阿贝-波特实验
阿贝于1874年提出的二次衍射成像理论，以及阿贝本人于1893年然后是波特于1960年后发布了验证这一理论所做的实验，称为阿贝—波特实验，科学地说明了成像
质量与系统传递的空间频谱之间的关系，为空间滤波奠定了基础。本实验就是要学习
和实践他们的理论和实验。
实验目的
1．熟悉阿贝成像原理及其与几何成像的差异
2．学会做阿贝-波特实验
3．了解空间滤波的物理意义，并学会空间滤波实验。
实验原理
阿贝成像理论
众所周知，只要物平面、透镜和像平面的位置合适，透镜就能成像，这个过程称为一次成像过程。这属于几何光学的物理观念。阿贝研究显微镜成像问题时，提出了一种不同于几何光学的新观点：两步成像过程。他将物体看成是不同空间频率信息的集合，相干成像过程分两步完成，如图1所示。第一步是入射光场经物平面Ｐ1发生夫琅和费衍射，在透镜后的焦平面Ｐ2
图1 阿贝成像原理
上形成一系列衍射斑。第二步是各衍射斑作为新的次波源，其发出球面次波，在像面上互相叠加，形成物体的像。将显微镜成像过程看成是上述两步成像的过程，是波动光学的观点，后来人们称其为阿贝成像理论。阿贝成像理论不仅用傅里叶变换阐述了显微镜成像的机理，更重要的是首次引入频谱的概念，启发人们用改造频谱的手段来改造图像信息。
阿贝-波特实验是对阿贝成像原理最好的验证和演示。这项实验的一般做法如图2所示。下面作具体分析。
（a）
（b）
(c)
(d)
(e)
图2 阿贝-波特实验
用平行相干光束照明一张细丝网格，在成像透镜的后焦面上出现周期性网格的傅立叶频谱，由于这些傅立叶频谱分量的再组合，从而在像平面上复现网格的像。若把各种遮挡物（例如：光圈、狭缝或小光栏）放在频谱平面上，就能以不同方式改变像的频谱，从而在像平面上得到由改变后的频谱分量重新组合得到的对应的像。图中2（a）表示网格（正交光栅）所对应的频谱分布；2（b）是使用一条水平狭缝时透过的频谱，对应的像只包括网格的垂直结构。如果将狭缝旋转9°，则透过的频谱和对应的像如2（c）所示。若在透镜的焦面上放一个可变光圈，开始时光圈缩小，使得只通过轴上的傅里叶分量，然后逐渐加大，就可以看到网格的像是怎样由傅立叶分量一步步地综合出来。如果去掉光圈换上一个小光栏（高通滤波器—黑点）挡住零级频谱—直流分量，则可以看到网格像的对比度发生变化，甚至发生对比度反转，如图2（d）。如果将一个小孔光阑置于频谱面上，则图像发生如图2（e）所示的变化。这些实验以其简单的装置十分明确的演示了阿贝成像原理，对空间滤波的作用给出了直观的说明，为光学信息处理的概念奠定了基础。阿贝-波特实验中更重要的一点是表明了像的结构是直接依靠频谱的结构，如果改变频谱结构，就能改变像的结构。
实验仪器
XGC-2激光现代光电测试仪：氦氖激光器1个，五维傅氏透镜调节器1个，准直透
镜调节器1个，可变可转动狭缝1个，正交光栅及其支架1个，，观察屏1个，低通
滤波器(小孔光阑)1个，，高通滤波器（黑点光阑）1个。
实验内容
1．布置和调节光路
1.1按如图3所示实验光路的各个光学元件的位置，布置光路。
图3 光学系统
1.2调节光路系统，使扩束镜、准直镜和成像透镜同轴等高，具体方法如下，
a．调节激光器输出的激光束平行于全息工作台面：用一直尺量出激光器输出光束在其出口和较远距离的另一处两个位置的高度，并通过调节激光器的支架，使两个
高度相等，则可视为激光束已平行于全息工作台面。
b．插入扩束镜，通过调节扩束镜支架的调节机构，使激光束通过扩束镜，并量出扩束镜出射光束的高度，使出射高度与入射光束的高度相等。
c．插入准直透镜，使扩束镜的出射光束透过准直镜，调节准直透镜调节架的调节机构，使其出射光束的高度等于入射光束的高度。
d．调节准直透镜调节架与扩束镜的距离，使扩束镜处于准直透镜的焦平面内。则准直透镜出射的光为平行光。具体方法：可用直尺量出相距较远的两个光斑的直径，
若相等，则光束已处于平行光状态；若不相等，则可调节准直透镜与扩束镜的距
离，使两者相等，则光束已处于平行光束状态。
e．将成像透镜插入光路，使其与准直镜的距离小于或等于两个透镜的焦距之和。调节成像透镜架调节机构，使其出射的光束与入射光束的高度相等。
f．将网格屏置于成像透镜前焦平面的位置（正交线处于垂直和水平位置），观察白屏置于成像透镜的后焦平面处，并且使两个屏垂直于光束，如图3所示。
至此，光路已调节完毕。
2．阿贝-波特成像实验
在完成了上述光路的调节后，即可进行阿贝-波特成像实验，以验证阿贝成像原理。
a．移动插入成像透镜（傅氏镜）后焦平面内的观察屏，使其处于焦平面上，则可在观察屏上看到周期性网格的傅立叶频谱，即一些衍射斑。
b．继续移动观察屏，使之抵达成像透镜的像平面，则可在屏上看到网格屏的像。并注意观察屏移动过程中图像的变化情况。
c．通过上述实验体会阿贝成像原理的两步成像法的意义。
注：因网格较密，可将成像透镜成的网格的像投影到较远的白墙色墙上进行观察。
3．空间滤波实验
a. 将一可转动狭缝置于成像透镜的后焦平面内，转动狭缝，使之处于水平状态，观察
白屏上像结构的变化，直到可看见网格的像变为一些平行的垂直线为止。
b. 转动处于成像透镜后焦面内的可转动狭缝，使狭缝处于垂直状态，这时可在观察屏
上看到网格的像已变为一些平行的水平线。
c. 将一小孔光阑—低通滤波器置于成像透镜的后焦面内，通过调节，使其中心处于光
学系统的光轴上，观察白屏上像结构的变化，可看到网格的像消失。
d．将一黑点光阑——高通滤波器置于成像透镜的后焦面内，通过调节，使其中心处于光学系统的光轴上，观察白屏上像结构和对比度的变化，最后可看到网格的像反
转，网格像会变成一些白色的网格线。
实验记录
空间滤波结果
1．两次成像过程与一次成像过程之间有何差别？各属于什么光学分支？
2．成像透镜形成的像的结构能否改变？通过什么方法改变图像结构？
3．空间滤波的实质是什么？如何提高空间滤波的效果？
4．谈谈调节光路的体会，你有调节光路的其它好方法吗？
实验一．脱机运算器部件实验 一、教学计算机的通电启动和关闭操作 1.教学计算机系统通电启动的操作步骤： (1) 准备一台串行接口运行正常的PC机； (2) 将TH-union计原16放在实验台上，打开实验箱的盖子，确定电源处于断开状态； (3) 将黑色的电源线一端接220V交流电源，另一端插在计原16实验箱的电源插座； (4) 取出通讯线，将通讯线的9芯插头接在计原16实验箱后板上左侧位置的串口插座，另一端接 到PC机的串口上； (5) 将计原16实验系统左下方的五个黑色的功能控制开关置于00010的位置（连续、内存读指令、 微程序、联机、16位），开关拨向上方表示“1”，拨向下方表示“0”； (6) 接通电源，船形开关和5V电源指示灯亮。 (7) 在PC机上运行PCEC16.EXE文件，根据使用的PC机的串口情况选“1”或“2”，其它的设置一 般不用改动,直接回车即可。(具体步骤附后) (8) 按一下“RESET”按键,再按一下“START”按键，PC机屏幕上显示： TH-union CRT MONITOR Version 1.0 April 2001 Computer Architectur Lab.， Tsinghua University Programmed by He Jia > 这个版权信息显示出来之后，表示教学机已经进入正常运行状态，等待输入监控命令。 实验注意事项： 1.连接电源线和通讯线前TH-union计原16实验系统的电源开关一定要处于断开状态，否则可能 损坏教学计算机系统的或PC机的串行接口电路； 2.五个黑色控制开关的功能示意图如下： 开关位置，自左向右共5个，分别控制 1 2 3 4 5 向上拨：单步手工拨指令组合逻辑运算器联机 8位 向上拨：连续读内存指令微程序运算器脱机 16位 几种常用的工作方式，（开关向上拨表示为1，向下拨表示0） 工作方式功能开关状态 连续运行程序、硬连线控制器、联机、16位机 00110 连续运行程序、微程序控制器、联机、16位机 00010 单步、手拨指令、硬连线控制器、联机、16位机 11110 单步、手拨指令、微程序控制器、联机、16位机 11010 单步、脱机运算器实验、16位机 10000 2.关闭教学计算机系统 在需要关闭教学计算机系统时，应首先通过安装在机箱右侧板上的开关关闭交流电源，教学机上的全部指示灯都会熄灭。（在需要时，还可以拨掉交流电源连线，断开教学计算机和PC机的串行接口连线），收拾好实验设备并盖好机箱的箱盖。 3.运行仿真终端程序的操作步骤： 1.在PC机上建一个文件夹TH-union计原16（若原来已有则不必重建）； 2.若PCEC16程序尚未拷入，将其拷贝到在用户硬盘中刚建的文件夹里； 3.双击PCEC16图标，出现如图所示的界面：
实验6过程、函数和程序包 姓名：学号： 专业：班级： 同组人：无实验日期：2013/7/21 【实验目的与要求】 ?掌握过程的创建与调用 ?掌握PL/SQL函数的编写与调用 ?熟悉程序包的使用 【实验内容与步骤】 6.0．实验准备工作:PL/SQL程序文件的编辑与执行 1．使用文档编辑器编辑以下文件，并保存为aa.sql： 2．以scott身份登录，在SQ L Plus中执行＠aa命令运行程序： 注：测试时，文件名请用全名(即包含路径，如：@c:\aa) 给出运行结果：
6.1．存储过程 1．最简单的存储过程编写与执行 (1)创建测试表 drop table Exam_Table; create table Exam_Table( e_id number(5), e_name varchar2(20), e_salary number(8,2) ); (2)创建存储过程 create or replace procedure insert_salary (v_id number,v_name varchar2,v_salary number) is begin insert into Exam_Table values (v_id,v_name,v_salary); commit; dbms_output.put_line('数据插入成功'); end; / (3) 执行(调用)存储过程 exec insert_salary(6,'g',2000); (4)查询执行结果
select * from Exam_Table; 给出执行的最后结果： 2．参数的使用：in/out/in out参数 阅读以下程序，理解不同类型参数使用的不同，运行程序，给出运行结果。 (1) 用两个参数：in ,out 传入一个姓名，输出：某某人你好： create or replace procedure mp(v_in varchar2,v_out out varchar2) is begin v_out:=v_in||'你好'; end; declare v_name varchar2(10); begin mp('scott',v_name); dbms_output.put_line(v_name); end;--输出：scott你好 给出运行结果：
#include "stdio.h" #include
6.1一维数组 【实验目的】 1.熟练掌握使用一维数组编程的方法。 2.熟练掌握排序算法。 【实验内容】 1调试示例 输入一个正整数n，再输入n个整数，将它们排序后由小到大输出。(error07_1.cpp) 源程序（有错误的程序） #include 数学实验的设计与实践 一、数学实验的界定 “数学实验（Mathematics Experiment）”是指类似于物理实验、化学实验等的科学实验，结合数学学科的特点，“数学实验”可以界定为：为获得某种数学理论，检验某个数学猜想，解决某类实际问题，而运用一定的物质手段，在数学思维活动的参与下，在特定的时空环境下进行的探索、研究活动。初中数学实验的设计研究是对数学实验的方法、手段、媒体等要素设计的研究。初中数学实验的实践研究是对教师在数学实验过程中的组织教学、误差控制、干扰因素等实验操作问题的研究。数学实验与物理、化学实验、生物实验相比，不仅需要动手，更需要动脑，思维量大是数学实验的基本特征。 二、数学实验的发展 随着科学的发展，尤其是计算机的出现，改变了数学只用纸和笔进行研究的传统方式，给数学工作者带来了最先进的工具，丰富和发展了“数学实验”的内涵，各种先进的计算机软件为学生创新性学习提供了空间，学生可以利用这些软件进行数学实验、数学探究，“发现”数学规律。学生通过观察、实验、归纳进行合理的数学猜想；体验数学思想方法的真谛。应该说，信息技术给数学实验教学注入了新的生命，使传统的手工制作、实地观察、制作模型等数学实验手段得以更新，为实验教学提供了新的物质条件，数学正在成为一门“实验科学”。 在国外，数学实验已经成为常见的教学形式，美国的中学有专门的数学实验室，英国的中学教材中有许多实验材料。美国全美数学教师协会（NCT）在1989年颁布的《课程与评价标准》中还写道：“让每一个普通教室成为计算机教室，让每一个学生随时随地可以学习和探索数学”。美国2000年《学校数学的原则和标准》要求，在课堂教学中，教师有责任产生良好的智力环境，促进学生进行认真的数学思考。教师应该选择和使用合适的课程材料，恰当的工具，先进的教学技术，以便支持学生的数学学习，组织适当的实验，让学生在实验与操作的过程中理解数学。由此可见，世界上许多国家在数学实验课程的研究等方面均已广泛开展。 在国内，1996年教育部立项的面向21世纪非数学专业数学教学体系和内容改革的总体构想中，把“数学实验”列为数学基础课之一。其目标是，不将数学看成先验的逻辑体系，而是将它视为一门“实验科学”，从实际问题出发，借助计算机等辅助工具，通过学生亲自设计和动手，体验解决问题的过程，从实验中去学习、探索和发现数学规律。中科院院士、数学教育学家姜伯驹在一篇文章中指出，“应该组织数学实验课程，在教师指导下，通过自己动手计算、体验解决问题的过程，探索某些理论或应用的课题，使新鲜想法借助数学软件可以迅速实现，从而在失败与成功中得到真知。这种方式，变被动的灌输为主动的参与，有利于培养学生的独立工作能力和创新精神。”近年来，数学实验在国内许多高校开展了实践探索。1997年后，各高校相继开设数学实验课程，结合数学软件、数学建模开发了相应的教材体系。2001年8月在无锡马山召开的“全国数学科学方法论与数学创新教育学术交流会”上，中国社会科学院哲学所林夏水先生在《计算机实验》报告中建议，可以在中学开设数学实验。随后，在中学数学教学中开展数学实验，也成为众多一线教师的一种探索，在各类数学教学研究刊物上，不断有“数学实验”的提法。如北京四中李晋渊、刘坤《数 实验一运算器组成实验 一、实验目的 1、掌握算术逻辑运算加、减、乘、与的工作原理。 2、熟悉简单运算器的数据传输通路。 3、验证试验台运算器的8位加、减、乘、与、直通功能。 二、实验电路 S0,S1,S2为片选信号，通过它们的高低电平的转换，使各模块的电路是否处于工作状态。每次输入数据存入存储器中，通过控制器取出指令，然后进行计算。 三实验过程 一、接线 1、固定接线 RS_BUS#接VCC,禁止寄存器堆RF向数据总线DBUS送数。 IAR_BUS#接VCC,禁止中断地址寄存器IAR向DBUS送数。 CEL#接VCC,禁止双端口RAM向数据总线DBUS送数。 M1、M2接VCC,选择DBUS作为DR1、DR2的数据输入源。 2、其他控制信号线 SW_BUS#接K0;ALU_BUS接K1; S0接K2；S1接K3；S2接K4； LDDR1接K5；LDDR2接K6。 接线图如下： 二、设置功能开关 1、置开关DB=0，DZ=0，DP=1，使实验系统处于单排状态（每按一次QD按钮，顺序产生T1、T 2、T 3、T4各一个脉冲） 2、将开关IP/DBUS拨到DBUS位置；置SW_BUS#(K0)=0，ALU_BUS(K1)=0,使数据输入设备（SW7~SW0）与数据总线DBUS接通；ALU的输出与数据总线DBUS断开。 三、实验操作 1、按下试验台上电源开关，接通电源。按复位按钮CLR#(使实验系统处于初始状态)。 2、置开关SW7~SW0为相应数字（eg:1000001）此数据通过74HC244加至数据总线DBUS。DBUS的数据指示灯显示相应数字（eg：1000001） 3、置LDDR2=1，LDDR1=0,按QD按钮（产生T3），则将DBUS的数据（1000001）打入DR2。 4、置开关SW7~SW0为相应数字（eg:1000010）此数据通过74HC244加至数据总线DBUS。DBUS的数据指示灯显示相应数字（eg：1000010） 5、置LDDR2=0，LDDR1=1,按QD按钮（产生T3），则将DBUS的数据（1000010）打入DR1。 6、置K0(SW_BUS#)=1、K1(ALU_BUS)=1。是数据输入设备（SW7~SW0）与数据总线DBUS 断开接通；ALU的输出与数据总线DBUS接通。 7、置S0、S1、S2为相应高低电平，使ALU进行相应计算（见下表）。运算的结果送至数据总线DBUS，DBUS的红色数据指示灯显示运算结果（10000011B）；此时仅为指示灯为C=1。按QD按钮（产生T4），进位C=1保存。 8、其他运算通过变换S0、S1、S2的高低电平进行不同的运算（见下表）。 广州大学学生实验报告 1、实验目的 1.1、掌握进程的概念，明确进程的含义 1.2、认识并了解并发执行的实质 2.1、掌握进程另外的创建方法 2.2、熟悉进程的睡眠、同步、撤消等进程控制方法 3.1、进一步认识并发执行的实质 3.2、分析进程竞争资源的现象，学习解决进程互斥的方法 4.1、了解守护进程 5.1、了解什么是信号 5.2、INUX系统中进程之间软中断通信的基本原理 6.1、了解什么是管道 6.2、熟悉UNIX/LINUX支持的管道通信方式 7.1、了解什么是消息 7.2、熟悉消息传送的机理 8.1、了解和熟悉共享存储机制 二、实验内容 1.1、编写一段程序，使用系统调用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'a'，子进程分别显示字符'b'和字符'c'。试观察记录屏幕上的显示结果，并分析原因。 1.2、修改上述程序，每一个进程循环显示一句话。子进程显示'daughter …'及 'son ……'，父进程显示'parent ……'，观察结果，分析原因。 2.1、用fork( )创建一个进程，再调用exec( )用新的程序替换该子进程的内容 2.2、利用wait( )来控制进程执行顺序 3.1、修改实验（一）中的程序2，用lockf( )来给每一个进程加锁，以实现进程之间的互斥 3.2、观察并分析出现的现象 4.1、写一个使用守护进程(daemon)的程序，来实现： 创建一个日志文件/var/log/Mydaemon.log ； 每分钟都向其中写入一个时间戳(使用time_t的格式) ； 5.1、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^c键）；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 process1 is killed by parent! Child process2 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! 5.2、用软中断通信实现进程同步的机理 实验一运算器实验 简介：运算器是数据的加工处理部件，是CPU的重要组成部分，各类计算机的运算器结构可能有所不同，但是他们的最基本的结构中必须有算术/逻辑运算单元、数据缓冲寄存器、通用寄存器、多路转换器的数据总线的逻辑构件。 一、实验目的 1、了解算术逻辑运算器（74LS181）的组成和功能。 2、掌握基本算术和逻辑运算的实现方法。 二、实验内容 运用算术逻辑运算器74LS181 进行有符号数/无符号数的算术运算和逻辑运算。 三、实验元器件 1、算术逻辑运算器（74LS181）。 2、三态门（74LS244、74LS245）及寄存器（74LS27 3、74LS373）。 3、二进制拨码开关SW-SPDT 四、实验原理 图1.1运算器电路原理图 本实验的算术逻辑运算器电路如图 1.1所示：输入和输出单元跟上述实验相同：缓冲输入区八位拨码开关用来给出参与运算的数据，并经过三态门74LS245 和数据总线BUS相连，在控制开关SW_BUS处于高电平时允许输出到数据总线。 运算器则由两个74LS181以串行进位形式构成8位字长的算术/逻辑运算单元（ALU）：ALU_L4B的进位输出端CN+4与ALU_H4B的进位输入端CN相连，使低4位运算产生的进位送进高4位运算中。其中ALU_L4B为低4位运算芯片，参与低四位数据运算，ALU_H4B为高4位运算芯片，参与高四位数据运算。ALU_L4B的进位输入 端CN通过三态门连接到二进制开关CN，控制运算器仅为，ALU_H4B的进位输出端CN+4经过反相器74LS04，通过三态门接到溢出标志位CF指示灯（CF=1，即ALU运算结果溢出）。 ALU 除了溢出标志位CF外，还有两个标志位：零标志位ZF（ZF=1，即ALU运算结果为0，ZF对应发光二极管点亮）和符号标志位SF（SF=1，即运算结果为负数；SF=0 即运算结果为正数或0对应发光二极管点亮）。 图 1.2 运算器通路图 ALU 的工作方式可通过设置两个74181芯片的控制信号（S0、S1、S2、S3、M、CN）来实现, 其74LS181逻辑功能表由表1-1给出，运算器ALU 的输出经过三态门（两片74LS244或一片74LS245）和数据总线BUS 相连。当二进制控制开关CBA=010状态时，通过138译码选通输出ALU_BUS运算器运行结果。运算器ALU 的两个数据输入端分别由两个数据暂存器（74LS273）DR1、DR2 锁存，74LS181 将DR1、DR2 内的数据作为上述表 1.1中参与运算的数 A 和B。由于DR1、DR2 已经把数据锁存，只要74LS181的控制信号不变，那么74LS181 的输出数据也不会发生改变。数据缓冲寄存器DR1、DR2 的输入端D0~D7连至8位数据总线BUS，在DR1_CLK和DR2_CLK 端出现上升沿跳变的时候，总线BUS的数据分别打入DR1、DR2锁存。 实验六 高层绘图操作 实验目的： 1. 掌握绘制二维图形的常用函数 2. 掌握绘制三维图形的常用函数 3. 掌握绘制图形的辅助操作 实验内容： 1. 1. 设x x x y cos 2^1sin 35.0????? ? ++=，在π 2~ 0=x 区间取101点，绘制函数曲 线。 x=0:pi/100:2*pi; y=(0.5+3*sin(x)./(1+x..^2)).*cos(x); plot(x,y); 2. 已知2 1x y = ，)2cos(2x y =，213y y y ?=，完成下列操作： （1） 在同一坐标系下用不同的颜色和线型绘制三条曲线。 （2） 以子图形式绘制三条曲线。 （3） 分别用条形图、阶梯图、杆图和填充图绘制三条曲线。 (1).在同一坐标系下用不同的颜色和线型绘制三条曲线。 x=0:pi/1000:2*pi; y1=x.^2; y2=cos(2*x); y3=y1.*y2; plot(x,y1,'r',x,y2,'b-.',x,y3,'k--'); (2). 以子图形式绘制三条曲线。 x=0:pi/10:2*pi; y1=x.^2; subplot(2,2,1);plot(x,y1,'r'); title('y1=x^2'); y2=cos(2*x); subplot(2,2,2);plot(x,y2,'b-.'); title('y2=cos(2*x)'); y3=y1.*y2; subplot(2,2,3);plot(x,y3,'k--'); title('y3=y1.*y2'); (3). 分别用条形图、阶梯图、杆图和填充图绘制三条曲线。x=0:pi/10:2*pi; y1=x.^2; subplot(2,2,1);bar(x,y1,'r'); title('y1=x^2'); subplot(2,2,2);stairs(x,y1,'r'); title('y1=x^2'); subplot(2,2,3);stem(x,y1,'r'); title('y1=x^2'); subplot(2,2,4);fill(x,y1,'r'); 广州大学学生实验报告 开课学院及实验室：计算机科学与工程实验室 2015年11月11日 实验课 操作系统成绩 程名称 实验项 进程管理与进程通信指导老师陈康民目名称 (***报告只能为文字和图片,老师评语将添加到此处,学生请勿作答***) 进程管理 （一）进程的创建实验 一、实验目的 1、掌握进程的概念，明确进程的含义 2、认识并了解并发执行的实质 二、实验内容 1、编写一段程序，使用系统调用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'a'，子进程分别显示字符'b'和字符'c'。试观察记录屏幕上的显示结果，并分析原因。 2、修改上述程序，每一个进程循环显示一句话。子进程显示'daughter …'及'son ……'， 父进程显示'parent ……'，观察结果，分析原因。 三、实验步骤 1、编写一段程序，使用系统调用fork( )创建两个子进程。 代码： #include bca，bac, abc ,……都有可能。 2、修改上述程序，每一个进程循环显示一句话。子进程显示'daughter …'及'son ……'，父进程显示'parent ……'，观察结果，分析原因。 代码：#include 新疆师范大学 计算机组成原理（本科） 实验报告 实验名称：实验1 运算器实验 院系：计算机科学技术学院 班级： 11-1班 学生姓名：木拉提·巴力 学号： 20111601141025 合作者姓名： 指导教师：彭程老师 教师评阅结果： 教师评语： 实验日期 2014 年 12月 01日 一、实验目的 1．掌握运算器的组成及工作原理； 2．了解4位函数发生器74LS181的组合功能，熟悉运算器执行算术操作和逻辑操作的具体实现过程； 3．验证带进位控制的74LS181的功能。 二、实验仪器及设备 1.EL-JY-II型计算机组成原理实验系统一套。 2. 导线若干 三、实验内容 验证74LS181运算器的逻辑运算功能和算术运算功能。 四、电路图 图1－7 实验一开关实验接线图 五、实验操作及运行结果 1）拨动清零开关CLR，使其指示灯。再拨动CLR，使其指示灯亮。置ALU-G＝1：关闭ALU的三态门；再置C-G=0：打开数据输入电路的三态门； 2）向数据暂存器LT1（Ｕ3、U4）中置数： （1）设置数据输入电路的数据开关“D15……D0”为要输入的数值； （2）置LDR1＝1：使数据暂存器LT1（Ｕ3、U4）的控制信号有效，置LDR2＝0：使数据暂存器LT2（Ｕ5、U6）的控制信号无效； （3）按一下脉冲源及时序电路的【单脉冲】按钮，给暂存器LT1送时钟，上升沿有效，把数据存在LT1中。 3）向数据暂存器LT2（Ｕ5、U6）中置数： （1）设置数据输入电路的数据开关“D15……D0”为想要输入的数值； （2）置LDR1＝0：数据暂存器LT1的控制信号无效；置LDR2＝1：使数据暂存器 操作系统试验指导 —. 课程的性质、目的和任务 操作系统在整个计算机系统软件中占有中心地位。其作用是对计算机系统进行统一的调度和管理，提供各种强有力的系统服务，为用户创造既灵活又方便的使用环境。本课程是计算机及应用专业的一门专业主干课和必修课。通过本课程的学习,使学生掌握操作系统的基本概念、设计原理及实施技术,具有分析操作系统和设计、实现、开发实际操作系统的能力。 二. 实验的意义和目的 操作系统是计算机专业学生的一门重要的专业课程。操作系统质量对整个计算机系统的性能和用户对计算机的使用有重大的影响。一个优良的操作系统能极大地扩充计算机系统的功能，充分发挥系统中各种设备的使用效率，提高系统工作的可靠性。由于操作系统涉及计算机系统中各种软硬件资源的管理，内容比较繁琐，具有很强的实践性。要学好这门课程，必须把理论与实践紧密结合，才能取得较好的学习效果。培养计算机专业的学生的系统程序设计能力，是操作系统课程的一个非常重要的环节。通过操作系统上机实验，可以培养学生程序设计的方法和技巧，提高学生编制清晰、合理、可读性好的系统程序的能力，加深对操作系统课程的理解。使学生更好地掌握操作系统的基本概念、基本原理、及基本功能,具有分析实际操作系统、设计、构造和开发现代操作系统的基本能力。 三.实验运行环境及上机前的准备 实验运行环境: C语言编程环境 上机前的准备工作包括： ●按实验指导书要求事先编好程序； ●准备好需要输入的中间数据； ●估计可能出现的问题； ●预计可能得到的运行结果。 四. 实验内容及安排 实验内容包括进程调度、银行家算法、页式地址重定位模拟，LRU算法模拟和先来先服务算法五个实验。每个实验介绍了实习的目的要求、内容和方法。 实验六函数与编译预处理答案 一、断点的设置和取消、单步执行跟踪进入函数和跳出函数方法 练习 2、调试练习： 要求：模仿示例调试以下程序，直到输出正确结果，源程序名为error6_2.c 程序功能：利用函数调用求“1!+2!+3!+4!+...+10!”的值（参见实验教材72页程序填空题第（1）小题） 源程序（有错误的程序——不是语法错误，而是算法错误或逻辑错误）： 改正错误后的源程序： void main() { long s=0,i; long mm(int k); for(i=1;i<=10;i++) s=s+mm(i); printf("1!+2!+3!+...+10!=%ld\n",s); } long mm(int k) { long t=1, j; for(j=1;j<=k;j++) t=t*j; return (t); } 3、综合调试、改错练习： 以下程序有多处错误，请综合运用前面所学过的所有知识和VC++的调试手段，改正程序的各种错误，使其运行出正确的结果。程序的功能是：利用函数调用求任意两个整数的和。 改正错误后的源程序： main() { int sum(int a,int b); int x,y; scanf("%d,%d",&x,&y); printf("x=%d，y=%d\n",x,y); printf("%d+%d=%d\n",x,y,sum(x,y)); } int sum(int a,int b) { return (a+b); } 二、编程练习 利用VC++编写程序，并调试、运行，直到输出正确结果。编程练习1： 注意： 这里提供了以填空的形式出现源程序参考清单，目的是给同学们一个思路。最好不要将此源程序清单复制到VC++中，否则会出现多处语法错误。同学们可以据此思路来填写有关语句，从而完成程序。在调试程序时，一定要运用前面学过的方法。 下面函数是实现求[1，3000]能被17或23整除的整数的个数。请将程序补充完整，并调试运行，直到输出正确结果。（源文件名为blank6_1.c） 完成填空后的源程序： #include 计算机科学与技术系 实验报告 专业名称计算机科学与技术 课程名称计算机组成原理 项目名称基本运算器实验 班级 学号 姓名 同组人员无 实验日期 2016.5.17 一、实验目的与要求 (一) 实验目的： (1) 了解运算器的组成结构。 (2) 掌握运算器的工作原理。 (二) 实验要求： （1）实验之前，应认真准备，写出实验步骤和具体设计内容，否则实验效率会特别低，一次实验时间根本无法完成实验内容，即使基本作对了，也很难说懂得了些什么重要教学内容。 （2）应在实验前掌握所有控制信号的作用，写出实验预习报告并带入实验室。 （3）实验过程中，应认真进行实验操作，既不要因为粗心造成短路等事故而破坏设备，又要仔细思考实验有关内容，把自己想不明白的问题通过实验理解清楚。 二、实验逻辑原理图与分析 2.1 画实验逻辑原理图 xxxxxxxxxx xxxxxxxxxx 多路开关 判零 A=xx LOG=xx SHF=xx ART=xx 进位 B=xx & & 2.2 逻辑原理图分析 1)运算器内部含有三个独立运算部件，分别为算术、逻辑和移位运算部件，要 处理的数据存于暂存器A和暂存器B，三个部件同时接受来自A 和B 的数据（有些处理器体系结构把移位运算器放于算术和逻辑运算部件之前，如ARM）。 2)各部件对操作数进行何种运算由控制信号S3…S0和CN 来决定，任何时候， 多路选择开关只选择三部件中一个部件的结果作为ALU 的输出。如果是影响进位的运算，还将置进位标志FC，在运算结果输出前，置ALU 零标志。 ALU 中所有模块集成在一片CPLD 中。 三、数据通路图及分析 1、逻辑运算 数学实验练习六：函数 一、1）写一个 MATLAB 函数 piFun01.m 来计算下列级数： f(n) = 4*(1 - 1/3 + 1/5 - 1/7 + 1/9 - 1/11 + ...) 其中 n 为函数的输入，代表上述级数的项数，级数和 f(n) 则是函数的输出。 解：function f=pifun01(n) f=0; for i=1:n f=f+4*(-1)^(i+1)/(2*i-1); end >> piFun01(100000) ans = 3.1416 2）使用 tic 和 toc 指令来测量 piFun01(100000) 的计算时间。如果你不知道如何使用这两个指令，请使用 help tic 及 help toc 来查出它们的用法。我的旧计算机是 Pentium 450MHz，所得的计算时间约为 2 秒。请说明你的计算机规格以及其计算时间。 解：function f=pifun01(n) tic f=0; for i=1:n f=f+4*(-1)^(i+1)/(2*i-1); end f=toc 二、写一个 MATLAB 的递归函数 fibo.m 来计算 Fibonacci 数列， 其定义如下： fibo(n+2) = fibo(n+1)+fibo(n) 此数列的启始条件如下： fibo(1) = 0, fibo(2) = 1. a) fibo(25) 的返回的值是多少？ 解:function f=fibo(n) if n==1 f=0; elseif n==2 f=1; else f=fibo(n-1)+fibo(n-2); end >> clear >> fibo(25) ans = 46368 b)使用 tic 和 toc 指令来测量 fibo(25) 的计算时间。我的计 算机是 Pentium 2GHz，所得的计算时间约为 3.35 秒。请说明你的计算机规格以及其计算时间。 解： function f=fibo(n) tic if n==1 f=0; elseif n==2 f=1; else f=fibo(n-1)+fibo(n-2); end 本科实验报告 课程名称：操作系统 学号： 姓名： 专业： 班级： 指导教师： 课内实验目录及成绩 信息技术学院 实验(实验一) 1 实验名称：基本shell命令及用户管理 2 实验目的 2.1 掌握安装Linux操作系统的方法。 2.2 掌握Linux操作系统的基本配置。 2.3 了解GNOME桌面环境。 2.4 掌握基本shell命令的使用。 3 实验准备 3.1 下载VMware Workstation虚拟机软件（版本不限）。 3.2 准备Linux操作系统的安装源（内核版本和发行版本均不限）。 注：实验准备、实验内容4.1和4.2作为回家作业布置，同学们利用课余时间可在私人计算机上完成。 4 实验要求、步骤及结果 4.1 安装虚拟机软件。 【操作要求】安装VMware Workstation虚拟机软件，并填写以下4.1.1和4.1.2的内容。 4.1.1【VMware Workstation虚拟机版本号】 4.1.2【主要配置参数】 4.2 安装Linux操作系统。 【操作要求】安装Linux操作系统，版本不限。 Linux发行版本： Linux内核版本： 【主要操作步骤：包括分区情况】 1、创建一台虚拟机安装操作系统时客户机操作系统选择Linux 2、修改虚拟机的安装路径。 3、建一个新的虚拟磁盘，磁盘的空间20GB，并且将单个文件存储虚拟磁盘。 4、设置分区完毕，安装虚拟机 4.3 了解Linux操作系统的桌面环境之一GNOME。 【操作要求】查看桌面图标，查看主菜单，查看个人用户主目录等个人使用环境。【操作步骤1】桌面图标 【操作步骤2】主菜单 【操作步骤3】个人用户主目录 【操作步骤4】启动字符终端 大连理工大学本科实验报告 课程名称：网络综合实验学院（系）：软件学院 2012年3月22日 大连理工大学实验报告 学院（系）：专业：班级： 姓名：学号：组：___ 实验时间：实验室：实验台： 指导教师签字：成绩： 实验六：广域网协议配置 一、实验目的 两台路由器之间的PPP和Frame Relay协议配置 二、实验原理和内容 1、路由器的基本工作原理 2、配置路由器的方法和命令 3、PPP的基本原理及配置 4、Frame Relay协议的基本原理及配置 三、实验环境以及设备 2台路由器、2台Pc机、双绞线若干 四、实验步骤（操作方法及思考题） {警告：路由器高速同异步串口（即S口）连接电缆时，无论插拔操作，必须在路由器电源关闭情况下进行；严禁在路由器开机状态下插拔同/异步串口电缆，否则容易引起设备及端口的损坏。} 1、请在用户视图下使用“reset saved-configuration”命令和“reboot”命令分别 将两台路由器的配置清空，以免以前实验留下的配置对本实验产生影响。2、在确保路由器电源关闭情况下，按照下图联线组建实验环境。配置IP地址， 以及配置PC 202.0.0.2 的缺省网关为202.0.0.1，PC 202.0.1.2 的缺省网关为202.0.1.1。 202.0.0.2/24202.0.1.2/24 AR18-12 AR28-11 3、在两台路由器上都启动 RIP ，目标是使两台PC 机之间能够ping 通。请将为达到此目标而在两台路由器上执行的启动RIP 的命令写到实验报告中。你们的两台PC 机之间ping 通了吗？在缺省情况下，两台路由器的串口之间使用的是哪种广域网协议？（15分） 答： AR18-12： [RA]rip [RA-rip]network all AR28-11： [RB]rip [RB-rip]network 0.0.0.0 缺省情况下，两台路由器之间使用PPP 协议。ping 通截图如下： 4、PPP 协议PAP 验证配置： （1） 配置AR18-12为验证方，AR28-11为被验证方，然后测试两台PC 机 之间是否能够ping 通。请将在两台路由器上执行的配置命令写到实验报告中。（15分） 答： 虚拟实验的教学与实践 随着科技的不断发展，特别是计算机网络的普及，大学生的知识体系在广度上有了很大提升。为了进一步拓展大学生知识结构的深度，在理论教学构建了完整知识体系的基础上，实验教学显得尤为重要。但是由于各方面条件的限制，实验室的设备和规模都难以满足广大学生的实验需求，目前很多还是以小组或者演示的形式让学生熟悉具体实验过程，学生能独立参与实验的机会非常少，特别是很难接触到国际前沿的实验技术和方法。 虚拟实验是以虚拟仪器为基础，采用计算机数字化实验仪器编程来实现，通过接口设备，完成传统实验设备的功能，因此在教学活动中应用日益广泛。常用的虚拟仪器的开发软件包括美国国家仪器公司的Labview和LabWindows/CVI，美国Tektronis公司的Tek-TNS软件等，其中Labview和LabWindows/CVI软件采用图形化编程，学习操作简单，应用最为广泛，非常适合于本科生教学。目前虚拟实验系统已经在国内外高校的机械、电子、生物、物理等教学科研领域中发挥了重要作用。国外麻省理工学院微电子系的Alamo教授开发的Weblab虚拟实验系统较早投入教学使用，取得了很大成功。国内包括清华大学、上海交通大学等院校都开设了相关讨论课程。 通过虚拟实验教学，在有限的教学资源条件下，最大限度地发挥学生的创造力和能动性，培养科学研究兴趣。课题组结合热物性测量实验，探索了虚拟实验技术和应用，从而为今后的教学改革积累了一定的经验。 二、实验系统的主要内容 1.传统测量系统 图1（a）显示了该套系统的主要组成，包括样品、信号发生器、数字万用表、锁相放大器等仪器。传统实验条件下，学生操作顺序见图2所示。先调整信号发生器发生频率，等数值稳定以后，读取数字 《计算机组成原理》 实验报告实验一：运算器实验 学院： 专业： 班级学号： 学生姓名： 实验日期： 指导老师： 成绩评定： 计算机学院计算机组成原理实验室 实验一 一、实验名称：运算器实验 二、实验目的： 1、掌握运算器的组成及工作原理； 2、熟悉ALU执行算术运算与逻辑运算的具体实现过程； 3、掌握ALU 算术与逻辑运算的控制方法 三、实验内容： 1、两8位操作数的算术运算及进位影响 2、两8位操作数的逻辑运算及进位影响 3、不同控制组合下的算术与逻辑运算的输出结果 四、实验设备： EL-JY-II型计算机原理实验系统 五、实验步骤： 1、在系统断电的情况下，按实验指导书接线图完成本次实验的接线； 2、系统上电，拨动清零开关，系统清零； 3、从数据输入开关电路输入第一个8位数据，开放数据总线，使数据进入暂存寄存器A； 4、从数据输入开关电路输入第二个8位数据，开放数据总线，使数据进入暂存寄存器B； 5、关闭数据输入开关，开启ALU输出，检查两个8位数据正确与否，有错通过步骤3改正； 6、拨动功能选择端S3，S2，S1，S0 进行算术运算，记录ALU输出结果； 7、重复步骤6，直到S3，S2，S1，S0所有组合（16种）被完成； 8、对实验结果进行检查，如有错误，找出原因，重做实验，直到正确为止。 六、实验结果 整个实验记录的实验结果如下： 七、分析讨论 S0， S1，S2，S3是功能选择控制端，决定是做加、减、逻辑与、逻辑或、逻辑异或、移位等运算，表一的实验结果与手工验算完全一致，从而验正了整个ALU的算术/逻辑运算功能和移位处理功能。灵活运用S0，S1，S2，S3的不同组合可以实现许多其它功能，如通过移位运算可以实现数据的乘2（左移一位）和除2运算（右移一位），此外选择S3S2S1S0=0000或S3S2S1S0=0001将操作数A 或B可以直接送到ALU的输出，这样可以直接验证输入数据是否正确。本次实验通过算术加法运算观察到对进位位FC和零标志FZ的影响，和手工验算的结果一致。实验也涉及到了数据总线，总线有三个性质：公共性、驱动性和三态性，在数据输入时利用控制开关来控制三态，有效时输出数据，无效时数据输入缓冲器呈高阻（相当断开）与数据总线隔离；公共性是总线的最根本的属性，所有传输的数据都通过共享数据线分时完成的，何时完成靠控制信号来区分，如输入的两个8位数据就是通过数据总线分两次（分时）传送的。（不少于100字） 八、心得体会 这是计算机组成原理的第一个实验，虽然还有点陌生，但基本熟悉了整个实验系统的基本结构，了解了该实验装置按功能分成几大区，学会何时操作各种开关、按键。最重要的是通过实验掌握了运算器工作原理，熟悉了算术/逻辑运算的运算过程以及控制这种运算的方法，了解了进位对算术与逻辑运算结果的影响，对时序是如何起作用的没太弄清楚，相信随着后续实验的进行一定会搞清楚的。 （蓝色字部分学生根据具体实验的实验指导书及实验内容和过程自己填写）数学实验的设计与实践
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