计算机体系结构实验报告——实验一

计算机体系结构实验报告——实验一

1.实验目的：

通过本实验，熟悉WinDLX模拟器的操作和使用，了解DLX指令集结构

及其特点。

2.实验内容：

(1)用WinDLX模拟器执行求阶乘程序facts。执行步骤详见“WinDLX

教程”。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。

（2）输入数据“3”采用单步执行方法，完成程序并通过上述使用WinDLX，总结WinDLX 的特点。

（3）注意观察变量说明语句所建立的数据区，理解WinDLX指令系统。

3.实验程序：

求阶乘程序fact.s

--------------------------------------------------------------------------

;Program begin at symbol main

;requires module INPUT

;read a number from stdin and calculate the factorial(type:double)

;the result is written to stdout

;--------------------------------------------------------------------------

.data

Prompt:.asciiz"An integer value>1:"在变量Prompt中存放一个字符串

PrintfFormat:.asciiz"Factorial=%g\n\n"在变量pringformat中存放一个字符串.align2

PrintfPar:.word PrintfFormat printfFormat的地址值

PrintfValue:.space8给PrintValue保留8个字节

.text正文

.global main标号main

main:程序在main开始

;***Read value from stdin into R1说明：从标准输入程序读值到R1

addi r1,r0,Prompt0+Prompt地址值送R1

jal InputUnsigned转输入程序InputUnsigned

;***init values输入的值在R1中

movi2fp f10,r1;R1->D0D0..Count register R1送F10(整形变量变为浮点变量) cvti2d f0,f10F10送F0,F1(单精度变为双精度)

addi r2,r0,1;1->D2D2..result0+1送R2

movi2fp f11,r2R2送F11(整形变量变为浮点变量)

cvti2d f2,f11F11送F2,F3(单精度变为双精度)

movd f4,f2;1->D4D4..Constant1F2,F3送F4,F5

;***Break loop if D0=1说明

Loop:led f0,f4;D0<=1?标号:LOOP IF(F0<=F4)FPS=1ELSE FPS=0

bfpt Finish IF FPS=1转Finish

;***Multiplication and next loop下一个程序段说明

multd f2,f2,f0f2*f0送f2

subd f0,f0,f4F0-F4送f0

j Loop转loop

Finish:;***write result to stdout结束标号写结果到标准输出程序

sd PrintfValue,f2结果值由f2送变量PrintfValue

addi r14,r0,PrintfPar PrintfPar地址值送R14

trap5自陷调用5将结果值输出

;***end

trap0自陷调用0程序结束

该程序中调用了input.s中的输入子程序

;-----------------------------------------------------------------------------;Subprogram call by symbol"InputUnsigned"

;expect the address of a zero-terminated prompt string in R1

;returns the read value in R1

;changes the contents of registers R1,R13,R14

;-----------------------------------------------------------------------------.data

;***Data for Read-Trap

ReadBuffer:.space80输入缓冲区80个字节

ReadPar:.word0,ReadBuffer,80变量ReadPar一个字“0”

;***Data for Printf-Trap

PrintfPar:.space4变量PrintfPar保留4个字节

SaveR2:.space4变量SaveR2保留4个字节

SaveR3:.space4

SaveR4:.space4

SaveR5:.space4

.text

.global InputUnsigned标号InputUnisigned

InputUnsigned:

;***save register contents

sw SaveR2,r2R2送M(SaveR2)

sw SaveR3,r3

sw SaveR4,r4

sw SaveR5,r5

;***Prompt

sw PrintfPar,r1R1送PrintfPar

addi r14,r0,PrintfPar PrintfPar+0送R14

trap5自陷调用5

;***call Trap-3to read line

addi r14,r0,ReadPar ReadPar+0送R14

trap3自陷调用3

;***determine value

addi r2,r0,ReadBuffer ReadBuffer+0送R2

addi r1,r0,00送R1

addi r4,r0,10;Decimal system10送R4

Loop:;***reads digits to end of line标号LOOP

lbu r3,0(r2)M(R2)+0送R3(R2内容为ReadBuffer的地址) seqi r5,r3,10;LF->Exit IF(R3=立即数10)1送R5ELSE0送R5 bnez r5,Finish IF(R5不等于0)转Finish

subi r3,r3,48;??R3-48送R3(48为十六进制30，ASCII码变换) multu r1,r1,r4;Shift decimal R4*R1送R1

add r1,r1,r3R3+R1送R1

addi r2,r2,1;increment pointer R2+1送R2

j Loop转LOOP

Finish:;***restore old register contents标号Finish

lw r2,SaveR2M(SaveR2)送R2

lw r3,SaveR3

lw r4,SaveR4

lw r5,SaveR5

jr r31;Retur R31送PC从子程序返回

4、程序流程图

5、实验步骤及结果

双击Code图标，从左到右依次为代表存储器内容的三栏信息：地址(符号或数字)、命令的十六进制机器代码和汇编命令。

点击主窗口中的Execution开始模拟。按F7键开始执行。这时，窗口中带有地址“$TEXT”的第一行变成黄色。按下F7键，模拟就向前执行一步，第一行的颜色变成橘黄色，下一行变成黄色。这些不同颜色指明命令处于流水线的哪一段。命令“jal InputUnsigned”在IF段，“addi r1,r0,0x1000”在第二段ID。其他方框中带有一个“X”标志，表明没有处理有效信息。

再次按下F7键，代码窗口中的颜色会再改变，红色表明命令处入第三段“intEX”。再按下F7，在代码窗口中，黄色出现在更下面的位置，并且是唯一彩色行。

打开Clock Cycle Diagram窗口。它显示流水线的时空图。

第一条命令正在MEM段，第二条命令在intEX段，第四条命令在IF段。而第三条命令指示为“aborted”。其原因是：第二条命令（jal）是无条件分支指令，但只有在第三个时钟周期，jal指令被译码后才知道，这时，下一条命令movi2fp已经取出，但需执行的下一条命令在另一个地址处，因而，movi2fp的执行应被取消，在流水线中留下气泡。

jal的分支地址命名为“InputUnsigned”。为找到此符号地址的实际值，点击主窗

口中的Memory和Symbols，出现的子窗口中显示相应的符号和对应的实际值。在“Sort”：区域选定“name”，使它们按名称排序，而不是按数值排序。数字后的“G”代表全局符号，“L”代表局部符号。“input”中的“InputUnsigned”是一个全局符号，它的实际值为0x144，用作地址。点击OK按纽关闭窗口。

再一次点击F7，第一条命令（addi）到达流水线的最后一段。对准Clock cycle diagram 窗口中相应命令所在行，然后双击它，弹出一个新窗口。窗口中会详细显示每一个流水段处理器内部的执行动作。这个窗口“Information about...”作为将来的Information窗口。观察完后，点击OK按钮关闭窗口。双击第三行（movi2fp），它只执行了第一段（IF），这是因为出现跳转而被取消。

当通过Code窗口观察代码时，接下来的几条指令几近一样，它们都是sw-操作：将寄存器中的数写入存储器中。重复按F7将很枯燥，因此使用断点加快此过程。

现在，指向Code窗口中包含命令trap0x5的0x0000015c行，此命令是写屏幕的系统调用。单击命令行，然后点击主窗口菜单Code，单击Set Breakpoint(确保命令行仍被标记！)，将弹出一个新的“Set Breakpoint”窗口。通过此窗口，你可以选择命令运行到流水线的哪一阶段时，程序停止执行。缺省为ID段。点击OK关闭窗口。

在Code窗口中，trap0x5行上出现了“BID”，它表示当本指令在译码段时，程序中止执行。

现在点击Execution/Run或按F5，模拟就继续运行。会出现一个对话框提示你“ID-Stage:reached at Breakpoint#1”，按"确认"按钮关闭。

点击Clock cycle diagram窗口中的trap0x5行，你将看到模拟正处于时钟周期14。trap0x5行如下所示：

原因是：无论何时遇到一条trap指令时，DLX处理器中的流水线将被清空。在Information窗口（双击trap行弹出）中，在IF段显示消息“3stall(s)because of Trap-Pipeline-Clearing!”。

指令trap0x5已经写到屏幕上，你可以通过点击主窗口菜单条上的Execute/ Display DLX-I/O来查看。

为进一步模拟，点击Code窗口，用箭头键或鼠标向下滚动到地址为0x00000194的那一行（指令是lw r2,SaveR2(r0)），点击此行，点击Code/Set Breakpoint/OK，在这一行上设置一个断点。采用同样的方法，在地址0x000001a4（指令jar r31）处设置断点。现在按F5继续运行。这时，会弹出DLX-Standard-I/O窗口，在信息“An integer value>1:”后鼠标闪烁，键入20然后按Enter，模拟继续运行到断点#2处。

在Clock cycle diagram窗口中，在指令之间出现了红和绿的箭头。红色箭头表示需要一个暂停，箭头指向处显示了暂停的原因。R-Stall（R-暂停）表示引起暂停的原因是RAW。绿色箭头表示定向技术的使用。

双击主窗口中的Register图标。Register窗口会显示各个寄存器中的内容。看一下R1到R5的值。按F5使模拟继续运行到下一个断点处，有些值将发生改变，指令lw从主存中取数到寄存器中。

点击Execute/Multiple Cycles或者按F8键，在新出现的窗口中输入17，然后按Enter键，模拟程序将继续运行17个时钟周期。向上滚动Clock cycle diagram窗口，直到看到指令周期72到78。在EX段，两个浮点操作（multd and subd）分别在不同的部

件上运行，它们都需要多个周期才能结束。因而在它们之后的下一条指令能取指，译码和执行，然后暂停一个周期以允许subd完成MEM段。

按F5使程序完成执行，出现消息“Trap#0occurred”表明最后一条指令trap0已经执行，Trap指令中编号“0”没有定义，只是用来终止程序。双击图标Statistics。Statistics窗口提供各个方面的信息：模拟中硬件配置情况、暂停及原因、条件分支、Load/Store指令、浮点指令和traps。窗口中给出事件发生的次数和百分比，如RAW stalls：17(7.91%of all Cycles)。

Statistics窗口中的各种统计数字：总的周期数(215)和暂停数(17RAW,25 Control,12Trap;54Total)，然后关闭窗口。

点击Configuration中的Enable Forwarding使定向无效（去掉小钩），打开断点Breakpoints图标并点击Breakpoints菜单，删除所有断点，然后按F5，键入20后，按Enter，模拟程序一直运行到结束。重新查看静态窗口，控制暂停和Trap暂停仍然是同样的值，而RAW暂停从17变成了53，总的模拟周期数增加到236。

利用这些值，计算定向技术带来的加速比：236/215= 1.098

所以可知DLX

forwarded 比DLX

not forwarded

快9.8%。

6、实验总结：

通过本实验，熟练掌握WinDLX模拟器的操作和使用，清楚WinDLX五段流水线在执行具体程序时的流水情况，熟悉DLX指令集结构及其特点。对于体系结构这门课程的学习和后面的实验很有帮助，对DLX的流水线运行分析，包括流水线单步执行、每个流水段功能、理解流水线停顿、流水线建立和排空、定向技术等内容有了很好的掌握；知道其运行情况，能够

根据程序段分析其运行位置及存储情况，会用内存地址等查看所输入数值的存储，在寄存器中找到相应输入数值，理解其运行断点的含义；我还会观察程序中出现的数据相关、控制相关和结构相关现象，并能找出程序中出现上述现象的指令；对课堂所学知识有了更深入的理解，将所学知识在实践中运用，以便理解更清晰、透彻。

微机系统实验报告

西安电子科技大学 实验报告

实验一汇编语言编程实验 一、实验目的 （1）掌握汇编语言的编程方法 （2）掌握 DOS 功能调用的使用方法 （3）掌握汇编语言程序的调试运行过程 二、实验设备 PC 机一台。 三、实验内容 1. 将指定数据区的字符串数据以ASCII码形式显示在屏幕上，并通过DOS功能调用完成必要提示信息的显示。 2. 在屏幕上显示自己的学号姓名信息。 3. 循环从键盘读入字符并回显在屏幕上，然后显示出对应字符的ASCII码，直到输入”Q”或“q”时结束。 4. 自主设计输入显示信息，完成编程与调试，演示实验结果。 四、实验源码 DA TA SEGMENT DISCHA DB'WangHan 14030188004',0AH,0DH,'$' TAB DB' ',0AH,0DH,'$' BLANK DB' $' DA TA ENDS STACK SEGMENT STACK ENDS CODE SEGMENT ASSUME CS:CODE,DS:DA TA,SS:STACK START: MOV AX,SEG DISCHA MOV DS,AX MOV DX,OFFSET DISCHA MOV AH,09H INT 21H NEXT: MOV AH,01H INT 21H CMP AL,'Q' JE ENDSS

CMP AL,'q' JE ENDSS MOV BL,AL MOV AX,SEG BLANK MOV DS,AX MOV DX,OFFSET BLANK MOV AH,09H INT 21H MOV BH,0AH MOV DL,BL MOV CL,04H SHR DL,CL CMP DL,BH JNL Q3 JMP Q2 Q1: ADD DL,07H Q2: ADD DL,30H MOV AH,02H INT 21H MOV DL,BL MOV DH,0FH AND DL,DH CMP DL,BH JNL Q3 JMP Q4 Q3: ADD DL,07H Q4: ADD DL,30H MOV AH,02H INT 21H MOV AX,SEG TAB MOV DS,AX MOV DX,OFFSET TAB MOV AH,09H INT 21H MOV CX,0009H LOOP NEXT

数据结构实验报告格式

《数据结构课程实验》大纲 一、《数据结构课程实验》的地位与作用 “数据结构”是计算机专业一门重要的专业技术基础课程，是计算机专业的一门核心的关键性课程。本课程较系统地介绍了软件设计中常用的数据结构以及相应的存储结构和实现算法，介绍了常用的多种查找和排序技术，并做了性能分析和比较，内容非常丰富。本课程的学习将为后续课程的学习以及软件设计水平的提高打下良好的基础。 由于以下原因，使得掌握这门课程具有较大的难度： （1）内容丰富，学习量大，给学习带来困难； （2）贯穿全书的动态链表存储结构和递归技术是学习中的重点也是难点； （3）所用到的技术多，而在此之前的各门课程中所介绍的专业性知识又不多，因而加大了学习难度； （4）隐含在各部分的技术和方法丰富，也是学习的重点和难点。 根据《数据结构课程》课程本身的技术特性，设置《数据结构课程实验》实践环节十分重要。通过实验实践内容的训练，突出构造性思维训练的特征, 目的是提高学生组织数据及编写大型程序的能力。实验学时为18。 二、《数据结构课程实验》的目的和要求 不少学生在解答习题尤其是算法设计题时，觉得无从下手，做起来特别费劲。实验中的内容和教科书的内容是密切相关的，解决题目要求所需的各种技术大多可从教科书中找到，只不过其出现的形式呈多样化，因此需要仔细体会，在反复实践的过程中才能掌握。 为了帮助学生更好地学习本课程，理解和掌握算法设计所需的技术，为整个专业学习打好基础，要求运用所学知识，上机解决一些典型问题，通过分析、设计、编码、调试等各环节的训练，使学生深刻理解、牢固掌握所用到的一些技术。数据结构中稍微复杂一些的算法设计中可能同时要用到多种技术和方法，如算法设计的构思方法，动态链表，算法的编码，递归技术，与特定问题相关的技术等，要求重点掌握线性链表、二叉树和树、图结构、数组结构相关算法的设计。在掌握基本算法的基础上，掌握分析、解决实际问题的能力。 三、《数据结构课程实验》内容 课程实验共18学时，要求完成以下六个题目： 实习一约瑟夫环问题（2学时）

【精品实验报告】软件体系结构设计模式实验报告

【精品实验报告】软件体系结构设计模式实验报告软件体系结构 设计模式实验报告 学生姓名: 所在学院: 学生学号: 学生班级: 指导老师: 完成日期: 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，包括组合模式、外观模式、代理模式、观察者模式和策略模式，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组合模式、外观模式、代理模式、观察者模式和策略模式，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) 组合模式 使用组合模式设计一个杀毒软件(AntiVirus)的框架，该软件既可以对某个文件夹(Folder)杀毒，也可以对某个指定的文件(File)进行杀毒，文件种类包括文本文件TextFile、图片文件ImageFile、视频文件VideoFile。绘制类图并编程模拟实现。 (2) 组合模式 某教育机构组织结构如下图所示: 北京总部 教务办公室湖南分校行政办公室 教务办公室长沙教学点湘潭教学点行政办公室

教务办公室行政办公室教务办公室行政办公室 在该教育机构的OA系统中可以给各级办公室下发公文，现采用 组合模式设计该机构的组织结构，绘制相应的类图并编程模拟实现，在客户端代码中模拟下发公文。(注:可以定义一个办公室类为抽象叶子构件类，再将教务办公室和行政办公室作为其子类;可以定义一个教学机构类为抽象容器构件类，将总部、分校和教学点作为其子类。) (3) 外观模式 某系统需要提供一个文件加密模块，加密流程包括三个操作，分别是读取源文件、加密、保存加密之后的文件。读取文件和保存文件使用流来实现，这三个操作相对独立，其业务代码封装在三个不同的类中。现在需要提供一个统一的加密外观类，用户可以直接使用该加密外观类完成文件的读取、加密和保存三个操作，而不需要与每一个类进行交互，使用外观模式设计该加密模块，要求编程模拟实现。参考类图如下: reader = new FileReader();EncryptFacadecipher = new CipherMachine();writer = new FileWriter();-reader: FileReader-cipher: CipherMachine-writer: FileWriter +EncryptFacade () +fileEncrypt (String fileNameSrc,: voidString plainStr=reader.read(fileNameSrc); String fileNameDes)String

(完整版)数据结构实验报告全集

数据结构实验报告全集 实验一线性表基本操作和简单程序 1 ．实验目的 （1 ）掌握使用Visual C++ 6.0 上机调试程序的基本方法； （2 ）掌握线性表的基本操作：初始化、插入、删除、取数据元素等运算在顺序存储结构和链表存储结构上的程序设计方法。 2 ．实验要求 （1 ）认真阅读和掌握和本实验相关的教材内容。 （2 ）认真阅读和掌握本章相关内容的程序。 （3 ）上机运行程序。 （4 ）保存和打印出程序的运行结果，并结合程序进行分析。 （5 ）按照你对线性表的操作需要，重新改写主程序并运行，打印出文件清单和运行结果 实验代码： 1）头文件模块 #include iostream.h>// 头文件 #include// 库头文件------ 动态分配内存空间 typedef int elemtype;// 定义数据域的类型 typedef struct linknode// 定义结点类型 { elemtype data;// 定义数据域 struct linknode *next;// 定义结点指针 }nodetype; 2）创建单链表

nodetype *create()// 建立单链表，由用户输入各结点data 域之值， // 以0 表示输入结束 { elemtype d;// 定义数据元素d nodetype *h=NULL,*s,*t;// 定义结点指针 int i=1; cout<<" 建立一个单链表"<> d; if(d==0) break;// 以0 表示输入结束 if(i==1)// 建立第一个结点 { h=(nodetype*)malloc(sizeof(nodetype));// 表示指针h h->data=d;h->next=NULL;t=h;//h 是头指针 } else// 建立其余结点 { s=(nodetype*) malloc(sizeof(nodetype)); s->data=d;s->next=NULL;t->next=s; t=s;//t 始终指向生成的单链表的最后一个节点

数据结构实验报告

数据结构实验报告 一．题目要求 1）编程实现二叉排序树，包括生成、插入，删除； 2）对二叉排序树进行先根、中根、和后根非递归遍历； 3）每次对树的修改操作和遍历操作的显示结果都需要在屏幕上用树的形状表示出来。 4）分别用二叉排序树和数组去存储一个班(50人以上)的成员信息(至少包括学号、姓名、成绩3项),对比查找效率，并说明在什么情况下二叉排序树效率高,为什么? 二．解决方案 对于前三个题目要求，我们用一个程序实现代码如下 #include #include #include #include "Stack.h"//栈的头文件，没有用上 typedefintElemType; //数据类型 typedefint Status; //返回值类型 //定义二叉树结构 typedefstructBiTNode{ ElemType data; //数据域 structBiTNode *lChild, *rChild;//左右子树域 }BiTNode, *BiTree; intInsertBST(BiTree&T,int key){//插入二叉树函数 if(T==NULL) { T = (BiTree)malloc(sizeof(BiTNode)); T->data=key; T->lChild=T->rChild=NULL; return 1; } else if(keydata){ InsertBST(T->lChild,key); } else if(key>T->data){ InsertBST(T->rChild,key); } else return 0; } BiTreeCreateBST(int a[],int n){//创建二叉树函数 BiTreebst=NULL; inti=0; while(i

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。

数据结构实验报告完整

华北电力大学 实验报告| | 实验名称数据结构实验 课程名称数据结构 | | 专业班级：学生姓名： 学号：成绩： 指导教师：实验日期：2015/7/3

实验报告说明： 本次实验报告共包含六个实验，分别为：简易停车场管理、约瑟夫环（基于链表和数组）、二叉树的建立和三种遍历、图的建立和两种遍历、hash-telbook和公司招工系统。 编译环境：visual studio 2010 使用语言：C++ 所有程序经调试均能正常运行 实验目录 实验一约瑟夫环（基于链表和数组） 实验二简易停车场管理 实验三二叉树的建立和三种遍历 实验四图的建立和两种遍历 实验五哈希表的设计

实验一：约瑟夫环 一、实验目的 1.熟悉循环链表的定义和有关操作。 二、实验要求 1.认真阅读和掌握实验内容。 2．用循环链表解决约瑟夫问题。 3.输入和运行编出的相关操作的程序。 4.保存程序运行结果 , 并结合输入数据进行分析。 三、所用仪器设备 1.PC机。 2.Microsoft Visual C++运行环境。 四、实验原理 1.约瑟夫问题解决方案： 用两个指针分别指向链表开头和下一个，两指针依次挪动，符合题意就输出结点数据，在调整指针，删掉该结点。 五、代码 1、基于链表 #include using namespace std; struct Node { int data; Node* next; }; void main() { int m,n,j=1; cout<<"请输入m的值：";cin>>m; cout<<"请输入n的值：";cin>>n; Node* head=NULL; Node* s=new Node; for(int i=1;i<=n;i++) { Node* p=new Node; p->data=n+1-i;

计算机操作系统 实验报告

操作系统实验报告 学院：计算机与通信工程学院 专业：计算机科学与技术 班级： 学号： 姓名： 指导教师： 成绩： 2014年 1 月 1 日

实验一线程的状态和转换（5分） 1 实验目的和要求 目的：熟悉线程的状态及其转换，理解线程状态转换与线程调度的关系。 要求： （1）跟踪调试EOS线程在各种状态间的转换过程，分析EOS中线程状态及其转换的相关源代码； （2）修改EOS的源代码，为线程增加挂起状态。 2 完成的实验内容 2.1 EOS线程状态转换过程的跟踪与源代码分析 （分析EOS中线程状态及其转换的核心源代码，说明EOS定义的线程状态以及状态转换的实现方法；给出在本部分实验过程中完成的主要工作，包括调试、跟踪与思考等） 1.EOS 准备了一个控制台命令“loop ”，这个命令的命令函数是 ke/sysproc.c 文件中的ConsoleCmdLoop 函数（第797行，在此函数中使用 LoopThreadFunction 函数（第755 行）创建了一个优先级为 8 的线程（后面简称为“loop 线程”），该线程会在控制台中不停的（死循环）输出该线程的ID和执行计数，执行计数会不停的增长以表示该线程在不停的运行。loop命令执行的效果可以参见下图： 2. 线程由阻塞状态进入就绪状态 （1）在虚拟机窗口中按下一次空格键。 （2）此时EOS会在PspUnwaitThread函数中的断点处中断。在“调试”菜单中选择“快速监视”，在快速监视对话框的表达式编辑框中输入表达式“*Thread”，然后点击“重新计算”按钮，即可查看线程控制块（TCB）中的信息。其中State域的值为3（Waiting），双向链表项StateListEntry的Next和Prev指针的值都不为0，说明这个线程还处于阻塞状态，并在某个同步对象的等待队列中；StartAddr域的值为IopConsoleDispatchThread，说明这个线程就是控制台派遣线程。 （3）关闭快速监视对话框，激活“调用堆栈”窗口。根据当前的调用堆栈，可以看到是由键盘中断服务程序（KdbIsr）进入的。当按下空格键后，就会发生键盘中断，从而触发键盘中断服务程序。在该服务程序的最后中会唤醒控制台派遣线程，将键盘事件派遣到活动的控制台。 （4）在“调用堆栈”窗口中双击PspWakeThread函数对应的堆栈项。可以看到在此函数中连续调用了PspUnwaitThread函数和PspReadyThread函数，从而使处于阻塞状态的控制台派遣线程进入就绪状态。 （5）在“调用堆栈”窗口中双击PspUnwaitThread函数对应的堆栈项，先来看看此函数是如何改变线程状态的。按F10单步调试直到此函数的最后，然后再从快速监视对

微机汇编语言编程系统实验报告

微机系统实验报告 实验一汇编语言编程实验 一、实验目的 (1)掌握汇编语言的编程方法 (2)掌握DOS功能调用的使用方法 (3)掌握汇编语言程序的调试运行过程 二、实验设备 PC机一台。 三、实验内容 （1）将指定数据区的字符串数据以ASCII码形式显示在屏幕上，并通过DOS功能调用完成必要提示信息的显示。 (2) 在屏幕上显示自己的学号姓名信息。 （3）循环从键盘读入字符并回显在屏幕上，然后显示

出对应字符的ASCII码，直到输入“Q”或“q”时结束。 （4）自主设计输入显示信息，完成编程与调试，演示实验结果。 考核方式：完成实验内容（1）（2）（3）通过， 完成实验内容（4）优秀。 实验中使用的DOS功能调用：INT 21H 表3-1-1 显示实验中可使用DOS功能调用

四、实验步骤 (1)运行QTHPCI软件，根据实验内容编写程序，参考程序流程如图3-1-1所示。 (2)使用“项目”菜单中的“编译”或“编译连接”命令对实验程序进行编译、连接。

(3)“调试”菜单中的“进行调试”命令进入Debug调试，观察调试过程中数据传输指令执行后各寄存器及数据区的内容。按F9连续运行。 (4)更改数据区的数据，考察程序的正确性。 五、实验程序 DATA SEGMENT BUFFER DB '03121370konglingling:',0AH,0DH,'$' BUFFER2 DB 'aAbBcC','$' BUFFER3 DB 0AH,0DH,'$' DATA ENDS CODE SEGMENT ASSUME CS:CODE,DS:DATA START: MOV AX,DATA MOV DS,AX mov ah,09h mov DX,OFFSET BUFFER int 21h MOV SI,OFFSET BUFFER2

数据结构实验报告模板

2009级数据结构实验报告 实验名称：约瑟夫问题 学生姓名：李凯 班级：21班 班内序号：06 学号：09210609 日期：2010年11月5日 1．实验要求 1）功能描述：有n个人围城一个圆圈，给任意一个正整数m，从第一个人开始依次报数，数到m时则第m个人出列，重复进行，直到所有人均出列为止。请输出n个人的出列顺序。 2）输入描述：从源文件中读取。 输出描述：依次从显示屏上输出出列顺序。 2. 程序分析 1）存储结构的选择 单循环链表 2）链表的ADT定义 ADT List{ 数据对象：D={a i|a i∈ElemSet,i=1,2,3,…n,n≧0} 数据关系：R={< a i-1, a i>| a i-1 ,a i∈D,i=1,2,3,4….,n} 基本操作： ListInit(&L)；//构造一个空的单链表表L ListEmpty(L); //判断单链表L是否是空表，若是，则返回1，否则返回0. ListLength(L); //求单链表L的长度 GetElem（L，i）；//返回链表L中第i个数据元素的值； ListSort(LinkList&List) //单链表排序 ListClear(&L); //将单链表L中的所有元素删除，使单链表变为空表 ListDestroy(&L);//将单链表销毁 }ADT List 其他函数： 主函数； 结点类; 约瑟夫函数 2.1 存储结构

[内容要求] 1、存储结构：顺序表、单链表或其他存储结构，需要画示意图，可参考书上P59 页图2-9 2.2 关键算法分析 结点类： template class CirList;//声明单链表类 template class ListNode{//结点类定义； friend class CirList;//声明链表类LinkList为友元类； Type data;//结点的数据域； ListNode*next;//结点的指针域； public: ListNode():next(NULL){}//默认构造函数； ListNode(const Type &e):data(e),next(NULL){}//构造函数 Type & GetNodeData(){return data;}//返回结点的数据值； ListNode*GetNodePtr(){return next;}//返回结点的指针域的值； void SetNodeData(Type&e){data=e;}//设置结点的数据值； void SetNodePtr(ListNode*ptr){next=ptr;} //设置结点的指针值； }; 单循环链表类： templateclass CirList { ListNode*head;//循环链表头指针 public: CirList(){head=new ListNode();head->next=head;}//构造函数，建立带头节点的空循环链表 ~CirList(){CirListClear();delete head;}//析构函数，删除循环链表 void Clear();//将线性链表置为空表 void AddElem(Type &e);//添加元素 ListNode *GetElem(int i)const;//返回单链表第i个结点的地址 void CirListClear();//将循环链表置为空表 int Length()const;//求线性链表的长度 ListNode*ListNextElem(ListNode*p=NULL);//返回循环链表p指针指向节点的直接后继，若不输入参数，则返回头指针 ListNode*CirListRemove(ListNode*p);//在循环链表中删除p指针指向节点的直接后继，且将其地址通过函数值返回 CirList&operator=(CirList&List);//重载赋

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。

数据结构实验报告图实验

图实验一，邻接矩阵的实现 1.实验目的 （1）掌握图的逻辑结构 （2）掌握图的邻接矩阵的存储结构 （3）验证图的邻接矩阵存储及其遍历操作的实现 2.实验内容 （1）建立无向图的邻接矩阵存储 （2）进行深度优先遍历 （3）进行广度优先遍历 3．设计与编码 MGraph.h #ifndef MGraph_H #define MGraph_H const int MaxSize = 10;

template class MGraph { public: MGraph(DataType a[], int n, int e); ~MGraph(){ } void DFSTraverse(int v); void BFSTraverse(int v); private: DataType vertex[MaxSize]; int arc[MaxSize][MaxSize]; int vertexNum, arcNum; }; #endif MGraph.cpp

#include using namespace std; #include "MGraph.h" extern int visited[MaxSize]; template MGraph::MGraph(DataType a[], int n, int e) { int i, j, k; vertexNum = n, arcNum = e; for(i = 0; i < vertexNum; i++) vertex[i] = a[i]; for(i = 0;i < vertexNum; i++) for(j = 0; j < vertexNum; j++) arc[i][j] = 0; for(k = 0; k < arcNum; k++) {

华科_计算机系统实验报告

课程实验报告课程名称：计算机系统基础 专业班级： 学号： 姓名： 指导教师： 报告日期：年月日 计算机科学与技术学院

目录 实验1： (1) 实验2： (7) 实验3： (24) 实验总结 (34)

实验1：数据表示 1.1 实验概述 实验目的：更好地熟悉和掌握计算机中整数和浮点数的二进制编码表示。 实验目标：加深对数据二进制编码表示的了解。 实验要求：使用有限类型和数量的运算操作实现一组给定功能的函数。 实验语言：c。 实验环境：linux 1.2 实验内容 需要完成bits.c中下列函数功能，具体分为三大类：位操作、补码运算和浮点数操作。 1）位操作 表1列出了bits.c中一组操作和测试位组的函数。其中，“级别”栏指出各函数的难度等级（对应于该函数的实验分值），“功能”栏给出函数应实现的输出（即功能），“约束条件”栏指出你的函数实现必须满足的编码规则（具体请查看bits.c中相应函数注释），“最多操作符数量”指出你的函数实现中允许使用的操作符的最大数量。 你也可参考tests.c中对应的测试函数来了解所需实现的功能，但是注意这些测试函数并不满足目标函数必须遵循的编码约束条件，只能用做关于目标函数正确行为的参考。 表1 位操作题目列表

2）补码运算 表2列出了bits.c中一组使用整数的补码表示的函数。可参考bits.c中注释说明和tests.c中对应的测试函数了解其更多具体信息。 表2 补码运算题目列表 3）浮点数操作 表3列出了bits.c中一组浮点数二进制表示的操作函数。可参考bits.c中注释说明和tests.c中对应的测试函数了解其更多具体信息。注意float_abs的输入参数和返回结果（以及float_f2i函数的输入参数）均为unsigned int类型，但应作为单精度浮点数解释其32 bit二进制表示对应的值。 表3 浮点数操作题目列表

华中科技大学计算机操作系统实验报告

实验目的 掌握Linux操作系统的使用方法； 了解Linux系统内核代码结构； 掌握实例操作系统的实现方法。 一、实验要求 1、掌握Linux操作系统的使用方法，包括键盘命令、系统调用；掌握在Linux 下的编程环境。 ●编一个C程序，其内容为实现文件拷贝的功能； ●编一个C程序，其内容为分窗口同时显示三个并发进程的运行结 果。要求用到Linux下的图形库。 2、掌握系统调用的实现过程，通过编译内核方法，增加一个新的系统调用。 另编写一个应用程序，调用新增加的系统调用。 实现的功能是：文件拷贝； 3、掌握增加设备驱动程序的方法。通过模块方法，增加一个新的设备驱动 程序，其功能可以简单。 实现字符设备的驱动； 4、了解和掌握/proc文件系统的特点和使用方法 ●了解/proc文件的特点和使用方法 ●监控系统状态，显示系统中若干部件使用情况 ●用图形界面实现系统监控状态。 5、设计并实现一个模拟的文件系统（选作） 二、实验一 1、编一个C程序，其内容为实现文件拷贝的功能 要实现文件拷贝功能，主要用到的函数是fopen、fputc、fgetc。 主要用到的头文件： #include #include 设计思路：由scanf函数获取2个文件名，根据其文件名和路径分别打开该2个文件，设置一个循环，从源文件复制1个字节到目 的文件，直到源文件指针到文件尾，最后关闭2个文件。 在可能出错的地方需要加上相应的报错代码，并输出错误信息，以方便调试。 理清楚设计思路后，首先搭建linux下编程环境。 安装gcc：sudo apt-get install build-essential 安装codeblocks：sudo apt-get install codeblocks 在集成开发环境Code::Blocks IDE下根据需求写出相应的源代码copy.c，将程序编译并生成exe可执行文件。 然后手动创建一个测试文件test.txt ，运行copy.exe文件，并输入

微机系统的组装与配置实验报告

微机系统的组装与配置实验报告

计算机学院综合性实验 实验报告 课程名称微机与外设维护维修技术 实验学期 2015 至 2016 学年第 2 学期 学生所在院系计算机学院 年级 2013 专业班级计 学生姓名学号 2013 任课教师 实验成绩 计算机学院制

一、硬件拆卸部分 1、主板的型号及功能、性能说明： 主板是电脑系统中最大的一块电路板，主板上布满了各种电子元件、插槽、接口等。它为CPU、内存和各种功能（声、图、通信、网络、TV、SCSI等）卡提供安装插座（槽）；为各种磁、光存储设备、打印机和扫描仪等I/O设备以及数码相机、摄像头、调制解调器等多媒体和通讯设备提供接口，实际上电脑通过主板将CPU等各种器件和外部设备有机地结合起来形成一套完整的系统。 主板的标准结构是根据主板上各元器件的布局排列方式、主板的尺寸大小及形状、所使用的电源规格等。 目前市场上PC的主板主要有ATX、Micro ATX和BTX等结构。 2、CPU的型号及功能、性能说明： 中央处理器（CPU）是一块超大规模集成电路芯片，它是整个计算机系统的核心。CPU主要包括运算器、控制器和寄存器三个部件。这三个部件相互协调，使他们可以进行分析、判断、运算并控制计算机各部分协调工作。其中运算器主要完成各种算术运算和逻辑运算；而控制器是指挥中心，控制运算器及其他部件工作，它能对指令进行分析，作出相应的控制；寄存器用来暂时存放运算中的中间结果或数据。 CPU的性能指标： 字长或位数； 主频、外频、FSB频率； 高速缓冲存储器； 指令扩展技术； CPU的制造工艺； CPU的核心代号； 超线程技术； 多核心技术； 虚拟化技术； 可信执行技术。 3、硬盘的型号及功能、性能说明： 硬盘主要是有固定面板、控制电路板、磁头组、盘面组、主轴电机、接口、及其附件组成。其中磁头组和盘片组件是构成硬盘的核心，它们被封装在硬盘的净化腔体内，包括浮动磁头组件、磁头驱动机构、盘片组、主轴驱动装置级读写控制电路几个部分。 温切斯特硬盘的特点：磁盘旋转，磁头径向运动，磁头悬浮在磁片上方，用磁存储信息。 磁盘技术： RAID技术（廉价磁盘冗余阵列），使用磁盘驱动器的方法，是将一组磁盘驱动器用某种逻辑方式联系起来，作为逻辑上的一个大容量磁盘驱动器来使用。（RAID0、RAID1、RAID0+1、RAID3、RAID5模式）；

数据结构实验报告及心得体会

2011~2012第一学期数据结构实验报告 班级：信管一班 学号：201051018 姓名：史孟晨

实验报告题目及要求 一、实验题目 设某班级有M（6）名学生，本学期共开设N（3）门课程，要求实现并修改如下程序（算法）。 1. 输入学生的学号、姓名和 N 门课程的成绩（输入提示和输出显示使用汉字系统）， 输出实验结果。（15分） 2. 计算每个学生本学期 N 门课程的总分，输出总分和N门课程成绩排在前 3 名学 生的学号、姓名和成绩。 3. 按学生总分和 N 门课程成绩关键字升序排列名次，总分相同者同名次。 二、实验要求 1．修改算法。将奇偶排序算法升序改为降序。（15分） 2．用选择排序、冒泡排序、插入排序分别替换奇偶排序算法,并将升序算法修改为降序算法；。（45分）） 3．编译、链接以上算法，按要求写出实验报告（25）。 4. 修改后算法的所有语句必须加下划线，没做修改语句保持按原样不动。 5．用A4纸打印输出实验报告。 三、实验报告说明 实验数据可自定义，每种排序算法数据要求均不重复。 (1) 实验题目：《N门课程学生成绩名次排序算法实现》； (2) 实验目的：掌握各种排序算法的基本思想、实验方法和验证算法的准确性； (3) 实验要求：对算法进行上机编译、链接、运行； (4) 实验环境（Windows XP-sp3,Visual c++)； (5) 实验算法（给出四种排序算法修改后的全部清单）； (6) 实验结果（四种排序算法模拟运行后的实验结果）； (7) 实验体会（文字说明本实验成功或不足之处）。

三、实验源程序（算法） Score.c #include "stdio.h" #include "string.h" #define M 6 #define N 3 struct student { char name[10]; int number; int score[N+1]; /*score[N]为总分,score[0]-score[2]为学科成绩*/ }stu[M]; void changesort(struct student a[],int n,int j) {int flag=1,i; struct student temp; while(flag) { flag=0; for(i=1;ia[i+1].score[j]) { temp=a[i]; a[i]=a[i+1]; a[i+1]=temp; flag=1; } for(i=0;ia[i+1].score[j]) { temp=a[i]; a[i]=a[i+1]; a[i+1]=temp; flag=1;

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。

数据结构实验报告--图实验

图实验 一，邻接矩阵的实现 1.实验目的 （1）掌握图的逻辑结构 （2）掌握图的邻接矩阵的存储结构 （3）验证图的邻接矩阵存储及其遍历操作的实现 2.实验内容 （1）建立无向图的邻接矩阵存储 （2）进行深度优先遍历 （3）进行广度优先遍历 3．设计与编码 MGraph.h #ifndef MGraph_H #define MGraph_H const int MaxSize = 10; template class MGraph { public: MGraph(DataType a[], int n, int e); ~MGraph(){ } void DFSTraverse(int v); void BFSTraverse(int v); private: DataType vertex[MaxSize]; int arc[MaxSize][MaxSize]; int vertexNum, arcNum; }; #endif MGraph.cpp #include using namespace std; #include "MGraph.h" extern int visited[MaxSize]; template MGraph::MGraph(DataType a[], int n, int e)

{ int i, j, k; vertexNum = n, arcNum = e; for(i = 0; i < vertexNum; i++) vertex[i] = a[i]; for(i = 0;i < vertexNum; i++) for(j = 0; j < vertexNum; j++) arc[i][j] = 0; for(k = 0; k < arcNum; k++) { cout << "Please enter two vertexs number of edge: "; cin >> i >> j; arc[i][j] = 1; arc[j][i] = 1; } } template void MGraph::DFSTraverse(int v) { cout << vertex[v]; visited[v] = 1; for(int j = 0; j < vertexNum; j++) if(arc[v][j] == 1 && visited[j] == 0) DFSTraverse(j); } template void MGraph::BFSTraverse(int v) { int Q[MaxSize]; int front = -1, rear = -1; cout << vertex[v]; visited[v] = 1; Q[++rear] = v; while(front != rear) { v = Q[++front]; for(int j = 0;j < vertexNum; j++) if(arc[v][j] == 1 && visited[j] == 0){ cout << vertex[j]; visited[j] = 1;