操作系统中的地址映射是计算机内存管理的关键组成部分，它涉及到程序执行时如何将逻辑地址转换为物理地址，确保正确地访问内存。本实验主要探讨了三种类型的地址：物理地址、逻辑地址和虚拟地址，以及地址转换的过程，特别是针对段页式管理的实现原理。 1. 物理地址：物理地址是内存单元实际的、唯一的地址，直接对应于内存芯片的存储位置，是硬件层面的地址。在编程或操作系统中并不直接使用物理地址。 2. 逻辑地址：逻辑地址是程序中使用的地址，由编译器或链接器分配，它代表程序中指令或数据相对于程序起始位置的偏移。在Intel的段式管理中，逻辑地址由段标识符和段内偏移量组成。 3. 虚拟地址：在386保护模式下运行的Windows程序中，虚拟地址是程序实际使用的地址，也是逻辑地址的等价物。虚拟地址允许操作系统为每个进程创建独立的地址空间，提供内存保护和地址空间的抽象。 4. 地址转换：CPU通过两次转换将逻辑地址转化为物理地址。逻辑地址经过段式管理单元转化为线性地址，然后线性地址通过页式管理单元转化为物理地址。这个过程中涉及段表和页表，以及可能的段号、页号和页内偏移量。 5. 段页式管理：在这种管理方式中，进程的虚拟地址由段号、页号和页内偏移地址组成。每个进程有一个段表，每个段有自己的页表，用于存储段内的虚页到物理页的映射。段表中包含指向页表的地址和页表长度，以便进行地址转换。 6. 动态地址变换：在段页式系统中，访问内存通常需要多次内存访问。从段表获取页表地址，然后查找页表以得到最终的物理地址。这种多级的地址查找增加了CPU的访问延迟，但提供了更高级别的地址管理和保护。 7. 实验目的：通过实验，学生将能够理解和掌握分页机制，了解页表的工作原理，熟悉寻址过程，以及各种寄存器在地址转换中的作用。同时，实验有助于学生深入理解段页式管理的实现细节和效率问题。 地址映射是操作系统中不可或缺的一部分，它保证了程序在内存中的有效管理和高效执行。通过实验学习，学生能更好地理解这一复杂但至关重要的概念。

内容概要：本文详细介绍了利用PFC6.0进行巴西劈裂实验的方法和技术要点，涵盖二维和三维模型的建立、加载设置、声发射监测以及数据处理等方面。文中不仅提供了具体的代码示例，还分享了许多实用的经验技巧，如加载速率控制、接触模型选择、声发射数据处理等。此外，作者还探讨了一些有趣的实验现象及其背后的物理机制，如不同摩擦系数对抗拉强度的影响等。 适合人群：从事岩石力学研究、颗粒流仿真领域的科研人员和工程师。 使用场景及目标：帮助研究人员更好地理解和掌握PFC6.0在巴西劈裂实验中的应用，提高仿真的准确性和效率，优化实验参数设置，深入分析声发射数据，揭示岩石破坏过程中的微观机制。 其他说明：文章强调了调试过程中需要注意的关键点，如加载速率、接触模型的选择等，并提供了一些优化建议，如使用GPU加速计算、添加过渡颗粒等。同时，作者还分享了自己在实践中积累的一些经验和技巧，使读者能够更快地上手并解决常见问题。

操作系统是计算机系统的核心组成部分，负责管理和协调系统的硬件与软件资源，提供给用户和其他软件一个抽象的接口。在本次实验中，我们将深入探讨操作系统中的存储管理，特别是针对XV6操作系统的分页存储地址变换机制。XV6是一个简洁的UNIX-like操作系统，常用于教学和研究目的，它的内存管理机制对理解操作系统原理至关重要。 分页存储管理系统是现代计算机系统中广泛采用的一种内存管理方式。它的核心思想是将物理内存划分为固定大小的页框，同时将进程的虚拟地址空间分割成同样大小的页。通过页表，系统能够将虚拟地址映射到物理地址，实现地址变换。 在XV6中，地址变换的过程如下： 1. **虚拟地址结构**：XV6的虚拟地址由两部分组成：页号（Page Number, PN）和页内偏移（Page Offset, PO）。页号指示了虚拟地址所属的页，而页内偏移则指明了该地址在页内的位置。 2. **页表**：XV6使用单级页表，每个进程都有自己的页表，存储在内存中。页表项（Page Table Entry, PTE）包含了页框号（Physical Frame Number,PFN）以及访问控制标志等信息。 3. **地址变换**：当CPU生成一个虚拟地址时，会使用MMU（Memory Management Unit）进行地址变换。MMU首先根据虚拟地址的页号查找页表，找到对应的页表项。如果页表项有效（非零），则MMU将页表项中的PFN与虚拟地址的页内偏移组合，形成物理地址。如果页表项无效，则会产生一个页错误（Page Fault）。 4. **页错误处理**：页错误是当试图访问的页面不在物理内存中时发生的情况。这时，操作系统会根据情况采取不同的策略，如换出当前页，换入所需页，然后更新页表，使页表项有效。 5. **内存分配与回收**：XV6使用伙伴系统进行物理内存的分配和回收。伙伴系统是一种高效算法，可以将内存块分成不同大小的对，便于快速找到合适的空闲块。 在实验中，你可能需要编写代码来模拟这个过程，例如，实现虚拟地址到物理地址的转换函数，或者编写处理页错误的代码。`main.c`可能是实现这些功能的主要源文件，而`entryother.S`和`entry.S`则是XV6的入口点，通常包含初始化和中断处理代码，它们可能涉及到地址变换和页错误处理的入口。 理解XV6的分页存储管理不仅有助于掌握操作系统的基本原理，还能为深入学习其他高级内存管理技术，如虚拟内存、分段存储、多级页表等打下基础。通过实际操作，你可以更直观地体验到操作系统如何在有限的物理内存资源上高效运行多个并发进程。

### 南京邮电大学自然语言处理实验二：分词技术深入探究 #### 实验概述 本次实验的主要目的是深入理解并实现三种不同的分词方法：隐马尔科夫模型（HMM）、感知机模型和条件随机场（CRF）。通过这些方法的应用与实践，旨在加深学生对自然语言处理（NLP）领域中的文本分词技术的理解。 #### 实验目的与要求 - **掌握隐马尔科夫模型分词**：了解HMM的基本原理及其在中文分词中的应用。 - **掌握感知机模型分词**：学习感知机模型的基本理论，并实现其在中文分词中的应用。 - **掌握条件随机场分词**：熟悉CRF的理论基础，以及如何利用CRF进行中文分词。 #### 实验环境 - **硬件**：微型计算机 - **软件**： - 操作系统：Windows - Python版本：3.7 或 3.8 #### 实验原理及内容详解 ##### 1. 隐马尔科夫模型分词 隐马尔科夫模型（HMM）是一种统计模型，常用于处理序列标注问题，在自然语言处理领域有着广泛的应用。HMM的基本思想是将序列中的每个元素视为一个观测值，而隐藏状态则表示元素的真实类别。对于中文分词任务，可以将汉字视为观测值，将词语边界作为隐藏状态。 **实验步骤**： 1. **加载数据**：使用Python的`pyhanlp`库来加载MSR数据集。 2. **模型训练**：根据训练数据集构建HMM模型。 3. **分词测试**：利用训练好的模型对测试数据集进行分词处理，并计算F1分数以评估模型性能。 **代码示例**： ```python from pyhanlp import * # 导入必要的类 import zipfile import os from pyhanlp.static import download, remove_file, HANLP_DATA_PATH # 定义HMM相关类 FirstOrderHiddenMarkovModel = JClass('com.hankcs.hanlp.model.hmm.FirstOrderHiddenMarkovModel') SecondOrderHiddenMarkovModel = JClass('com.hankcs.hanlp.model.hmm.SecondOrderHiddenMarkovModel') HMMSegmenter = JClass('com.hankcs.hanlp.model.hmm.HMMSegmenter') CWSEvaluator = SafeJClass('com.hankcs.hanlp.seg.common.CWSEvaluator') # 定义训练函数 def train(corpus, model): segmenter = HMMSegmenter(model) segmenter.train(corpus) return segmenter.toSegment() # 定义评估函数 def evaluate(segment): result = CWSEvaluator.evaluate(segment, msr_test, msr_output, msr_gold, msr_dict) print(result) # 定义获取测试数据路径的函数 def test_data_path(): data_path = os.path.join(HANLP_DATA_PATH, 'test') if not os.path.isdir(data_path): os.mkdir(data_path) return data_path # 定义确保数据存在的函数 def ensure_data(data_name, data_url): root_path = test_data_path() dest_path = os.path.join(root_path, data_name) if os.path.exists(dest_path): return dest_path if data_url.endswith('.zip'): dest_path += '.zip' download(data_url, dest_path) if data_url.endswith('.zip'): with zipfile.ZipFile(dest_path, "r") as archive: archive.extractall(root_path) remove_file(dest_path) dest_path = dest_path[:-len('.zip')] return dest_path # 主程序 if __name__ == '__main__': sighan05 = ensure_data('icwb2-data', 'http://sighan.cs.uchicago.edu/bakeoff2005/data/icwb2-data.zip') ``` ##### 2. 感知机模型分词 感知机模型是一种线性分类器，它可以用来解决二分类问题。在中文分词任务中，可以将每个汉字视为特征向量的一部分，通过对特征向量进行分类来判断该位置是否为词的边界。 **实验步骤**： 1. **特征提取**：定义特征提取函数，如前后汉字、偏旁部首等。 2. **模型训练**：使用感知机算法对特征进行训练。 3. **分词预测**：基于训练好的感知机模型对测试数据进行分词预测。 ##### 3. 条件随机场分词 条件随机场（CRF）是一种概率模型，用于标注或解析序列数据。在中文分词中，CRF可以通过学习上下文之间的依赖关系来提高分词准确性。 **实验步骤**： 1. **特征设计**：设计特征函数，包括局部特征和全局特征。 2. **模型训练**：使用训练数据集训练CRF模型。 3. **分词测试**：利用训练好的模型对测试数据进行分词。 #### 总结 通过本次实验，学生能够深入了解不同分词方法的原理及其在实际应用中的表现。隐马尔科夫模型、感知机模型和条件随机场都是当前自然语言处理领域中重要的分词技术，掌握这些技术对于从事相关研究和开发工作具有重要意义。此外，通过亲手编写代码并分析结果，学生还可以提升编程能力和数据分析能力。

天津理工实验二：IIR和FIR数字滤波器设计 本实验报告的主要内容是设计和实现IIR和FIR数字滤波器，掌握数字信号处理的基础知识。实验目的在于加深理解IIR和FIR数字滤波器的时域特性和频域特性，并掌握设计原理和设计方法。 实验报告的评估标准包括实验过程、程序设计规范性、实验报告完整性、特色功能等方面。实验报告的内容包括实验目的、实验步骤、实验结果等部分。 在实验中，我们首先设计了一个IIR数字低通滤波器，使用脉冲响应不变法设计滤波器，要求通带和阻带具有单调下降特性。然后，我们使用MATLAB程序，采用窗函数法设计了一个FIR数字滤波器。我们使用设计的滤波器对加噪声的语音信号进行滤波，并对滤波前后的时域波形和频域特征进行比较。 IIR数字滤波器设计的关键步骤包括参数设置、计算模拟滤波器阶数N和截止频率、计算模拟滤波器系统函数、脉冲不变性设计等。FIR数字滤波器设计的关键步骤包括参数设置、计算窗口函数、计算FIR数字滤波器系数等。 实验结果表明，设计的IIR和FIR数字滤波器都能够有效地滤除噪声，提高语音信号的质量。实验结果也表明，两种滤波器都具有良好的时域特性和频域特性。 实验报告的特色功能包括使用MATLAB程序设计滤波器、使用窗函数法设计FIR数字滤波器、对滤波前后的时域波形和频域特征进行比较等。 本实验报告总结了IIR和FIR数字滤波器设计的过程和结果，掌握了数字信号处理的基础知识，并具备了优秀的实验报告写作能力。 * IIR数字滤波器设计：使用脉冲响应不变法设计IIR数字低通滤波器，要求通带和阻带具有单调下降特性。 * FIR数字滤波器设计：使用窗函数法设计FIR数字滤波器，计算FIR数字滤波器系数。 * 滤波器设计的评估标准：包括实验过程、程序设计规范性、实验报告完整性、特色功能等方面。 * 实验报告写作能力：掌握了优秀的实验报告写作能力，能够清晰地表达实验报告的内容和结果。

《点亮数码管：数字电子实验探索》 在本科阶段的数字电子实验中，"点亮一个数码管"是一项基础且重要的任务。此实验旨在提升学生对数字电路的理解与应用能力，涵盖了Multisim软件的使用、逻辑电路设计以及硬件调试等多个方面。通过这次实验，学生不仅能掌握基本的电路设计技能，还能深化对逻辑表达式与逻辑电路转换的理解，并学习如何通过阅读技术文档解决实际问题。 实验主要使用的工具包括Multisim 14.1 Education Edition软件用于电路设计与仿真，Xilinx ISE用于FPGA编程，以及硬件平台Digilent Basys 3。Basys 3是一款基于FPGA的开发板，它配备了四位拨码开关SW3~SW0作为输入，以及一个七段式数码管作为输出显示，为学生提供了一个直观的数字逻辑操作平台。 实验的核心任务是设计一个电路，使得拨码开关输入的BCD码能够正确地在数码管上显示出对应的数字。BCD码是一种二进制编码方式，用四位二进制数来表示一位十进制数。当输入为0-9时，数码管应显示相应的数字，而输入为A-F时，数码管应熄灭。为了实现这一功能，首先需要画出每个数字的真值表，然后根据真值表写出输出CA到CG的逻辑式，并进一步简化逻辑表达式。 在Multisim中，学生可以利用逻辑门（如与门和或门）搭建电路，通过仿真验证设计的正确性。化简后的逻辑式可以直接在软件中构建逻辑电路，这一步骤锻炼了学生将理论知识转化为实际操作的能力。同时，将设计导入FPGA，通过USB数据线连接到Basys 3，完成硬件实现，这一过程需要学生熟悉硬件平台的使用。 实验步骤中，每个数字的显示都需要对应输入的BCD码进行转换和驱动数码管。实验结果显示，所有输入的数字均能正确显示，验证了设计的正确性。例如，输入0000时，数码管显示数字0，而输入1010（对应十进制10）时，数码管应全灭。 然而，实验过程中可能会遇到问题，如输出信号的取反错误或者数码管异常亮起。这些问题需要通过分析电路，查找可能的逻辑错误，甚至重新化简和连接电路来解决。例如，若发现本应熄灭的数码管亮起，可能是因为输出的非零状态被误认为是零状态，这时可能需要调整逻辑门类型，如将或门改为或非门。此外，连接数码管的公共端（如AN0）也需要正确设置，以确保数码管各段能按需点亮或熄灭。 实验的最后部分是思考题，鼓励学生反思实验过程中的问题，加深对逻辑电路设计原理的理解。通过这样的实践，学生不仅能学会解决问题，也能培养良好的团队合作和交流能力，这对于未来从事电子工程或其他相关领域的工作至关重要。 "点亮一个数码管"的实验是一个全面的训练，涵盖了数字电路的基础知识、软件应用、硬件操作和问题解决，为学生的专业发展奠定了坚实的基础。通过这次实验，学生将更深入地理解数字电子世界的逻辑运作，为后续的复杂电路设计和系统开发做好准备。

### 南邮大数据存储与管理实验二：MongoDB的安装与应用 #### 一、实验背景及目标 在当前的大数据时代背景下，高效且稳定的数据存储解决方案变得尤为重要。MongoDB作为一种非关系型数据库，以其高性能、高灵活性以及易扩展的特点，在大数据处理领域占据了一席之地。本次实验旨在通过南京邮电大学的学生实践项目——《南邮大数据存储与管理实验二》，详细介绍如何安装和配置MongoDB，并构建一个包含多节点集群的系统。此外，还将利用Python技术开发一个针对学生就业形势的在线分析系统。 #### 二、实验目的 1. **搭建MongoDB集群**：构建一个包含两个分片节点副本集、一个配置节点副本集及两个路由节点的MongoDB集群。 2. **编写Shell脚本**：编写用于部署和管理该集群的Shell脚本。 3. **开发Python应用**：使用Python开发一个可以收集并分析学生就业数据的应用程序。 #### 三、实验环境 - **硬件**: 微型计算机，操作系统为Ubuntu 16.04。 - **软件**: - Linux操作系统。 - PyCharm作为Python开发工具。 - MongoDB数据库管理系统。 - Navicat Premium 16用于数据库管理。 #### 四、实验步骤详解 ##### 1. 安装MongoDB - **下载并解压MongoDB**： - 下载地址：[MongoDB官网](https://www.mongodb.com/download-center/community) - 解压命令：`sudo tar -zxvf mongodb-linux-x86_64-ubuntu1804-6.0.14.tgz` - **重命名解压后的文件夹**：`sudo mv mongodb-linux-x86_64-ubuntu1804-6.0.14 mongodb` - **创建必要的目录**： - 数据目录：`sudo mkdir -p /etc/mongodb/data` - 日志目录：`sudo mkdir -p /etc/mongodb/log` - 配置文件目录：`sudo mkdir -p /etc/mongodb/conf` - **创建MongoDB配置文件**： - 创建空白配置文件：`sudo touch /etc/mongodb/conf/mongodb.conf` - 编辑配置文件：`sudo vim /etc/mongodb/conf/mongodb.conf` - **配置文件内容**（示例）： ```plaintext storage: dbPath: /etc/mongodb/data/db net: bindIp: 127.0.0.1 port: 27017 systemLog: destination: file logAppend: true path: /etc/mongodb/log/mongodb.log ``` - **启动MongoDB服务**：`mongod -f /opt/mongodb/conf/mongodb.conf` - **登录MongoDB客户端**：`mongo` - **切换到admin数据库**：`use admin` - **关闭MongoDB服务**：`db.shutdownServer()` ##### 2. 搭建MongoDB集群 - **创建两套副本集**：分别为`shard1`和`shard2`，每套副本集包括三个成员节点。 - **启动副本集**：为每个副本集分别创建配置文件，并使用以下命令启动： - `mongod -f /opt/mongodb/conf/shard1/mongodb.conf` - `mongod -f /opt/mongodb/conf/shard2/mongodb.conf` - **创建配置副本集**：同样包括三个成员节点。 - **启动配置副本集**：使用如下命令启动： - `mongod -f /opt/mongodb/conf/shard3/mongodb.conf` - **初始化副本集**：进入其中一个副本集实例并初始化它： - `mongo --port 27018` - `rs.initiate()` - **添加副本节点**：继续添加其他副本节点并退出： - `rs.add("192.168.211.133:27019")` - `rs.addArb("192.168.211.133:27020")` - `exit` - **初始化配置节点的副本集**：重复上述步骤初始化配置副本集。 - **创建路由节点**：使用`mongos`来创建路由节点，并编辑配置文件。 - **启动mongos**：`mongos -f /opt/mongodb/conf/mongos.conf` - **连接到mongos**：`mongo --port 27017` - **添加分片副本集**：使用以下命令将分片副本集添加到集群中： - `sh.addShard("myshardrs01/lain-virtual-machine:27018,192.168.211.133:27019,192.168.211.133:27020")` - `sh.addShard("myshardrs02/lain-virtual-machine:27021,192.168.211.133:27022,192.168.211.133:27023")` ##### 3. 开发Python应用程序 - **需求分析**：根据题目要求，需要开发一个可以收集和分析学生就业数据的应用程序，数据主要包括全国在校学生总数、毕业生总数、专业情况、招聘单位情况、招聘岗位情况等。 - **设计思路**： - 使用Python进行数据抓取和清洗。 - 利用MongoDB存储清洗后的数据。 - 开发数据分析模块，实现就业趋势分析等功能。 - **技术栈**： - Python库：requests、BeautifulSoup、Pandas等。 - MongoDB操作：使用PyMongo库。 - **具体步骤**： - **数据获取**：编写爬虫程序抓取网络上的数据。 - **数据清洗**：利用Pandas等库进行数据清洗和格式化。 - **数据存储**：将清洗后的数据存入MongoDB数据库。 - **数据分析**：编写Python脚本对存储的数据进行统计分析，如生成图表展示就业趋势等。 通过以上步骤，学生能够深入了解MongoDB的安装、配置及应用，同时掌握使用Python进行数据处理的方法。这对于提高学生的实际操作能力和解决实际问题的能力具有重要意义。

内容概要：把图形的填充转换为扫描线从上往下扫描填充，这时我们只需要判断每一条扫描线与图形的交点，而我们可以根据扫描线的连贯性，对交点进行排序，第1个点与第2个点之间，第3个点与第4个点之间..... 依照此原理可以对图形进行扫描线算法扫描转换多边形，其中在判断上述交点时，还会出现扫描线与边重合、扫描线与边的交点为顶点等现象。 目的： 1理解多边形填充的目的 2掌握多边形的各种填充算法 3动态链表的排序算法

编译原理 递归向下 词法分析器 Java实现 编译原理实验二

包括实验题目，代码及运行结果 实验2 银行家算法（2学时） 一、实验目的 理解银行家算法，掌握进程安全性检查的方法及资源分配的方法。 二、实验内容 编写程序实现银行家算法，并验证程序的正确性。 三、实验要求 编制模拟银行家算法的程序，并以下面给出的例子验证所编写的程序的正确性。 例子：某系统有A、B、C、D 4类资源共5个进程（P0、P1、P2、P3、P4）共享，各进程对资源的需求和分配情况如下表所示。 进程 已占资源 最大需求数 A B C D A B C D P0 0 0 1 2 0 0 1 2 P1 1 0 0 0 1 7 5 0 P2 1 3 5 4 2 3 5 6 P3 0 6 3 2 0 6 5 2 P4 0 0 1 4 0 6 5 6 现在系统中A、B、C、D 4类资源分别还剩1、5、2、0个，请按银行家算法回答下列问题： （1）现在系统是否处于安全状态？ （2）如果现在进程P1提出需求（0、4、2、0）个资源的请求，系统能否满足它的请求？