解,了解结构相关对CPU性能得影响。 二、实验内容: 1、用WinDLX模拟器运行程序structure_d、s 。 2、通过模拟,找出存在结构相关得指令对以及导致结构相关得部件。 3、记录由结构相关引起得暂停时钟周期数,计算暂停时钟周期数占总执行 周期数得百分比。 4、论述结构相关对CPU性能得影响,讨论解决结构相关得方法。 三、实验程序structure_d、s LHI R2, (A>>16)&0xFFFF 数据相关 ADDUI R2, R2, A&0xFFFF LHI R3, (B>>16)&0xFFFF ADDUI R3, R3, B&0xFFFF ADDU R4, R0, R3 loop: LD F0, 0(R2) LD F4, 0(R3) ADDD F0, F0, F4 ;浮点运算,两个周期,结构相关 ADDD F2, F0, F2 ; < A stall is found (an example of how to answer your questions) ADDI R2, R2, #8 ADDI R3, R3, #8 SUB R5, R4, R2 BNEZ R5, loop ;条件跳转 TRAP #0 ;; Exit < this is a ment !! A: 、double 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 B: 、double 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 四、实验过程 打开软件,load structure_d、s文件,进行单步运行。经过分析,此程序一 次循环中共有五次结构相关。(Rstall 数据相关Stall 结构相关) 1)第一个结构相关:addd f2,,f0,f2 由于前面得数据相关,导致上一条指令addd f0,f0,f4暂停在ID阶段,所以下一条指令addd f2,,f0,f2发生结构相关,导致相关得部件:译码部件。

操作系统实验报告一

重庆大学 学生实验报告 实验课程名称操作系统原理 开课实验室DS1501 学院软件学院年级2013专业班软件工程2 班学生姓名胡其友学号20131802 开课时间2015至2016学年第一学期 总成绩 教师签名洪明坚 软件学院制

《操作系统原理》实验报告 开课实验室:年月日学院软件学院年级、专业、班2013级软件工 程2班 姓名胡其友成绩 课程名称操作系统原理 实验项目 名称 指导教师洪明坚 教师 评语教师签名:洪明坚年月日 1.实验目的: ?进入实验环境 –双击expenv/setvars.bat ?检出(checkout)EPOS的源代码 –svn checkout https://www.doczj.com/doc/321378552.html,/svn/epos ?编译及运行 –cd epos/app –make run ?清除所有的临时文件 –make clean ?调试 –make debug ?在“Bochs Enhanced Debugger”中,输入“quit”退出调试 –调试指令,请看附录A 2.实验内容: ?编写系统调用“time_t time(time_t *loc)” –功能描述 ?返回从格林尼治时间1970年1月1日午夜起所经过的秒数。如果指针loc 非NULL,则返回值也被填到loc所指向的内存位置 –数据类型time_t其实就是long ?typedef long time_t; 3.实验步骤: ?Kernel space –K1、在machdep.c中,编写系统调用的实现函数“time_t sys_time()”,计算用户秒数。需要用到 ?变量g_startup_time,它记录了EPOS启动时,距离格林尼治时间1970年1午夜的秒数 ?变量g_timer_ticks

单片机实验报告

单片机实验报告 班级:信科09-3 姓名:王艳辉 学号:08093581 指导老师:陈岱 完成时间:2012年1月8日

实验一 I/O接口P1、P3口实验 一,实验题目 1,用P1口做输出,接八只发光二极管,编写程序,使发光二极管循环点亮。 2,用P3口做输入口,接八个扭子开关,通过P1口在实验箱上LED 灯上输出,编写程序读取开关状态,将此状态,在发光二极管上显示出来。 二,实验目的 1.熟悉使用CPLD实验箱进行单片机实验的方法。 2.设计出符合实验要求的CPLD硬件电路。 3.学习单片机仿真开发软件Keil 51的使用方法。 4.学习MCS-51汇编语言编程方法。 5.学习Pl口的使用方法。 6.学习延时子程序的编写和使用。 三,实验准备 P1和P3口为准双向口,Pl、P3的每一位都能独立地定义为输出线或输入线,作为输入时,必须向锁存器相应位写入“l”,该位才能作为输入。803l中所有口锁存器在复位时均置为“1”,如果后来在口锁存器写入过“0”,在需要时应写入一个“l”使它再成为一个输入。再来看一下延时程序的实现。现常用的有两种方法:一是用定时器中断来实现,一是用指令循环来实现。在系统时间允许的情况下可以采用后一种方法。根据实验系统的工作主频,计算出延时0.1s的

时间常量,编制延时程序: MOV R7, #200 (1) DEl:MOy R6,#X (2) DE2:DJNZ R6,DE2 (3) DJNZ R7,DEl (4) 上面MOV、DJNZ指令均需两个机器周期,所以每执行一条指令需1÷0.256us现求出X值: (X*1/0.256+1/0.256+l/0.256)*200+l/0.256=0.1*10^6。解出X=l26。代入上式可知实际延时约0.100O04s,近似符合要求。 四,实验步骤 (1)打开MAX+PLUSⅡ CPLD实验开发系统。 (2)点击File菜单Project子菜单之Name项,出现Project Name 对话框。为当前的实验选择恰当的路径并创建项目名称”E:\AT8031”。(3)点击File菜单之New项,出现对话框,为选择输入方式,选择Graphic Editor File。出现图形编辑窗口。 (4)双击空白编辑区,出现Enter Symbol 对话框。 (5)从Symbol Libraries项中选择mf子目录(双击),在prim子目录中选择输入脚input 和输出引脚output。 (6)在图形编辑窗口中的左侧点击连线按钮,并完成对电路的连线。(7)在引脚的PIN_NAME处左键双击使之变黑,键入引脚名称。

操作系统实验报告-实验二

操作系统实验报告——实验二:C编程环境 实验目的 1.熟悉Linux下C程序设计的环境; 2.对系统调用有初步了解。 实验内容 1.Linux下C语言程序的开发过程 a、在用户主目录下用vi编辑C语言源程序(源程序已附后),如:$vi hello.c。 b、用gcc编译C语言源程序:$gcc ./hello.c -o example 这里gcc是Linux下的C语言程序编译器(GNU C Compiler),./hello.c表示待编译的源文件是当前工作目录下的hello.c,-o example表示编译后产生的目标代码文件名为example。 c、若编译不正确,则进入vi修改源程序,否则,运行目标代码:$./example 。注意: 这只是gcc最基本的用法,其他常用选项有:-c , -S , -O , -O2, -g 等。 2.编辑、调试下面c语言程序,说明该程序的功能。 #include #include int main() { int n,a[200],carry,temp,i,j,digit = 1; printf("Please input n:"); scanf("%d",&n); a[0] = 1; for( i = 2; i <= n; ++i) { for( j = 1, carry = 0; j <= digit; ++j) { temp = a[j-1] * i + carry; a[j-1] = temp % 10; carry = temp / 10; } while(carry) { a[++digit-1] = carry % 10; carry /= 10; } } printf("Result is:\n%d ! = ",n); for( i = digit; i >=1; --i) { printf("%d",a[i-1]); }

操作系统实验报告4

《操作系统》实验报告 实验序号: 4 实验项目名称:进程控制

Printf(“child Complete”); CloseHandle(pi.hProcess); CloseHandle(pi hThread); ﹜ 修改后: #include #include int main(VOID) { STARTUPINFO si; PROCESS_INFORMA TION pi; ZeroMemory(&si,sizeof(si)); si.cb=sizeof(si); ZeroMemory(&pi,sizeof(pi)); if(!CreateProcess(NULL, "c:\\WINDOWS\\system32\\mspaint.exe", NULL, NULL, FALSE, 0, NULL, NULL, &si,&pi)) { fprintf(stderr,"Creat Process Failed"); return -1; } WaitForSingleObject(pi.hProcess,INFINITE); printf("child Complete"); CloseHandle(pi.hProcess); CloseHandle(pi.hThread); } 在“命令提示符”窗口运行CL命令产生可执行程序4-1.exe:C:\ >CL 4-1.cpp

实验任务:写出程序的运行结果。 4.正在运行的进程 (2)、编程二下面给出了一个使用进程和操作系统版本信息应用程序(文件名为4-5.cpp)。它利用进程信息查询的API函数GetProcessVersion()与GetVersionEx()的共同作用。确定运行进程的操作系统版本号。阅读该程序并完成实验任务。 #include #include

51单片机实验报告94890

《单片机与接口技术》实验报告 信息工程学院 2016年9月

辽东学院信息技术学院 《单片机与接口技术》实验报告 姓名:王瑛 学号: 0913140319 班级: B1403 专业:网络工程 层次:本科 2016年9月

目录 实验题目:实验环境的初识、使用及调试方法(第一章) 实验题目:单片机工程初步实验(第二章) 实验题目:基本指令实验(第三章)4 实验题目:定时器/计数器实验(第五章)4 实验题目:中断实验(第六章)4 实验题目:输入接口实验(第八章)4 实验题目:I/O口扩展实验(第九章)4 实验题目:串行通信实验(第十一章)4 实验题目:A/D,D/A转换实验(第十七章)4

实验题目:实验环境的初识、使用及调试方法实验 实验类型:验证性实验课时: 1 时间:2016年10月24日 一、实验内容和要求 了解单片机的基础知识 了解51单片机的组成和工作方法 掌握项目工程的建立、编辑、编译和下载的过程方法 熟练单片机开发调试工具和方法 二、实验结果及分析 单片机最小系统的构成: Keil集成开发环境:

STC-ISP:

实验题目:单片机工程初步实验 实验类型:验证性实验课时: 1 时间:2016 年10 月24 日一、实验内容和要求 点亮一个LED小灯 程序下载到单片机中 二、实验结果及分析 1、点亮一个LED小灯 点亮LED小灯的程序: #include //包含特殊功能寄存器定义的头文件 sbit LED = P0^0; sbit ADDR0 = P1^0; //sbit必须小写,P必须大写 sbit ADDR1 = P1^1; sbit ADDR2 = P1^2; sbit ADDR3 = P1^3; sbit ENLED = P1^4; void main() { ENLED = 0; ADDR3 = 1; ADDR2 = 1; ADDR1 = 1; ADDR0 = 0; LED = 0; //点亮小灯 while (1); //程序停止 } 2、程序下载 首先,我们要把硬件连接好,把板子插到我们的电脑上,打开设备管理器查看所使用的COM 口,如图所示:

操作系统lab2实验报告

HUNAN UNIVERSITY 操作系统实验报告

目录 一、内容 (3) 二、目的 (3) 三、实验设计思想和练习题 (3) 练习0:填写已有实验 (3) 练习1:实现 first-fit 连续物理内存分配算法(需要编程) (3) 练习2:实现寻找虚拟地址对应的页表项(需要编程) (8) 练习3:释放某虚地址所在的页并取消对应二级页表项的映射(需要编程) (11) 运行结果 (13) 四、实验体会 (13)

一、内容 本次实验包含三个部分。首先了解如何发现系统中的物理内存;然后了解如何建立对物理内存的初步管理,即了解连续物理内存管理;最后了解页表相关的操作,即如何建立页表来实现虚拟内存到物理内存之间的映射,对段页式内存管理机制有一个比较全面的了解。 二、目的 1.理解基于段页式内存地址的转换机制; 2.理解页表的建立和使用方法; 3.理解物理内存的管理方法。 三、实验设计思想和练习题 练习0:填写已有实验 使用eclipse中的diff/merge工具将实验1的代码填入本实验中代码中有“LAB1”的注释相应部分。 练习1:实现 first-fit 连续物理内存分配算法(需要编程) 在实现first fit 内存分配算法的回收函数时,要考虑地址连续的空闲块之间的合并操作。提示:在建立空闲页块链表时,需要按照空闲页块起始地址来排序,形成一个有序的链表。可能会修改default_pmm.c 中的default_init,default_init_memmap,default_alloc_pages, default_free_pages等相关函数。请仔细查看和理解default_pmm.c中的注释。 请在实验报告中简要说明你的设计实现过程。请回答如下问题: 你的first fit算法是否有进一步的改进空间。 解答: 分析思路: (1)数据结构: A.每个物理页利用一个Page结构体表示,查看kern/mm/memlayout.h包括:

操作系统实验报告

操作系统教程 实 验 指 导 书 姓名: 学号: 班级:软124班 指导老师:郭玉华 2014年12月10日

实验一WINDOWS进程初识 1、实验目的 (1)学会使用VC编写基本的Win32 Consol Application(控制台应用程序)。 (2)掌握WINDOWS API的使用方法。 (3)编写测试程序,理解用户态运行和核心态运行。 2、实验内容和步骤 (1)编写基本的Win32 Consol Application 步骤1:登录进入Windows,启动VC++ 6.0。 步骤2:在“FILE”菜单中单击“NEW”子菜单,在“projects”选项卡中选择“Win32 Consol Application”,然后在“Project name”处输入工程名,在“Location”处输入工程目录。创建一个新的控制台应用程序工程。 步骤3:在“FILE”菜单中单击“NEW”子菜单,在“Files”选项卡中选择“C++ Source File”, 然后在“File”处输入C/C++源程序的文件名。 步骤4:将清单1-1所示的程序清单复制到新创建的C/C++源程序中。编译成可执行文件。 步骤5:在“开始”菜单中单击“程序”-“附件”-“命令提示符”命令,进入Windows“命令提示符”窗口,然后进入工程目录中的debug子目录,执行编译好的可执行程序: E:\课程\os课\os实验\程序\os11\debug>hello.exe 运行结果 (如果运行不成功,则可能的原因是什么?) : 有可能是因为DOS下路径的问题 (2)计算进程在核心态运行和用户态运行的时间 步骤1:按照(1)中的步骤创建一个新的“Win32 Consol Application”工程,然后将清单1-2中的程序拷贝过来,编译成可执行文件。 步骤2:在创建一个新的“Win32 Consol Application”工程,程序的参考程序如清单1-3所示,编译成可执行文件并执行。 步骤3:在“命令提示符”窗口中运行步骤1中生成的可执行文件,测试步骤2中可执行文件在核心态运行和用户态运行的时间。 E:\课程\os课\os实验\程序\os12\debug>time TEST.exe 步骤4:运行结果 (如果运行不成功,则可能的原因是什么?) : 因为程序是个死循环程序 步骤5:分别屏蔽While循环中的两个for循环,或调整两个for循环的次数,写出运行结果。 屏蔽i循环: 屏蔽j循环: _______________________________________________________________________________调整循环变量i的循环次数:

51单片机实验报告

51单片机实验报告

实验一 点亮流水灯 实验现象 Led灯交替亮,间隔大约10ms。实验代码 #include void Delay10ms(unsigned int c); void main() { while(1) { P0 = 0x00; Delay10ms(50); P0 = 0xff; Delay10ms(50); } }

void Delay10ms(unsigned int c) { unsigned char a, b; for (;c>0;c--) { for (b=38;b>0;b--) { for (a=130;a>0;a--); } } } 实验原理 While(1)表示一直循环。 循环体首先将P0的所有位都置于零,然后延时约50*10=500ms,接着P0位全置于1,于是LED全亮了。接着循环,直至关掉电源。延迟函数是通过多个for循环实现的。 实验2 流水灯(不运用库函数) 实验现象 起初led只有最右面的那一个不亮,半秒之后从右数第二个led

也不亮了,直到最后一个也熄灭,然后led除最后一个都亮,接着上述过程 #include #include void Delay10ms(unsigned int c); main() { unsigned char LED; LED = 0xfe; while (1) { P0 = LED; Delay10ms(50); LED = LED << 1; if (P0 == 0x00) { LED = 0xfe; } } } void Delay10ms(unsigned int c)

体系结构实验报告

中南大学软件学院 软件体系结构 设计模式实验报告 学生姓名:宋昂 所在学院:软件学院 学生学号: 3901080115 学生班级:软件0801 指导老师:刘伟 完成日期: 2010-12-7

一、实验目的 熟练使用PowerDesigner和任意一种面向对象编程语言实现几种常见的设计模式,包括简单工厂模式、工厂方法模式、抽象工厂模式、单例模式和适配器模式,理解每一种设计模式的模式动机,掌握模式结构,学习如何使用代码实现这些模式,并学会分析这些模式的使用效果。 二、实验内容 使用PowerDesigner和任意一种面向对象编程语言实现简单工厂模式、工厂方法模式、抽象工厂模式、单例模式和适配器模式,包括根据实例绘制模式结构图、编写模式实例实现代码,运行并测试模式实例代码。 (1) 简单工厂模式 使用简单工厂模式设计一个可以创建不同几何形状(Shape)的绘图工具类,如可创建圆形(Circle)、方形(Rectangle)和三角形(Triangle) 对象,每个几何图形都要有绘制draw()和擦除erase()两个方法,要求在绘制不支持的几何图形时,提示一个UnsupportedShapeException,绘制类图并编程实现。 (2) 简单工厂模式 使用简单工厂模式模拟女娲(Nvwa)造人(Person),如果传入参数“M”,则返回一个Man 对象,如果传入参数“W”,则返回一个Woman对象,使用任意一种面向对象编程语言实现该场景。现需要增加一个新的Robot类,如果传入参数“R”,则返回一个Robot对象,对代码进行修改并注意女娲的变化。 (3) 工厂方法模式 某系统日志记录器要求支持多种日志记录方式,如文件记录、数据库记录等,且用户可以根据要求动态选择日志记录方式,现使用工厂方法模式设计该系统。用代码实现日志记录器实例,如果在系统中增加一个中的日志记录方式——控制台日志记录(ConsoleLog),绘制类图并修改代码,注意增加新日志记录方式过程中原有代码的变化。

上海大学操作系统(二)实验报告(全)

评分: SHANGHAI UNIVERSITY 操作系统实验报告 学院计算机工程与科学 专业计算机科学与技术 学号 学生姓名

《计算机操作系统》实验一报告 实验一题目:操作系统的进程调度 姓名:张佳慧学号 :12122544 实验日期: 2015.1 实验环境: Microsoft Visual Studio 实验目的: 进程是操作系统最重要的概念之一,进程调度又是操作系统核心的主要内容。本实习要求学生独立地用高级语言编写和调试一个简单的进程调度程序。调度算法可任意选择或自行设计。例如,简单轮转法和优先数法等。本实习可加深对于进程调度和各种调度算法的理解。实验内容: 1、设计一个有n个进程工行的进程调度程序。每个进程由一个进程控制块(PCB)表示。进程控制块通常应包含下述信息:进程名、进程优先数、进程需要运行的时间、占用CPU的时间以及进程的状态等,且可按调度算法的不同而增删。 2、调度程序应包含2~3种不同的调度算法,运行时可任意选一种,以利于各种算法的分析比较。 3、系统应能显示或打印各进程状态和参数的变化情况,便于观察诸进程的调度过程。 操作过程: 1、本程序可选用优先数法或简单轮转法对五个进程进行调度。每个进程处于运行R(run)、就绪W(wait)和完成F(finish)三种状态之一,并假设起始状态都是就绪状态W。为了便于处理,程序进程的运行时间以时间片为单位计算。进程控制块结构如下: 进程控制块结构如下: PCB 进程标识数 链指针 优先数/轮转时间片数 占用 CPU 时间片数 进程所需时间片数 进程状态 进程控制块链结构如下:

其中:RUN—当前运行进程指针; HEAD—进程就绪链链首指针; TAID—进程就绪链链尾指针。2、算法与框图 (1) 优先数法。进程就绪链按优先数大小从高到低排列,链首进程首先投入运行。每过一个时间片,运行进程所需运行的时间片数减 1,说明它已运行了一个时间片,优先数也减 3,理由是该进程如果在一个时间片中完成不了,优先级应该降低一级。接着比较现行进程和就绪链链首进程的优先数,如果仍是现行进程高或者相同,就让现行进程继续进行,否则,调度就绪链链首进程投入运行。原运行进程再按其优先数大小插入就绪链,且改变它们对应的进程状态,直至所有进程都运行完各自的时间片数。 (2) 简单轮转法。进程就绪链按各进程进入的先后次序排列,进程每次占用处理机的轮转时间按其重要程度登入进程控制块中的轮转时间片数记录项(相当于优先数法的优先数记录项位置)。每过一个时间片,运行进程占用处理机的时间片数加 1,然后比较占用处理机的时间片数是否与该进程的轮转时间片数相等,若相等说明已到达轮转时间,应将现运行进程排到就绪链末尾,调度链首进程占用处理机,且改变它们的进程状态,直至所有进程完成各自的时间片。 (3) 程序框图

操作系统实验报告

操作系统教程实验报告 专业班级 学号 姓名 指导教师

实验一WINDOWS进程初识 1、实验目的 (1)学会使用VC编写基本的Win32 Consol Application(控制台应用程序)。 (2)掌握WINDOWS API的使用方法。 (3)编写测试程序,理解用户态运行和核心态运行。 2、实验内容和步骤 (1)编写基本的Win32 Consol Application 步骤1:登录进入Windows,启动VC++ 6.0。 步骤2:在“FILE”菜单中单击“NEW”子菜单,在“projects”选项卡中选择“Win32 Consol Application”,然后在“Project name”处输入工程名,在“Location”处输入工程目录。创建一个新的控制台应用程序工程。 步骤3:在“FILE”菜单中单击“NEW”子菜单,在“Files”选项卡中选择“C++ Source File”, 然后在“File”处输入C/C++源程序的文件名。 步骤4:将清单1-1所示的程序清单复制到新创建的C/C++源程序中。编译成可执行文件。 步骤5:在“开始”菜单中单击“程序”-“附件”-“命令提示符”命令,进入Windows “命令提示符”窗口,然后进入工程目录中的debug子目录,执行编译好的可执行程序:E:\课程\os课\os实验\程序\os11\debug>hello.exe 运行结果 (如果运行不成功,则可能的原因是什么?) : (2)计算进程在核心态运行和用户态运行的时间 步骤1:按照(1)中的步骤创建一个新的“Win32 Consol Application”工程,然后将清单1-2中的程序拷贝过来,编译成可执行文件。 步骤2:在创建一个新的“Win32 Consol Application”工程,程序的参考程序如清单1-3所示,编译成可执行文件并执行。 步骤3:在“命令提示符”窗口中运行步骤1中生成的可执行文件,测试步骤2中可执行文件在核心态运行和用户态运行的时间。 E:\课程\os课\os实验\程序\os12\debug>time TEST.exe 步骤4:运行结果 (如果运行不成功,则可能的原因是什么?) : 步骤5:分别屏蔽While循环中的两个for循环,或调整两个for循环的次数,写出运行结果。 屏蔽i循环:

单片机实验报告

实 验 报 告 实验课程:单片机原理及应用 班级: 12自动化2班 学号: 姓名: 教师:张玲 成绩: 实验日期:年月日 实验名称:实验1——计数显示器 一、实验目的: 学习Proteus 软件的使用,掌握单片机原理图的绘图方法。 二、实验内容: 1、绘制“计数显示器”电路原理图; 2、利用提供的hex文件验证此电路的运行效果。 三、实验要求: 提交的实验报告中应包括:1、绘图方法简述,要求说明元件与电源的选取、摆放及属性编辑,总线与标签的画法等内容;2、电路原理图; 3、仿真运行效果展示,要求就仿真文件加载方法及3~4幅运行截图进行简要说明;4、实验小结,说明遇到的主要问题或实验

1体会等。 参考电路原理图如下: 元件类别电路符号元件名称 Microproces sor ICs “U1”80C51 Miscellaneo us “X1”/12MHz CRYSTAL Capacitors“C1”~“C2” /1nF CAP Capacitors“C3”/22μF CAP-ELEC Resistors Packs “RP1”/7-100ΩRESPACK-7 Resistors“R1”/100ΩRES Optoelectro nics “LED1”~ “LED2” 7SEG-COM-CAT-G RN Switches & Relays “BUT”BUTTON 1、编程思路及C51源程序:

2、电路原理图: 3、仿真运行效果展示:

4、实验小结: 熟悉Proteus软件,了解软件的结构组成与功能;学习ISIS模块的使用方法, 学会设置图纸、选元件、线画总线、修改属性等基本操作;学会可执行文件 加载及程序仿法;理解Proteus在单片机开发中的作用,完成单片机电路原 理图的绘制。

计算机系统结构实验报告

计算机系统结构实验报告 一.流水线中的相关 实验目的: 1. 熟练掌握WinDLX模拟器的操作和使用,熟悉DLX指令集结构及其特点; 2. 加深对计算机流水线基本概念的理解; 3. 进一步了解DLX基本流水线各段的功能以及基本操作; 4. 加深对数据相关、结构相关的理解,了解这两类相关对CPU性能的影响; 5. 了解解决数据相关的方法,掌握如何使用定向技术来减少数据相关带来的暂停。 实验平台: WinDLX模拟器 实验内容和步骤: 1.用WinDLX模拟器执行下列三个程序: 求阶乘程序fact.s 求最大公倍数程序gcm.s 求素数程序prim.s 分别以步进、连续、设置断点的方式运行程序,观察程序在流水线中的执行情况,观察 CPU中寄存器和存储器的内容。熟练掌握WinDLX的操作和使用。 2. 用WinDLX运行程序structure_d.s,通过模拟找出存在资源相关的指令对以及导致资源相 关的部件;记录由资源相关引起的暂停时钟周期数,计算暂停时钟周期数占总执行周期数的 百分比;论述资源相关对CPU性能的影响,讨论解决资源相关的方法。 3. 在不采用定向技术的情况下(去掉Configuration菜单中Enable Forwarding选项前的勾选符),用WinDLX运行程序data_d.s。记录数据相关引起的暂停时钟周期数以及程序执行的 总时钟周期数,计算暂停时钟周期数占总执行周期数的百分比。 在采用定向技术的情况下(勾选Enable Forwarding),用WinDLX再次运行程序data_d.s。重复上述3中的工作,并计算采用定向技术后性能提高的倍数。 1. 求阶乘程序 用WinDLX模拟器执行求阶乘程序fact.s。这个程序说明浮点指令的使用。该程序从标准 输入读入一个整数,求其阶乘,然后将结果输出。 该程序中调用了input.s中的输入子程序,这个子程序用于读入正整数。 实验结果: 在载入fact.s和input.s之后,不设置任何断点运行。 a.不采用重新定向技术,我们得到的结果

操作系统实验一实验报告

操作系统实验一实验报告 基本信息 1.1 实验题目 进程控制实验 1.2完成人 王召德 1.3报告日期 2015-4-8 实验内容简要描述 2.1实验目标 加深对于进程并发执行概念的理解。实践并发进程的创建和控制方法。观察和 体验进程的动态特性。进一步理解进程生命期期间创建、变换、撤销状态变换的过 程。掌握进程控制的方法,了解父子进程间的控制和协作关系。练习Linux 系统中 进程创建与控制有关的系统调用的编程和调试技术。 2.2实验要求 参考以上示例程序中建立并发进程的方法,编写一个多进程并发执行程序。父进程首先创建一个执行ls命令的子进程然后再创建一个执行ps命令的子进程,并控制ps 命令总在ls 命令之前执行。 2.3实验的软硬件环境

Ubuntu14.04 intelPC 报告的主要内容 3.1实验的思路 按照上面的实例,先生成一个子进程让其等待,然后生成第二个子进程,父进程等待其执行ps命令后唤醒第一个子进程执行ls即可。 3.2实验模型的描述 无 3.3主要数据结构的分析说明 无 3.4主要算法代码的分析说明 无 3.5项目管理文件的说明 无 实验过程和结果 4.1实验投入的实际学时数 1学时 4.2调试排错过程的记录 曾尝试让第二个子进程激活第一个子进程,结果发现当运行ps后,后面的代码将不再执行,所以不可行。 4.3多种方式测试结果的记录

实验结果: 父进程启动 (12239) ls子进程启动 (12240) ps子进程启动 (12241) PID TTY TIME CMD 12239 pts/27 00:00:00 born 12240 pts/27 00:00:00 born 12241 pts/27 00:00:00 ps ps子进程结束 (12241) 唤醒ls子进程 (12240) 键盘中断信号产生... ls子进程被唤醒 (12240) . born born.c~ hello.c pctl pctl.c~ pctl.o .. born.c helelo.h~ hello.c~ pctl.c pctl.h ls子进程结束 (12240) 父进程结束 (12239) 4.4实验结果的分析综合 无 实验的总结 父进程可以通过fork()函数生成子进程,子进程会从fork()函数开始执行原来的代码,当

单片机串行通信实验报告(实验要求、原理、仿真图及例程)

《嵌入式系统原理与实验》实验指导 实验三调度器设计基础 一、实验目的和要求 1.熟练使用Keil C51 IDE集成开发环境,熟练使用Proteus软件。 2.掌握Keil与Proteus的联调技巧。 3.掌握串行通信在单片机系统中的使用。 4.掌握调度器设计的基础知识:函数指针。 二、实验设备 1.PC机一套 2.Keil C51开发系统一套 3.Proteus 仿真系统一套 三、实验内容 1.甲机通过串口控制乙机LED闪烁 (1)要求 a.甲单片机的K1按键可通过串口分别控制乙单片机的LED1闪烁,LED2闪烁,LED1和LED2同时 闪烁,关闭所有的LED。 b.两片8051的串口都工作在模式1,甲机对乙机完成以下4项控制。 i.甲机发送“A”,控制乙机LED1闪烁。 ii.甲机发送“B”,控制乙机LED2闪烁。 iii.甲机发送“C”,控制乙机LED1,LED2闪烁。 iv.甲机发送“C”,控制乙机LED1,LED2停止闪烁。 c.甲机负责发送和停止控制命令,乙机负责接收控制命令并完成控制LED的动作。两机的程序要 分别编写。 d.两个单片机都工作在串口模式1下,程序要先进行初始化,具体步骤如下: i.设置串口模式(SCON) ii.设置定时器1的工作模式(TMOD) iii.计算定时器1的初值 iv.启动定时器 v.如果串口工作在中断方式,还必须设置IE和ES,并编写中断服务程序。

(2)电路原理图 Figure 1 甲机通过串口控制乙机LED闪烁的原理图 (3)程序设计提示 a.模式1下波特率由定时器控制,波特率计算公式参考: b.可以不用使用中断方式,使用查询方式实现发送与接收,通过查询TI和RI标志位完成。 2.单片机与PC串口通讯及函数指针的使用 (1)要求: a.编写用单片机求取整数平方的函数。 b.单片机把计算结果向PC机发送字符串。 c.PC机接收计算结果并显示出来。 d.可以调用Keil C51 中的printf来实现字符串的发送。 e.单片机的数码港显示发送的次数,每9次清零。

计算机体系结构实验报告二

实验二结构相关 一、实验目的: 通过本实验,加深对结构相关的理解,了解结构相关对CPU性能的影响。 二、实验内容: 1. 用WinDLX模拟器运行程序structure_d.s 。 2. 通过模拟,找出存在结构相关的指令对以及导致结构相关的部件。 3. 记录由结构相关引起的暂停时钟周期数,计算暂停时钟周期数占总执行 周期数的百分比。 4. 论述结构相关对CPU性能的影响,讨论解决结构相关的方法。 三、实验程序structure_d.s LHI R2, (A>>16)&0xFFFF 数据相关 ADDUI R2, R2, A&0xFFFF LHI R3, (B>>16)&0xFFFF ADDUI R3, R3, B&0xFFFF ADDU R4, R0, R3 loop: LD F0, 0(R2) LD F4, 0(R3) ADDD F0, F0, F4 ;浮点运算,两个周期,结构相关 ADDD F2, F0, F2 ; <- A stall is found (an example of how to answer your questions) ADDI R2, R2, #8 ADDI R3, R3, #8 SUB R5, R4, R2 BNEZ R5, loop ;条件跳转 TRAP #0 ;; Exit <- this is a comment !! A: .double 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 B: .double 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10

四、实验过程 打开软件,load structure_d.s文件,进行单步运行。经过分析,此程序一 次循环中共有五次结构相关。(R-stall 数据相关Stall- 结构相关) 1)第一个结构相关:addd f2,,f0,f2 由于前面的数据相关,导致上一条指令addd f0,f0,f4暂停在ID阶段,所以下一条指令addd f2,,f0,f2发生结构相关,导致相关的部件:译码部件。 2)第二个结构相关:ADDI R2, R2, #8,与第一个结构相关类似。由于数据相关, 上一条指令暂停在ID阶段,所以导致下一条指令发生结构相关。

操作系统实验报告.

学生学号0121210680225 实验课成绩 武汉理工大学 学生实验报告书 实验课程名称操作系统 开课学院计算机科学与技术学院 指导老师姓名刘军 学生姓名李安福 学生专业班级软件sy1201 2014 — 2015 学年第一学期

《操作系统》实验教学大纲 课程编号: 课程名称:操作系统/Operating System 实验总学时数:12学时 适应专业:计算机科学与技术、软件工程 承担实验室:计算机科学与技术学院实验中心 一、实验教学的目的和任务 通过实验掌握Linux系统下常用键盘命令、系统调用、SHELL编程、后台批处理和C程序开发调试手段等基本用法。 二、实验项目及学时分配 序号实验项目名称实验学时实验类型开出要求 01 Linux键盘命令和vi 2 设计必开 02 Linux下C编程 2 设计必开 03 SHELL编程和后台批处理 2 设计必开 04 Linux系统调用(time) 2 设计必开 05 Linux进程控制(fork) 4 设计必开 三、每项实验的内容和要求: 1、Linux键盘命令和vi 要求:掌握Linux系统键盘命令的使用方法。 内容:见教材p4, p9, p40, p49-53, p89, p100 2、Linux下的C编程 要求:掌握vi编辑器的使用方法;掌握Linux下C程序的源程序编辑方法;编译、连接和运行方法。 内容:设计、编辑、编译、连接以及运行一个C程序,其中包含键盘输入和屏幕输出语句。 3、SHELL编程和后台批处理 要求:掌握Linux系统的SHELL编程方法和后台批处理方法。 内容:(1) 将编译、连接以及运行上述C程序各步骤用SHELL程序批处理完成,前台运行。 (2) 将上面SHELLL程序后台运行。观察原C程序运行时输入输出情况。 (3) 修改调试上面SHELL程序和C程序,使得在后台批处理方式下,原键 盘输入内容可以键盘命令行位置参数方式交互式输入替代原键盘输入内容, 然后输出到屏幕。 4、Linux系统调用使用方法。

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));

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