操作系统实验指导书 操作系统课程组编 内蒙古工业大学 信息工程学院计算机系 二〇〇九十月
目录 《操作系统》实验教学大纲 (1) 实验一进程管理 (1) 实验二SPOOLing技术实现 (12)
《操作系统》实验教学大纲 一、基本信息 二、实验安排 三、实验目的、内容与要求 实验一进程管理 （一）实验目的 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．分析进程争用资源的现象，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。 （二）实验内容 1．进程的创建； 2．进程的控制； 3．进程的软中断通信； 4．进程的管道通信。 （三）实验要求 1．掌握Linux系统中进程的创建、控制和通信的实现； 2．根据实验内容，在Linux平台上用C语言编程实现，上机调试运行得出实验结果； 3．写出预习报告和实验报告。 实验二SPOOLing技术实现 （一）实验目的 1．加深对SPOOLing系统的理解； 2．进一步认识SPOOLing技术的实质； 3．分析、设计SPOOLing系统的实现方法； 4．了解Linux系统中SPOOLing的基本原理。
（二）实验内容 设计并运行一个简单的SPOOLing系统来模拟实际的SPOOLing输入/输出过程，以掌握这种以空间换时间的技术。要求将SPOOLing输入/输出处理程序编成一个独立的进程模块并与其他请求输入/输出的进程并发运行。SPOOLing进程负责把从输入设备输入的信息送到外存输入井中，或把外存输出井中的信息送到打印机等输出设备上输出。其余进程只要求编写输入/输出部分的程序。要求定义实施算法的相关数据结构，实现设备分配和SPOOLing 算法。 （三）实验要求 1．掌握SPOOLing技术的实现； 2．根据实验内容，在Linux平台上用C语言编程实现，上机调试运行得出实验结果； 3．写出预习报告和实验报告。 四、考核方式 实验成绩占课程总成绩的比重为10%。 考核方式根据实验课考勤、课前预习情况、课上实验能力、原型系统效果验收与实验报告的完成情况综合评分。 每个实验考核：实验预习占30%，实验能力和效果占30%，实验报告占40%。 五、建议教材与教学参考书 1．课程教材 [1] 张尧学. 计算机操作系统教程. 第三版. 北京：清华大学出版社. 2006 [2] 赵俊生．操作系统实验指导书．自编．2008 2．教学参考书 [1] 汤小丹．计算机操作系统．第三版．西安: 西安电子科技大学出版社．2008 [2] 徐虹. 操作系统实验指导. 北京: 清华大学出版社．2004 [3] 屠祁. 操作系统基础．第三版．北京: 清华大学出版社．2000 [4] 冯耀霖. 操作系统. 西安: 西安电子科技大学出版社．2001 [5] 左万历．计算机操作系统教程．第二版．北京：高等教育出版社．2004 六、编制说明 编制者：系统软件课程组组长：寿永熙 执笔人：赵俊生编制时间：2009年3月
统计学博士生培养方案 一、适用学科 统计学（Statistics），一级学科，理学门类，学科代码：0714 二、培养目标 培养德智体全面发展，掌握扎实统计学基础理论和系统深入的专门知识，具有独立从事统计学原创性研究和应用能力的统计学人才。使得学生掌握学术规范，独立开展学术研究和进行学术交流，指导学生应用统计学、数学和计算机知识解决实际问题，在有关的研究方向上做出有重要理论或者实际应用的创新性成果。毕业以后，适合于在高等学校、科研机构、政府部门、企事业单位中从事统计学及其相关领域的教学、科研、管理等方面的研究和工作。 三、主要研究方向 1.数理统计学 2.概率论 3.生物与医学统计 4.时间序列分析与随机过程统计 5.金融统计 6.大数据处理与分析 7.工业统计 四、培养方式 1、博士研究生实行导师负责制。必要时可设副导师，鼓励组成指导小组集体指导。跨学科或交叉领域培养博士生时，应从相关学科中聘请副导师协助指导。 2、建立规范化的学术交流和学术报告制度，按期检查培养环节的完成情况。 3、博士生应在导师指导下，学习有关课程，查阅文献资料，参加专题讨论班和国内外学术会议，选择统计学的重要理论或者应用问题作为研究课题，独立从事科学研究并取得创新性成果。 四、课程学习的基本要求 1、普博生 普博生在学期间需获得学位要求的总学分不少于22，其中必修环节学分7。课程设置见附录一。 2、直博生（包括提前攻博生） 直博生（包括提前攻博生）在学期间需获得学位要求的总学分不少于40，其中必修环节学分7，考试学分不少于30。课程设置见附录一。 五、培养环节及有关要求
1、制定个人培养计划 博士生入学并确定导师以后，在导师指导下制定个人培养计划，内容包括：研究方向、课程学习、文献综述、开题报告、科学研究、学术交流、学位论文及实践环节等方面的要求和进度计划。在执行计划过程中，如因特殊情况需要变动，须在每学期选课期间修改。修改后的课程计划，经导师签字后送系研究生主管部门备案。 2、文献综述与开题报告 博士生入学后应在导师或相关教师指导下，查阅文献资料，了解学科现状和动向，尽早确定课题方向，完成论文选题、撰写开题报告并举行开题报告会。开题报告的具体时间由导师自行决定，但距离申请答辩的日期一般不少于一年。博士学位论文研究的实际工作时间一般不少于2年。 开题报告包含文献综述、选题的背景及其意义、研究内容、工作特色及难点、预期成果及可能的创新点等。开题报告会应以学术活动方式主要研究方向范围内公开进行，并由以博士生导师（至少3名）为主体组成的考核小组评审。开题报告会应吸收有关教师和研究生参加，跨学科的论文开题应聘请相关学科的专家参加。开题报告会时间确定后应提前三天张贴“公告”。若学位论文课题有重大变动应重新作开题报告，以保证课题的前沿性和创新性。评审通过的开题报告应及时以书面形式交系研究生主管部门备案。 3、资格考试 博士生资格考试是博士生培养中的非常重要的考核环节之一，是保证博士生培养质量的重要环节。普博生两年内未通过三门资格考试课程者将取消博士生资格。直博生（包括提前攻博生）两年内未通过三门资格考试课程者将取消博士生资格。经学生本人申请，院系审批同意后，可以转为硕士研究生，按照硕士研究生的要求培养。 博士生入学两年内必须通过三门资格考试课程，两门必考课程为高等概率论和高等统计，另外一门由导师在随机过程或者一门基础数学类课程或者应用数学类的博士资格科目中选择。 （1）普博生 ●必考考试科目：高等概率论、高等统计。 ●选择考试科目：随机过程（推荐选择）、分析、代数、几何、计算数学、运筹 学、偏微分方程。 ●考试安排：每年安排两次，分别在4-5月份和9-10月份。具体时间由系研究生 主管部门提前通知。 ●时间限制：2年内必须通过所有3门考试。自入学起1年内通过全部3门考试者 可以3年毕业；自入学起2年内通过全部3门考试者须至少4年毕业。 ●与课程的关系：对应的博士生基础课程与资格考试内容和要求密切相关，但课 程考核与资格考试相互独立。 （2）直博生 ●必考考试科目：高等概率论、高等统计。 ●选择考试科目：随机过程（推荐选择）、分析、代数、几何、计算数学、运筹
物理内存管理实验报告 练习0：合并lab1和lab2 书上提示使用“diff/merge”工具来合并lab1和lab2的代码，可是没有找到这款工具，但是被推荐使用meld工具，也能很方便地将不同目录的文件异同比较出来，可以一一手动合并，删除，增加代码，避免了不必要的错误。 这部分主要合并的文件有kdebug.c、trap.c。 练习1：实现firstfit连续物理内存分配算法。 完成合并代码的工作之后，make qemu执行lab2，结果出现错误提示：
提示default_pmm.c的第283行出现错误，打开文件看，发现这句话出现在函数static void default_check(void) 中，这是一个检查函数，并且提示不要修改。 当然，为了调试工作，在检查函数中加一些代码还是可以的。例如通过cprintf输出一些调试信息，除此之外，还发现check函数中使用大量assert函数，大概作用是当参数条件不为1的时候就弹出debug minitor。也可以用来调试作用。 起初，我仔细看了basic_check函数，它的作用只是做了一些简单的分配释放的操作，并且也没出错，后面看了default_check函数之后也没找到问题所在。再然后是重点分析default_alloc_pages和default_free_pages函数，结合list_add函数看了许久才发现它的空闲块插入顺序有问题:每次插入都是从free_list的头部插入，事实上，应该保持free_list 的顺序，地址小的空闲块应该放在前面，地址大的空闲块应该放在后面，以便firstfit算法的从头快速查找。 找到问题后大致明白了这个exercise的目标：这个练习主要就是完善 default_alloc_pages和default_free_pages。 关键变量： #define free_list (free_area.free_list)//空闲块的链表，但是不指向具体页 #define nr_free (free_area.nr_free)//空闲块的个数 关键函数： list_init(&free_list);//初始化空闲块链表 SetPageProperty(base); ClearPageProperty(base); 关键宏： le2page(le, page_link);//由链表指针得到对应页的地址 (一)Alloc pages:用firstfit算法寻找空闲块 list_entry_t *le = &free_list; while ((le = list_next(le)) != &free_list) { struct Page *p = le2page(le, page_link);
数学科学系 00420033数学模型3学分48学时 Mathematical Modelling 建立数学模型是用数学方法解决实际问题的关键步骤。本课程从日常生活的有趣问题入手，介绍数学模型的一般概念、方法和步骤，通过实例研究介绍一些用机理分析方法建立的非物理领域的模型及常用的建模数学方法，培养同学用建模方法分析和解决实际问题的意识和能力。 00420152数学建模引论2学分32学时 Introduction of Mathematical Modelling 本课程以案例分析的方式组织教学，主要面向低年级的学生，各个学期根据对学生数学基础的不同要求，选择案例。我们这里所选择的都是实际应用价值非常突出的案例。 00420163数理科学与人文3学分48学时 Mathematical and Physical Sciences and Humanities 本课程旨在加强学生以通识教育为目标的思维和训练，提高学生的科学素质。该课程虽然以知识为载体，却并不以传授理论知识为主要目的，而是以启迪思想，养成思考的习惯，以提升学生的创新意识。 00420183博弈论3学分48学时 Game Theory This is an introductory course on the basic concepts of Game Theory. Topics to be covered are:Combinatorial Game Theory, Games in Extensive Form, 2-person 0-sum games, Bimatrix games, Nash Equilibrium, Correlated equilibrium, Evolutionary Game Theory, Repeated Prisoner’s Dilemma, Bargaining Problems, Games in Coalition form, Shapley value, Nucleolus, 2-side matching problem. 10420095微积分(1)5学分80学时 Calculus(1) 内容包括：实数，函数，极限论，连续函数，导数与微分，微分中值定理，L'Hospital法则，极值与凸性，Taylor公式，不定积分与定积分，广义积分，积分应用，数项级数，函数级数，幂级数，Fourier级数。 10420115微积分(2)5学分80学时 Calculus(2) n维空间中的距离、邻域、开集与闭集，多元函数的极限与连续，多元函数微分学，空间曲线与曲面，重
第1章 1、在VMwane中安装CentOS 7的基本步骤有哪些？ （1）新建虚拟机 （2）虚拟机设置 （3）启动虚拟机 （4）设置安装信息，包括软件选择，安装位置，分区等 （5）完成最后安装 2、安装Linux时可以设置哪些分区？有哪些分区是必须的？ 能够设置的分区可以根据安装系统时提示，主要包括：/，/boot，swap，/home，/opt 等等；其中/（根）分区是必须的。 第2章 1、针对Linux 系统启动运行，有哪些运行目标？每个运行目标的含义是什么？ CentOS 从7.0 开始使用systemd 代替init 作为系统启动和服务器守护进程的管理器，负责在系统启动或运行时，激活系统资源，管理服务器进程。systemd 用目标（target）替代了运行级别的概念，提供了更大的灵活性，比如可以继承一个已有的目标，并添加其他服务来创建自己的目标。CentOS 7.0 之前的运行级别和systemd 目标之间的对应关系如下表所示。 2、Linux 有几种关机方法，每种关机操作有何异同？ 关闭系统的命令有： shutdown（最安全的方式），halt，init，telinit，poweroff，reboot，具体含义可以参考
帮助手册页。 第3章 more、less、cat、wc 命令有什么区别？ 这几个命令可用于对文本文件的处理显示，主要区别在：more命令以分页（一次一屏）显示文本信息；less类似于more，但增加了回滚功能；cat本意是连接文件并在标准输出上输出，也就是将文件一次全部输出；wc用于统计输出文件中的行数、单词数、字节数等。 第4章 （1）发出命令显示行号。 底端命令方式下 :set nu （2）保存到文件AboutLinux，并不退出。 底端命令方式下 :w AboutLinux （3）删除一句“It is this kernel that forms the base around which a Linux operating system is developed.”。 在命令方式下，先把光标移到It处，再按d$。（从当前光标处到行末的所有字符删除）（4）查找单词“Finland”。 命令方式下输入/Finland，回车后会在第一个Finland处停下来。 （5）把第一段的“Finland”单词后的内容换行，使其变成三段内容。 插入方式下，将光标移到Finland后，按回车键即可。（vi的换行标志是回车符） （6）将第二段的内容复制到文档的最后。 命令方式下：先用yy命令，然后移到文档最后，再按p键。 （7）删除第三段的内容。 命令方式下，光标移到第三段，用dd命令。（注，这里的段实际上是第3行。） （8）恢复被删除的一段内容。 命令方式下，用u命令。 （9）查找所有的“Minix”单词，并全部改为“MINIX”。 底端命令方式下，:1,$s/Minix/MINIX/g （10）不保存修改，退出vi。 底端命令方式下，：q! （11）使用vi再次打开文件AboutLinux，在第二段后插入“He began his work in 1991 when he released version 0.02 and worked steadily until 1994 when version 1.0 of the Linux Kernel was released.”。 shell命令提示符下输入：vi AboutLinux（打开保存的文件）
高等数值分析第二次实验作业
T1.构造例子特征值全部在右半平面时, 观察基本的Arnoldi 方法和GMRES 方法的数值性态, 和相应重新启动算法的收敛性. Answer: （1） 构造特征值均在右半平面的矩阵A ： 根据实Schur 分解，构造对角矩阵D 由n 个块形成，每个对角块具有如下形式，对应一对特 征值i i i αβ± i i i i i S αββα-?? = ??? 这样D=diag(S 1,S 2,S 3……S n )矩阵的特征值均分布在右半平面。生成矩阵A=U T AU ，其中U 为 正交阵，则A 矩阵的特征值也均在右半平面。不妨构造A 如下所示： 2211112222 /2/2/2/2N N A n n n n ?-?? ? ? ?- ? = ? ? ? - ? ?? ? 由于选择初值与右端项：x0=zeros(2*N,1);b=ones(2*N,1); 则生成矩阵A 的过程代码如下所示： N=500 %生成A 为2N 阶 A=zeros(2*N); for a=1:N A(2*a-1,2*a-1)=a; A(2*a-1,2*a)=-a; A(2*a,2*a-1)=a; A(2*a,2*a)=a; end U = orth(rand(2*N,2*N)); A1 = U'*A*U; （2） 观察基本的Arnoldi 和GMRES 方法 编写基本的Arnoldi 函数与基本GMRES 函数，具体代码见附录。 function [x,rm,flag]=Arnoldi(A,b,x0,tol,m) function [x,rm,flag]=GMRES(A,b,x0,tol,m) 输入:A 为方程组系数矩阵，b 为右端项，x0为初值，tol 为停机准则，m 为人为限制的最大步数。 输出:x 为方程的解，rm 为残差向量，flag 为解是否收敛的标志。 外程序如下所示： e=1e-6; m=700;
《误差理论》作业参考答案 1、（1）74.63±0.05cm 或 746.3±0.5mm （2） 7.25±0.01cm 或 72.5±0.1mm （3）42.6 ±0.2s （4）27.6 ±0.2℃（5）2.734±0.001v 2、（1）2位 （2）7位（3）5位（4）6位（5）5位（6）2位 3、(1) 299300=2.99300510?；983±4=()21004.083.9?±；0.00400=4.00310-? 0.004521±0.000001=()310001.0521.4-?±；32476510?=3.2476910?； (2) 15.48g =1.548mg 410?=1.548Kg 210-? (3) m =312.670±0.002Kg =(3.1267±0.00002)510?g =(3.12670±0.00002)mg 810? (4) =t 17.9±0.1S =0.298±0.002min =(2.98±0.02)×10-1 min 4、（1）N=10.8±0.2cm （2）首位数码“0”不是有效数字，未位数码“0”是有效数字，正确答案是四位有效数字。 （3）28cm =2.8mm 210? 280mm =28.0cm （4）L=（3.8±0.2）mm 410? （5）0.0221?0.0221=“0.00048841”≈0.000488 （6） 31010.460 .1160.121500 400?≈?? 5、（1）X =81(4.113+4.198+4.152+4.147+4.166+4.154+4.132+4.170)=8 1 ?33.232 =4.154cm X ?= {() 1881-? [(4.154-4.113) 2 + (4.154-4.198)2+ (4.154-4.152)2 +(4.154-4.147)2+ (4.154-4.166)2+ (4.154-4.154)2 +(4.154-4.132)2+ (4.154-4.170)2] } 2 1 ≈0.00904～０.009cm X =X ±x ?=4.154±0.009cm 或 X =X ±x ?=4.15±0.01cm E = 154 .4009.0?100%=0.22% 或 E =15.401 .0?100% =0.23% 注：使用计算器时计算过程中有效数字的位数可以不考虑，最后结果应按照教材P6的“不确定度 取位规则”和“测量有效数字取位规则”。 (2)、X = 61（2.904+2.902+2.900+2.903+2.900+2.904）=6 413 .17=2.902167cm
实用文案 清华大学 测量弹性模量试验物理实验完整报告班级姓名学号 结稿日期：
弹性模量的测量实验报告 一、拉伸法测弹性模量 1.实验目的 （1）.学习用拉伸法测量弹性模量的方法； （2）.掌握螺旋测微计和读数显微镜的使用。 2.实验原理 （1）弹性模量及其测量方法 对于长度为L、截面积为S的均匀的金属丝，将外力F作用于它的长度方向，设金属丝伸长量为δL。定义单位横截面上的垂直于横截面的作用力F/S为正应力，而金属丝的相对伸长量δL/L为线应变。 根据胡克定律，在弹性形变范围内，正应力与线应变成正比，表达式为： δ（1） 称作材料的弹性模量，与材料本身的性质有关。在本实验式中比例系数 δ 中，设钢丝的直径为D，则钢丝的弹性模量可进一步表示为： （2） π2δ 公式（2）即为本实验的计算公式。 在实验中，我们将钢丝悬挂于支架上，固定一端，在另一端加砝码，钢丝所受到的沿长度方向的力F由砝码的重力F=mg表示。用读数显微镜可以测出钢丝相应地伸长量δL（微小量）。此外，钢丝长度L用钢尺测量（本实验中钢丝长度数据已给出），钢丝直径用螺旋测微计测量。 3.实验仪器 竖直金属支架，读数显微镜，支架底座，螺旋测微计。 4. 实验步骤 (1)调整钢丝竖直。钢丝下端应先挂砝码钩，用以拉直钢丝。调节底座螺钉，使得底座水平，保持钢丝以及下端夹具不与周围碰蹭。 (2)调节读数显微镜。首先粗调显微镜高度，使得显微镜与标记线（细铜丝）同高。然后进行细调，先调节目镜看到叉丝清晰的像，再前后移动镜筒看清标记线，使标记线的像与叉丝无视差。 (3)测量：测量钢丝长度L及其伸长量δL。先读出无砝码，仅有砝码钩（质量为0.200kg）时标记线的位置（反映在鼓轮上），然后在砝码钩上每加一个砝码（质
思考与练习题（第一章） 1.什么是操作系统？它的主要功能是什么？ 答：操作系统是控制和管理计算机的软、硬件资源，合理地组织计算机的工作流程，以方便用户使用的程序集合。其主要功能包括进程管理功能、存储管理功能、设备管理功能和文件管理功能。 2.什么是多道程序设计技术？多道程序设计技术的主要特点是什么？ 答：把多个独立的程序同时放入内存，使它们共享系统中的资源。 （1）多道，即计算机内存中同时放多道相互独立的程序。 （2）宏观上并行，是指同时进入系统的多道程序都处于运行过程中。 （3）微观上串行，是指在单道处理机环境下，内存中的多道程序轮流占用CPU，交替执行。 3.批处理操作系统是怎样的一种操作系统？它的特点是什么？ 答：批处理操作系统是一种基本的操作系统类型。在该系统中，用户的作业（包括程序、数据及程序的处理步骤）被成批地输入到计算机中，然后在操作系统的控制下，用户的作业自动的执行。 特点：单道：（1）自动性。（2）顺序性。（3）单道性。 多道：（1）多道性。（2）无序性。（3）调度性。 4.什么是分时操作系统？什么是实时操作系统？试从交互性、及时性、独立性、多路性和 可靠性几个方面比较分时操作系统和实时操作系统。 答：分时操作系统：计算机能够同时为多个终端用户服务，而且能在很短的时间内响应用户的要求。实时操作系统：对外部输入的信息，实时系统能够在规定的时间内处理完毕并做出反应。 （1）多路性：分时系统是为多个终端用户提供服务，实时系统的多路性主要表现在经常对多路的现场信息进行采集以及多个对象或多个执行机构进行控制。 （2）独立性：每个终端向实时系统提出服务请求时，是彼此独立的工作、互不干扰。 （3）及时性：实时信息处理系统与分时系统对及时性的要求类似，都以人们能够接受的等待时间来确定。实时控制系统对一时性的要求更高，是以控制对象所要求的开始截止时间或完成截止时间来确定的。 5.实时操作系统分为哪两种类型？
清华大学 三线摆和扭摆试验物理实验完整报告班级姓名学号 结稿日期：
三线摆和扭摆实验 一、实验目的 1. 加深对转动惯量概念和平行轴定理等的理解； 2. 了解用三线摆和扭摆测量转动惯量的原理和方法； 3. 学习电子天平、游标高度尺和多功能数字测量仪等仪器的使用，掌握测量质量和周期等 量的测量方法。 二、实验装置和原理 1.三线摆： 如图一，上、下圆盘均处于水平，悬挂在横梁上。横梁由立柱和底座支承着，三根对称分布的等长悬线将两个圆盘相连。上圆盘可以固定不动。拧动旋钮就可以使得下圆盘绕中心轴OO ’作扭摆运动。当下圆盘的摆角很小且忽略空气阻力和悬线扭力影响时，可推出下圆盘绕中心轴OO ’的转动惯量为： 其中，0m 是下圆盘质量，g 取2 9.80m s -g ，r 为上圆盘半径，R 为下圆盘半径，H 为平衡时上下圆盘的垂直距离，0T 为下圆盘摆动周期。 图1 三线摆示意图 将质量为m 的待测刚体放在下圆盘上，并使它的质心位于中心轴OO ’上，测出此时的 摆动周期T 和上下圆盘之间的垂直距离1H ， 则待测刚体和下圆盘对于中心轴OO ’的总转动惯量1J 为： 且待测刚体对于中心轴OO ’的转动惯量10J J J =-。 利用三线摆可以验证平行轴定理。平行轴定理指出：如果一个刚体对于通过质心的某一转轴的转动惯量为c J ，则这个刚体对平行于该轴且相距为d 的另一转轴的转动惯量为： 式中，m 为刚体的质量。 图2 三个孔均匀分布 在本实验中，将三个等大的钢球对称分布在下圆盘的三个均匀分布的孔（如图2）上， 测出三个球对于中心轴OO ’的转动惯量x J 。如果测得的x J 的值与由2 x c J J md =+右式计 算得到的结果比较相对误差在测量允许的范围内()005≤，则平行轴定理得到验证。 本实验中，用于测量基本物理量的仪器还有：电子天平，游标高度尺，配有光电接收装置的多功能数字测量仪。
《误差理论》作业参考答案 1、（1）±0.05cm 或 ±0.5mm （2） ±0.01cm 或 ±0.1mm （3） ±（4） ±0.2℃（5）± 2、（1）2位 （2）7位（3）5位（4）6位（5）5位（6）2位 3、(1) 299300=510?；983±4=()21004.083.9?±；=310-? ±()310001.0521.4-?±；32476510?=910?； (2) g =mg 410?=Kg 210-? (3) m =±Kg =±510?g =±mg 810? (4) =t ±S =±min =±×10-1 min 4、（1）N=±cm （2）首位数码“0”不是有效数字，未位数码“0”是有效数字，正确答案是四位有效数字。 （3）28cm =mm 210? 280mm =cm （4）L=（±）mm 410? （5）?≈（6） 31010.460.1160.121500 400?≈?? 5、（1）X =81+++++++=8 1 ? =4.154cm X ?= {() 1881-? [ 2 2 22 2 22 2 2 1 ≈～０.009cm X =X ±x ?=±0.009cm 或 X =X ±x ?=±0.01cm E = 154 .4009.0?100%=% 或 E =15.401 .0?100% =% 注：使用计算器时计算过程中有效数字的位数可以不考虑，最后结果应按照教材P6的“不确定度 取位规则”和“测量有效数字取位规则”。 (2)、X = 61（+++++）=6 413 .17=2.902167cm X ?= {() 1661 -?2 + 2+ 2+2+ 2+ 2 } 2 1 = 30 000017 .0≈0.0008cm X ±x ?=±0.0008cm E = 9022 .20008 .0?100%=%
实验六非线性方程求解 实验目的 1. 掌握用matlab软件求解非线性方程和方程组的基本用法, 并对结果做初步分析. 2. 练习用非线性方程和方程组建立实际问题的模型并进行求解. 实验内容 题目3 （1）小张夫妇以按揭方式贷款买了1 套价值20 万元的房子，首付了5 万元，每月还款1000 元，15 年还清。问贷款利率是多少？ （2）某人欲贷款50 万元购房，他咨询了两家银行，第一家银行开出的条件是每月还4500 元，15 年还清；第二家银行开出的条件是每年还450000 元，20 年还清。从利率方面看，哪家银行较优惠（简单地假设年利率=月利率×12）？ 建立模型：设房价为b，首付款为b0，银行按照月利率(复利)来计算，月利率为r，月付款(月末支付)为a，共需要支付的月数为n。根据经济学中资金的时间价值概念，可以得到：房价在n个月之后的实际价值为：b(1+r)n 按揭购房期间交的所有款项在第n个月末的实际价值为： b0(1+r)n+a(1+r)n?1+(1+r)n?2+?+1=b0(1+r)n+a× (1+r)n?1 由于在第n个月末还清了贷款，因此上述两个时间价值相等，则得到下面的关系式，即为解答此问题的方程： b(1+r)n=b0(1+r)n+a× (1+r)n?1 即： (b?b0)(1+r)n?a×(1+r)n?1 =0 (1)代入已知条件：b=200000，b0=50000，a=1000，n=180，利用MATLAB解此非线性方程，经过简单的估测之后，给定初始值为r0=0.001，得到结果为： r=0.0020812，即贷款月利率为0.20812%。 （2）
. 清华大学 测量弹性模量试验物理实验完整报告 班级学号 结稿日期：
弹性模量的测量实验报告 一、拉伸法测弹性模量 1.实验目的 （1）.学习用拉伸法测量弹性模量的方法； （2）.掌握螺旋测微计和读数显微镜的使用。 2.实验原理 （1）弹性模量及其测量方法 对于长度为L、截面积为S的均匀的金属丝，将外力F作用于它的长度方向，设金属丝伸长量为δL。定义单位横截面上的垂直于横截面的作用力F/S为正应力，而金属丝的相对伸长量δL/L为线应变。 根据胡克定律，在弹性形变围，正应力与线应变成正比，表达式为： F S =EδL L （1） 式中比例系数E=F/S δL/L 称作材料的弹性模量，与材料本身的性质有关。在本实验中，设钢丝的直径为D，则钢丝的弹性模量可进一步表示为： E=4FL πD2δL （2）公式（2）即为本实验的计算公式。 在实验中，我们将钢丝悬挂于支架上，固定一端，在另一端加砝码，钢丝所受到的沿长度方向的力F由砝码的重力F=mg表示。用读数显微镜可以测出钢丝相应地伸长量δL（微小量）。此外，钢丝长度L用钢尺测量（本实验中钢丝长度数据已给出），钢丝直径用螺旋测微计测量。
3.实验仪器 竖直金属支架，读数显微镜，支架底座，螺旋测微计。 4. 实验步骤 (1)调整钢丝竖直。钢丝下端应先挂砝码钩，用以拉直钢丝。调节底座螺钉，使得底座水平，保持钢丝以及下端夹具不与周围碰蹭。 (2)调节读数显微镜。首先粗调显微镜高度，使得显微镜与标记线（细铜丝）同高。然后进行细调，先调节目镜看到叉丝清晰的像，再前后移动镜筒看清标记线，使标记线的像与叉丝无视差。 (3)测量：测量钢丝长度L及其伸长量δL。先读出无砝码，仅有砝码钩（质量为0.200kg）时标记线的位置（反映在鼓轮上），然后在砝码钩上每加一个砝码（质量均为0.200kg），读下一个位置yi。先从无砝码逐步增加到九个砝码，增加完毕后，消除空程影响后，再依次递减到无砝码，又得一组数据。用螺旋测微计在钢丝的不同地方测量直径D共6次，测量前后记录下螺旋测微计的零点d各3次。 5.数据记录 （1）测量钢丝的长度L及其伸长量δL 仪器编号：8 钢丝长度L=100.0cm
习题二参考答案 4、答: 在生产者—消费者问题中,Producer进程中P(empty)与P(mutex)互换先后次序。先执行P(mutex),假设成功,生产者进程获得对缓冲区的访问权,但如果此时缓冲池已满,没有空缓冲区可供其使用,后续的P(empty)原语没有通过,Producer阻塞在信号量empty上,而此时mutex 已被改为0,没有恢复成初值1。切换到消费者进程后,Consumer进程执行P(full)成功,但其执行P(mutex)时由于Producer正在访问缓冲区,所以不成功,阻塞在信号量mutex上。生产者进程与消费者进程两者均无法继续执行,相互等待对方释放资源,会产生死锁。在生产者与消费者进程中,V操作的次序无关紧要,不会出现死锁现象。 5、答: 6、答: 设信号量sp用于控制对盘子的互斥操作,信号量sg1用于计数,表示盘子中的苹果数目,信号量sg2用于计数,表示盘子中的桔子数目。 Semaphore sp=1,sg1=0,sg2=0
dad() { while(1) { prepare an apple; p(sp); put an apple on the plate; v(sg2);} } mom() { while(1) {prepare an orange; p(sp); put an orange on the plate; v(sg1);} } son() { while(1) { p(sg1); take an orange from the plate; v(sg); eat the orange; } } daughter() { while(1) { p(sg2); take an apple from the plate; v(sg); eat the apple; } } 7、答:为了使写者优先,在原来的读优先算法基础上增加一个初值为1的信号量S,使得当至少有一个写者准备访问共享对象时,它可使后续的读者进程等待写完成;初值为0的整型变量writecount,用来对写者进行计数;初值为1的互斥信号量wmutex,用来实现多个写者对writecount的互斥访问。 reader(){ while(1){ P(s); P(rmutex);
清华大学 透镜焦距的测量实验物理实验完整报告班级姓名学号 结稿日期：
透镜焦距的测量实验报告 一、实验目的 1.加深理解薄透镜的成像规律； 2.学习简单光路的分析和调节技术（主要是共轴调节和消视差）； 3.学习几种测量透镜焦距的方法。 二、实验原理 1.薄透镜成像规律： 薄透镜是指中央厚度d比透镜焦距f小很多的透镜。分为凹透镜和凸透镜。在近轴光线条件下，薄透镜的成像规律为： 111 =+ f p q 'y q β==- y p 式中，β为线放大率，其余各个物理量正负作如下规定： 和都是从光心算起。在本实验中，为了尽可能满足近轴本实验中采用薄透镜，因此p q 条件，常采取两个措施：(1)在透镜前加一光阑以挡住边缘光线；(2)调节各元器件使之共轴。以凸透镜为例，薄透镜成像规律如图1所示。
图1 凸透镜成像规律 2.共轭法测凸透镜的焦距原理： 如图2，使得物与屏距离4b f ＞并保持不变，令12O O 和间的距离为a ,物到像的距离为 b ，则根据共轭关系，有12p q =和21p q =。进而推得： 224b a f b -= 测量出a 和b 即可求得焦距f 。 图2 共轭法测量凸透镜焦距 3.焦距仪测凸透镜焦距原理： 如下图3，由几何关系，知： 0tan y f ω=，' tan x y f ω=且0tan tan ωω=，所以，'x y f f y = 。式中f 为平行光管武警的焦距，为给出值。'y 为用测微目镜测得的同一对平行线的像的距
离，x f 为待测凸透镜的焦距。 图3 焦距仪光路图 4.自准法测凹透镜焦距原理： 如图4，物屏上的箭矢AB 经过凸透镜1L 后成实像''A B ，图中111O F f 为1L 的焦距。 现将待测凹透镜2L 置于1L 与''A B 之间，此时''A B 成为2L 的虚物。若虚物''A B 正好在2L 的焦平面上，则从2L 出射的光将是平行光。若在2L 后面垂直于光轴放置一个平面镜，则该平行光经反射并依次通过2L 和1L ，最后必然在物屏上成实像""A B 。这时，分别测出2L 的位置2O 及虚物''A B 的位置F ，则2O F 就是待测凹透镜的焦距f 。 图4 自准法测量凹透镜焦距光路图 5.薄凹透镜成像规律的研究 为了使得从凹透镜出射的光线汇聚并成实像，应当使用虚物。因此，如下图5，先用凸透镜成实像，再在实像和凸透镜之间插入凹透镜，左右移动光屏，找到清晰的实像。
习题二参考答案 4、答： 在生产者—消费者问题中，Producer进程中P（empty）和P(mutex)互换先后次序。先执行P(mutex)，假设成功，生产者进程获得对缓冲区的访问权，但如果此时缓冲池已满，没有空缓冲区可供其使用，后续的P（empty）原语没有通过，Producer阻塞在信号量empty 上,而此时mutex已被改为0，没有恢复成初值1。切换到消费者进程后,Consumer进程执行P（full）成功，但其执行P（mutex）时由于Producer正在访问缓冲区，所以不成功，阻塞在信号量mutex上。生产者进程和消费者进程两者均无法继续执行，相互等待对方释放资源，会产生死锁。在生产者和消费者进程中，V操作的次序无关紧要，不会出现死锁现象。 5、答： 6、答： 设信号量sp用于控制对盘子的互斥操作，信号量sg1用于计数，表示盘子中的苹果数目，信号量sg2用于计数，表示盘子中的桔子数目。 Semaphore sp=1,sg1=0,sg2=0
dad() { while(1) { prepare an apple; p(sp); put an apple on the plate; v(sg2);} } mom() { while(1) {prepare an orange; p(sp); put an orange on the plate; v(sg1);} } son() { while(1) { p(sg1); take an orange from the plate; v(sg); eat the orange; } } daughter() { while(1) { p(sg2); take an apple from the plate; v(sg); eat the apple; } } 7、答：为了使写者优先，在原来的读优先算法基础上增加一个初值为1的信号量S，使得当至少有一个写者准备访问共享对象时，它可使后续的读者进程等待写完成；初值为0的整型变量writecount，用来对写者进行计数；初值为1的互斥信号量wmutex，用来实现多个写者对writecount的互斥访问。 reader（）{ while（1）{ P（s）； P（rmutex）；
实验9 非线性规划 实验目的： 1）掌握用matlab优化工具箱解非线性规划的方法 2）练习建立实际问题的非线性规划模型 实验内容： 4.某公司将3种不同含硫量的液体原料（分别记为甲、乙、丙）混合生产两种产品（分别记为A，B）.按照生产工艺的要求，原料甲、乙必须首先倒入混合池中混合，混合后的液体再分别于原料丙生产A，B.已知原料甲、乙、丙的含硫量分别是3%，1%，2%，进货价格分别为6千元/t，16千元/t，10千元/t；产品A,B的含硫量分别不能超过2.5%，1.5%，售价分别为9千元/t，15千元/t.根据市场信息，原料甲、乙、丙的供应量都不能超过500t;产品A，B的最大市场需求量分别为100t，200t. （1）应如何安排生产？ （2）如果产品A的最大市场需求量增长为600t，应如何安排生产？ （3）如果乙的进货价格下降为13千元/t，应如何安排生产？分别对（1）、（2）两种情况进行讨论. 解：（1） 问题的建模 设利用x1吨甲，x2吨乙，x3吨丙制造y1吨A；利用x2吨甲，x4吨乙，x6吨丙制造y2吨B；总收益是z千元。 则有以下方程与不等式： 质量守恒： y1=x1+x3+x5 y2=x2+x4+x6 总收益： z=9y1+15y2-6(x1+x2)-16(x3+x4)-10(x5+x6) 化简得： z=3x1+9x2+3x3+9x4-x5+5x6 含硫量约束： 3%x1+1%x3+2%x5≤2.5%y1 3%x2+1%x4+2%x6≤1.5%y2 化简得： 0.5 x1-1.5x3-0.5x5≤0 1.5x2-0.5x4+0.5x6≤0 供应量约束： （x1+x2）,(x3+x4),(x5+x6)≤500 需求量约束： y1≤100；y2≤200 化简得：
清华大学物理实验A1三线摆和扭摆实验报告
清华大学 三线摆和扭摆试验物理实验完整报告班级姓名学号 结稿日期：
三线摆和扭摆实验 一、实验目的 1. 加深对转动惯量概念和平行轴定理等的理解； 2. 了解用三线摆和扭摆测量转动惯量的原理和 方法； 3. 学习电子天平、游标高度尺和多功能数字测量 仪等仪器的使用，掌握测量质量和周期等量的测量方法。 二、实验装置和原理 1.三线摆： 如图一，上、下圆盘均处于水平，悬挂在横梁上。横梁由立柱和底座支承着，三根对称分布的等长悬线将两个圆盘相连。上圆盘可以固定不动。拧动旋钮就可以使得下圆盘绕中心轴OO ’作扭摆运动。当下圆盘的摆角很小且忽略空气阻力和悬线扭力影响时，可推出下圆盘绕中心轴OO ’的转动惯量为： 200024m gRr J T H π=
其中，0 m 是下圆盘质量，g 取2 9.80m s -g ，r 为上圆盘半径，R 为下圆盘半径，H 为平衡时上下圆盘的垂直距离，0 T 为下圆盘摆动周期。 图1 三线摆示意图 将质量为m 的待测刚体放在下圆盘上，并使它的质心位于中心轴OO ’上，测出此时的摆动周期T 和上下圆盘之间的垂直距离1 H ， 则待测刚体和下圆盘对于中心轴OO ’的总转动惯量1 J 为： ()02121 4m m gRr J T H π+= 且待测刚体对于中心轴OO ’的转动惯量10J J J =-。 利用三线摆可以验证平行轴定理。平行轴定理指出：如果一个刚体对于通过质心的某一转轴的转动惯量为c J ，则这个刚体对平行于该轴且相
距为d 的另一转轴的转动惯量为： 2 x c J J md =+ 式中，m 为刚体的质量。 图2 三个孔均匀分布 在本实验中，将三个等大的钢球对称分布在下圆盘的三个均匀分布的孔（如图2）上，测出三个球对于中心轴OO ’的转动惯量x J 。如果测得的x J 的值与由2x c J J md =+右式计算得到的结果比较相对误差在测量允许的范围内()005≤，则平行轴定理 得到验证。 本实验中，用于测量基本物理量的仪器还有：电子天平，游标高度尺，配有光电接收装置的多功能数字测量仪。 2.扭摆： 实验中使用的扭摆结构如右图（图3），根据刚体转动定理有： '' 0M J θ=