雷达原理与系统课程设计

雷达原理与系统课程设计
雷达原理与系统课程设计

电子科技大学

课程设计报告

课程名称:雷达原理与系统

设计名称:雷达系统设计

指导老师:

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专业:

设计题目: 设计一雷达系统,对12m 目标,要求探测距离为10km ,发射波形为常规脉冲,方位角分辨力为2°,俯仰角分辨力为20 °,距离分辨力为15m 。要求:

1 设计和计算雷达系统的各项参数,包括工作频率、发射功率、接收机灵敏度、天线孔径和增益,脉冲重复频率、相参积累时间等。

2 分析系统的最大不模糊速度和最大不模糊距离、计算系统的速度分辨力。

3 在学完雷达系统脉冲压缩相关内容后,设计线性调频波形,使雷达的作用距离增加到200km ,距离分辨力达到3米。并画出单一目标回波经过脉冲压缩后的波形。

参数求解:

1

已知距离分辨率的公式为:min 2

c R τ

?= ,式中c 为电波传播数度,τ为脉冲宽度,则7

min 8

2215100.1310

R s s s c τμ-??=

===? 令雷达的工作频率为kHz f 5000=,发射功率kW P t 50=,则

m m f c 6.010

51038

8

=??==λ 雷达的角度分辨力取决于雷达的工作波长λ 和天线口径尺寸L ,约为/2L λ ,则可得:

水平口径尺寸L 为:m m L 6.890

26.02=?==

π

αλ 垂直口径尺寸h 为:m m h 85.09

26.02=?==

π

βλ 天线的孔径 22376.786.06.8m m Lh A =?==

天线增益 2586.0376

.7442

2

=?=

=

πλπA

G

发射波形为简单的矩形脉冲序列,设脉冲宽度为τ,脉冲重复周期为r T 则

av t t r r P P P f T τ

τ==

设r f τ称作雷达的工作比为D ,常规的矩形振幅调制脉冲雷达工作比的范围为

0.0001-0.01,取0.001D =,则6

0.001

100.110r D f Hz kHz τ-===?

以单基地脉冲雷达为例,天线采用收发共用,则雷达方程为12

4

max 2min 4t r i P A R S σπλ??

=????

则接收机灵敏度 W W R A P S r t 11

432234max

2

2

min 1001.6)1010(6.04376.7110504-?=??????==ππλσ 设单基地脉冲雷达的天线为360环扫天线,天线扫描速度20/min a r Ω=,水平

波速选择时运用最大值测向,当水平波速的宽度大于显示器的亮点直径时,取0.5==2θ

α

则对一个点目标的相参积累时间为0.5

21

20360/6060

a

t s s θ=

=

=Ω?

脉冲积累个数31

101016660

r n tf ==??≈

2

不产生频闪的条件是:1

2d r f f ≤

其中d f 表示脉冲多普勒频率,由2r d v f λ

= 关系可得最大不模糊速度:s m s m f v r r /1500/4

10106.043

max =??==λ 雷达的最大单值测距范围由其脉冲重复周期r T 决定,为保证单值测距,通常应选取8

max

3

310152221010

r r cT c R m km f ?≤===?? 故最大不模糊距离max 15R km =

设发射脉冲为单载频的矩形脉冲信号,其单位能量复包络可写成()u t ,表达式

为:()100

t u t τ

<

则由速度模糊函数的定义可得模糊函数()d w χ 为:()()

sin 2/22/2

d d d f f f τπχτ

τπ?=?

多普勒分辨常数d f A 为:()()

2

2

=

=50000d d d f f df A χχ+∞

-∞

?

有效相关时间e T 为:1

0.2d

e f T ms A =

= 信号在时域持续的时间越长即e T 越大,速度分辨力越强, 速度分辨率 s m s m t

v v /9/60

126

.02=?=

=

λ

3

由于相参积累的个数为166n =,则雷达实际的探测距离则会增加为原来的4n ,所以实际的探测距离为:'44max max 1661035.89R nR km km ==?≈

设压缩网络是无源网络,其本生不会产生噪声,而输入的噪声具有随机特征,故经过压缩网络后输入噪声不会被压缩,仍保持在接收机的原有噪声电平上,所以输出脉冲信号噪声的功率比与输入脉冲信号噪声的功率比提高了D 倍。 即

()()//i o

S N D S N =,其中D 称为压缩比。

这就使得脉冲压缩雷达的探测距离比采用相同发射的脉冲功率和保持相同分辨率的普通脉冲调制雷达的探测距离增加了4D 倍。故可求得:

4

4

4

max max ''max max 200964.3335.89R

R D D R R ????=?==≈ ? ??

???

由于线性调频波的距离分辨率为3m ,所以压缩后的脉冲宽度'τ 为:'20.02R s c τμ?==

则压缩前的脉冲宽度τ为:'=964.330.0219.28D s s ττμμ=?= 线性调频波的带宽B 为:'

1

50B MHz τ=

=

综上所述设计线性调频波()S t 为:()2022kt j f t S t e

π??+ ? ???

=

其中0f 表示雷达的工作频率,k 为调制宽度;设

612

06

50101, 2.591019.2810

B

f GHz k τ-?====??。 设延时022t s μ= ,则回波压缩前的信号为:()()()2000220k t t j f t t S t t e π??

-??-+

??

??

-=

则由MATLAB 画出回波压缩前后的波形为:

图2

《操作系统原理》课程设计--银行家算法程序设计

信息与计算科学 操作系统原理 课程设计报告 题目:银行家算法程序设计 班级: 姓名: 专业:

银行家算法程序设计 目录 1.绪论 (2) 2.需求分析 (2) 2.1功能需求 (2) 2.2数据需求 (2) 3. 总体设计 (2) 3.1功能模块设 (2) 3.2系统设计方案 (3) 3.3开发工具 (4) 4. 详细设计 (4) 4.1银行家算法中的数据结构 (4) 4.2银行家算法 (5) 4.3安全性算法 (6) 5. 调试与测试 (8) 6. 结论 (8) 结束语 (8) 参考文献 (9) 附录1-用户手册 (10) 附录2-源程序清单 (11)

1.绪论 20世纪末,随着计算机科学的发展,C语言的应用越来越广泛,很多程序都需要使用C语言来编写。C语言使用方便快捷,它已经成为计算机编程中不可缺少的一部分,而且它也被用于各个方面。例如:政府部门,银行,学校等等。 银行家算法是判断系统是否安全,并且允许其它进程来申请这里的资源,任何一个进程来申请资源时,必须先登记该进程对资源的申请要求然后由系统检查当前资源的状况,并用银行家算法和安全性算法来检查是否允许分配资源给进程。通过课程设计,加深我们对利用银行家算法避免死锁的理解。在设计中主要的难点是用语言编写银行家算法和安全性算法,使系统资源分配能安全进行,避免系统死锁。 2.需求分析 2.1 功能需求 1.添加进程的可用资源,最大资源,已分配资源; 2.判断系统是否安全; 3.申请资源; 4.申请资源后如何分配; 5.进行安全检查。 2.2 数据需求 主要数据包括:可用资源,最大资源,已分配资源,申请资源数。 3. 总体设计 3.1 功能模块设

专科《操作系统原理及应用》_试卷_答案

专科《操作系统原理及应用》 一、 (共 题 共 ?分) 在手工操作阶段,存在的一个严重的问题是()。 ( 分) ??计算机的速度不快 ??计算机的内存容量不大 ?外部设备太少 ??用户使用不方便 标准答案: ? 下列选项()不是操作系统关心的。 ( 分) ??管理计算机硬件 ??提供用户操作的界面 ?管理计算机资源 ??高级程序设计语言的编译 标准答案: 批处理最主要的一个缺点是()。 ( 分) ??用户无法与程序交互 ??一次只能执行一个程序 ?没有实现并发处理 ?????的利用率较低 标准答案:? 当 ??执行用户程序的代码时,处理器处于()。 ( 分) ??自由态 ??用户态 ??核心态 ??就绪态 标准答案: ? 根据中断信号的来源,()引起的中断称为外中断。 ( 分) ?????完成 ??内存越界 ?用户态下执行特权指令 ??数据传输出错 标准答案:? ? 作业的处理一般分为多个作业步,连接成功后,下一步的工作是()。 ( 分) ??运行 ??编辑 ??检测 ??连接 标准答案:? 操作系统向用户提供了二种使用计算机的接口,其中一个是()。 ( 分) ??函数库 ??子程序调用 ??中断机制 ??系统调用 标准答案: 并发执行的一个特点是()。 ( 分) ??结果可再现 ??程序与计算不再一一对应 ?计算结果会出错 ??不会顺序执行 标准答案:

进程的基本状态有三种,其中一个是()。 ( 分) ??开始态 ??就绪态 ??唤醒态 ??结束态 标准答案: ? 对进程进行控制的原语,完成的功能包括()。 ( 分) ??执行就绪的进程 ??唤醒等待的进程 ?将运行程序就绪 ??淘汰出错的进程 标准答案: ? 资源描述器中应包含的内容有()。 ( 分) ??分配标志 ??等待队列的指针 ?唤醒程序的地址 ??资源分配程序入口地址 标准答案: ? 死锁四个必要条件中,不能破坏的是()。 ( 分) ??互斥条件 ??部分分配 ??不剥夺条件 ??等待条件 标准答案:? ? 批处理系统中,作业的状态可分为多种,其中一种为()。 ( 分)??提交 ??创建 ??就绪 ??等待 标准答案:? ? 评价作业调度的性能时,衡量用户满意度的准确指标应该是()。 ( 分) ??周转时间 ??带权周转时间 ?平均周转时间 ??平均带权周转时间 标准答案: ? 在进程访问内存时完成的地址变换,称为()。 ( 分) ??局部地址映射 ??全局地址映射 ?动态地址映射 ??静态地址映射 标准答案: ? 当分区采用首次适应算法时,自由主存队列必须按()排序。 ( 分) ??空闲区的首址递增 ??空闲区的首址递减 ?空闲区的大小递增 ??空闲区的大小递减 标准答案:? ? 根据对设备占用方式的不同,设备分配技术中的一种是()。 ( 分) ??动态分配 ??静态分配 ??永久分配 ??虚拟分配

6、多普勒天气雷达原理与应用

第六部分多普勒天气雷达原理与应用(周长青) 我国新一代天气雷达原理;天气雷达图像识别;对流风暴的雷达回波特征;新一代天气雷达产品 第一章我国新一代天气雷达原理 一、了解新一代天气雷达的三个组成部分和功能 新一代天气雷达系统由三个主要部分构成:雷达数据采集子系统(RDA)、雷达产品生成子系统(RPG)、主用户处理器(PUP)。 二、了解电磁波的散射、衰减、折射 散射:当电磁波束在大气中传播,遇到空气分子、大气气溶胶、云滴和雨滴等悬浮粒子时,入射电磁波会从这些粒子上向四面八方传播开来,这种现象称为散射。 衰减:电磁波能量沿传播路径减弱的现象称为衰减,造成衰减的物理原因是当电磁波投射到气体分子或云雨粒子时,一部分能量被散射,另一部分能量被吸收而转变为热能或其他形式的能量。 折射:电磁波在真空中是沿直线传播的,而在大气中由于折射率分布的不均匀性(密度不同、介质不同),使电磁波传播路径发生弯曲的现象,称为折射。 三、了解雷达气象方程 在瑞利散射条件下,雷达气象方程为: 其中Pr表示雷达接收功率,Z为雷达反射率,r为目标物距雷达的距离。Pt表示雷达发射功率,h为雷达照射深度,G为天线增益,θ、φ表示水平和垂直波宽,λ表示雷达波长,K表示与复折射指数有关的系数,C为常数,之决定于雷达参数和降水相态。 四、了解距离折叠 最大不模糊距离:最大不模糊距离是指一个发射脉冲在下一个发射脉冲发出前能向前走并返回雷达的最长距离,Rmax=0.5c/PRF, c为光速,PRF为脉冲重复频率。 距离折叠是指雷达对雷达回波位置的一种辨认错误。当距离折叠发生时,雷达所显示的回波位置的方位角是正确的,但距离是错误的(但是可预计它的正确位置)。当目标位于最大不模糊距离(Rmax)以外时,会发生距离折叠。换句话说,当目标物位于Rmax之外时,雷达却把目标物显示在Rmax以内的某个位置,我们称之为‘距离折叠’。 五、理解雷达探测原理。 反射率因子Z值的大小,反映了气象目标内部降水粒子的尺度和数密度,反射率越大,说明单位体积中,降水粒子的尺度大或数量多,亦即反映了气象目标强度大。 反射率因子(回波强度): 即反射率因子为单位体积内中降水粒子直径6次方的总和。 意义:一般Z值与雨强I有以下关系: 层状云降水 Z=200I1.6 地形雨 Z=31I1.71 雷阵雨 Z=486I1.37 新一代天气雷达取值 Z=300I1.4 六、了解雷达资料准确的局限性、资料误差和资料的代表性 由于雷达在探测降水粒子时,以大气符合标准大气情况为假定,与实际大气存在一定的差别,使雷达资料的准确度具有一定的局限性,且由于雷达本身性能差异及探测方法的固有局限,对探测目标存在距离折叠及速度模糊现象,对距离模糊和速度模

操作系统原理考题及答案

《操作系统原理》期末考试题 班级学号姓名 一、单项选择题(每题2分,共26分) 1.操作系统是一种()。 A. 系统软件 B. 系统硬件 C. 应用软件 D. 支援软件 2.分布式操作系统与网络操作系统本质上的不同在于()。 A.实现各台计算机这间的通信 B.共享网络中的资源 C.满足较在规模的应用 D.系统中多台计算机协作完成同一任务 3.下面对进程的描述中,错误的是()。 A.进程是动态的概念 B. 进程执行需要处理机 C.进程是指令的集合 D. 进程是有生命期的 4.临界区是指并发进程中访问共享变量的()段。 A.管理信息 B.信息存储 C.数据 D.程序 5.要求进程一次性申请所需的全部资源,是破坏了死锁必要条件中的哪一条()。 A.互斥 B.请求与保持 C.不剥夺 D.循环等待 6.以下哪种存储管理不可用于多道程序系统中()。 A.单一连续区存储管理 B.固定式区存储管理 D. 段式存储管理 C.可变分区存储管理7.在可变式分区存储管理

中,某作业完成后要收回其主存空间,该空间可能与 1 / 8 相邻空闲区合并,修改空闲区表,使空闲区数不变且空闲区起始地址不变的 情况是()。 A.无上邻空闲区也无下邻空闲区 B.有上邻空闲区但无下邻空闲区 C.有下邻空闲区但无上邻空闲区 D.有上邻空闲区也有下邻空闲 区 8.系统“抖动”现象的发生不是由()引起的。 A.置换算法选择不当 B.交换的信息量过大 C.主存容量不足 D.请求页式管理方案 9.在进程获得所需全部资源,唯却CPU时,进程处于()状态。 A.运行 B.阻塞 C.就绪 D.新建 10.要页式存储管理系统中,将主存等分成()。 A.块 B.页 C.段长 D.段 11.系统利用SPOOLING技术实现()。 A.对换手段 B.虚拟设备 C.系统调用 D.虚拟存储 12.设备从磁盘驱动器中读出一块数据的总时间为()。 A.等待时间+ 传输时间 B.传输时间 D.延迟时间+ 查找时间+ 传输时间 C.查找时间+ 传输时间 13.如果允许不同用户的文件可以具有相同的文件名,通常采用()

计算机操作系统原理课程设计

上海电力学院 课程设计报告 课程名称:操作系统原理 题目名称:采用可变分区存储管理,模拟主存空间的分配和回收 姓名: xxx 学号: xxx 班级: 2013054 同组姓名: xxx 课程设计时间: 2015.7.6~2015.7.10 评语: 成绩:

课程设计题目 一、设计内容及要求 可变分区存储管理模拟 设计内容:编写程序模拟实现可变分区存储管理。 具体要求: 编写程序模拟实现可变分区存储管理,实现存储管理的基本功能,包括内存的分配、内存的回收、地址变换等。 输入:1、输入新进程名称及使用内存的大小(可创建多个进程); 2、撤销某个指定的进程; 3、某个进程的逻辑地址; 输出:显示每次创建进程或者撤销进程后内存使用的状况,包括每一个进程占据的内存的位置和大小; 计算并输出给定逻辑地址对应的物理地址。 必须分别使用以下分配算法完成模拟: 1、首次适应算法; 2、最佳适应算法; 3、最差适应算法; 小组分工: 程序设计讨论: 程序主体设计: 程序调试及修改: 实验报告设计: 总结: (要求注明小组分工情况) 二、详细设计 1)原理概述 对于可变分区存储管理的内存分配与回收,主要为设计以下几个部分: 1、设计动态输入空闲分区表的程序 2、设计内存分配的程序 3、设计内存回收的程序 首次适应算法: FF算法要求空闲分区表或空闲分区链以地址递增的次序链接。在分配内时,从链首开始查找,直至找到一个大小能满足要求分区为止;然后再按照作业大小,从该分区中划一块内存空间分配给请求者,余下的空闲分区仍留在空闲链中。如从链首直至链尾都不能找到一个能满足要求的分区,则此次分配失败,返回 最佳适应算法: BF算法是指每次为作业分配内存,总是把满足要求、又是最小的空闲分区分配给作业,避免“大材小用”。为了加速寻找,该算法要求所有的空闲分区按其容量以从小到大的顺序形成一空闲分区链。这样,第一次找到能满足要求的空闲区,

操作系统课程设计

计算机科学技术学院 操作系统原理课程设计报告 题目:进程管理系统 专业: 班级: 姓名: 学号: 指导老师: 年月日

《操作系统原理》课程设计任务书 一、课程设计题目(任选一个题目) 1.模拟进程管理 2.模拟处理机调度 3.模拟存储器管理 4.模拟文件系统 5.模拟磁盘调度 二、设计目的和要求 1.设计目的 《操作系统原理》课程设计是网络工程专业实践性环节之一,是学习完《操作系统原理》课程后进行的一次较全面的综合练习。其目的在于加深对操作系统的理论、方法和基础知识的理解,掌握操作系统结构、实现机理和各种典型算法,系统地了解操作系统的设计和实现思路,培养学生的系统设计能力,并了解操作系统的发展动向和趋势。 2.基本要求: (1)选择课程设计题目中的一个课题,独立完成。 (2)良好的沟通和合作能力 (3)充分运用前序课所学的软件工程、程序设计、数据结构等相关知识 (4)充分运用调试和排错技术 (5)简单测试驱动模块和桩模块的编写 (6)查阅相关资料,自学具体课题中涉及到的新知识。 (7)课题完成后必须按要求提交课程设计报告,格式规范,内容详实。 三、设计内容及步骤 1.根据设计题目的要求,充分地分析和理解问题,明确问题要求做什么。

2.根据实现的功能,划分出合理的模块,明确模块间的关系。 3.编程实现所设计的模块。 4.程序调试与测试。采用自底向上,分模块进行,即先调试低层函数。能够熟练掌握调试工具的各种功能,设计测试数据确定疑点,通过修改程序来证实它或绕过它。调试正确后,认真整理源程序及其注释,形成格式和风格良好的源程序清单和结果; 5.结果分析。程序运行结果包括正确的输入及其输出结果和含有错误的输入及其输出结果。 6.编写课程设计报告; 设计报告要求:A4纸,详细设计部分主要叙述本人的工作内容 设计报告的格式: (1)封面(题目、指导教师、专业、班级、姓名、学号) (2)设计任务书 (3)目录 (4)需求分析 (5)概要设计 (6)详细设计(含主要代码) (7)调试分析、测试结果 (8)用户使用说明 (9)附录或参考资料 四、进度安排 设计在学期的第15、16周进行,时间安排如下:

多普勒天气雷达原理与业务应用思考题

1 多普勒天气雷达主要由几个部分构成?每个部分的主要功能是什么? 答:主要由雷达数据采集子系统(RDA ),雷达产品生成子系统(RPG ),主用户终端子系统(PUP )三部分构成。RDA 的主要功能是:产生和发射射频脉冲,接收目标物对这些脉冲的散射能量,并通过数字化形成基本数据。RPG 的主要功能是:由宽带通讯线路从RDA 接收数字化的基本数据,对其进行处理和生成各种产品,并将产品通过窄带通讯线路传给用户,是控制整个雷达系统的指令中心。PUP 的主要功能是:获取、存储和显示产品,预报员主要通过这一界面获取所需要的雷达产品,并将它们以适当的形式显示在监视器上。 2 多普勒天气雷达的应用领域主要有哪些? 答:一、对龙卷、冰雹、雷雨大风、暴洪等多种强对流天气进行监测和预警;二、利用单部或多部雷达实现对某个区域或者全国的降水监测;三、进行较大范围的降水定量估测; 四、获取降水和降水云体的风场信息,得到垂直风廓线;五、改善高分辨率数值预报模式的初值场。 3 我国新一代天气雷达主要采用的体扫模式有哪些? 答:主要有以下三个体扫模式:VCP11——规定5分钟内对14个具体仰角的扫描,主要对强对流天气进行监测;VCP21——规定6分钟内对9个具体仰角的扫描,主要对降水天气进行监测;VCP31——规定10分钟内对5个具体仰角的扫描(使用长脉冲),主要对无降水的天气进行监测。 4 天气雷达有哪些固有的局限性? 答:一、波束中心的高度随距离的增加而增加;二、波束宽度随距离的增加而展宽;三、静锥区的存在。 5 给出雷达气象方程的表达式,并解释其中各项的意义。 答: P t 为雷达发射功率(峰值功率); G 为天线增益;h 为脉冲长度; 、 :天线在水平方向和垂直方向的波束宽度; r 为降水目标到雷达的距离; :波长; m :复折射指数; Z 雷达反射率因子。 6 给出反射率因子在瑞利散射条件下的理论表达式,并说明其意义。 答:∑= 单位体积6i D z ,反射率因子指在单位体积内所有粒子的直径的六次方的总和,与波长无 关。 7 给出后向散射截面的定义式及其物理意义。 答: 定义:设有一个理想的散射体,其截面面积为?,它能全部接收射到其 上的电磁波能量,并全部均匀的向四周散射,若该理想散射体返回雷达天线处的电磁波能流密度,恰好等于同距离上实际散射体返回雷达天线的电磁波能流密度,Z R C Z m m r h G p p t r ?=?+-=2 2222223212ln 1024λθ?πθ?λi S s R S 24πσ=

操作系统原理期末试卷10套含答案7

操作系统原理期末试卷10套含答案7 一、单项选择题(每题2分,共20分) 1.以下著名的操作系统中,属于多用户、分时系统的是( B ). A.DOS系统B.UNIX系统 C.Windows NT系统D.OS/2系统 2.在操作系统中,进程的最基本的特征是( A ). A.动态性和并发性B.顺序性和可再现性 C.与程序的对应性D.执行过程的封闭性 3.操作系统中利用信号量和P、V操作,( C ). A.只能实现进程的互斥B.只能实现进程的同步 C.可实现进程的互斥和同步D.可完成进程调度 4.作业调度的关键在于( C ). A.选择恰当的进程管理程序B.用户作业准备充分 C.选择恰当的作业调度算法D.有一个较好的操作环境 5.系统抖动是指( D ). A.使用机器时,屏幕闪烁的现象 B.由于主存分配不当,偶然造成主存不够的现象 C.系统盘有问题,致使系统不稳定的现象 D.被调出的页面又立刻被调入所形成的频繁调入调出现象 6.在分页存储管理系统中,从页号到物理块号的地址映射是通过( B )实现的. A.段表B.页表 C. PCB D.JCB 7.在下述文件系统目录结构中,能够用多条路径访问同一文件(或目录)的目录结构是( D ) A.单级目录B.二级目录

C.纯树型目录D.非循环图目录 8.SPOOLing技术可以实现设备的( C )分配. A.独占B.共享 C.虚拟D.物理 9.避免死锁的一个著名的算法是( C ). A.先人先出算法B.优先级算法 C.银行家算法D.资源按序分配法 10.下列关于进程和线程的叙述中,正确的是( C ). A.一个进程只可拥有一个线程 B.一个线程只可拥有一个进程 C.一个进程可拥有若干个线程 D.一个线程可拥有若干个进程 二、判断题(选择你认为正确的叙述划√,认为错误的划×并说明原因.每题2分,共10分) 1.简单地说,进程是程序的执行过程.因而,进程和程序是一一对应的.( ) 2.V操作是对信号量执行加1操作,意味着释放一个单位资源,加l后如果信号量的值小于等于零,则从等待队列中唤醒一个进程,使该进程变为阻塞状态,而现进程继续进行.( ) 3.段页式存储管理汲取了页式管理和段式管理的长处,其实现原理结合了页式和段式管理的基本思想,即用分段方法来分配和管理用户地址空间,用分页方法来管理物理存储空间.( ) 4.在采用树型目录结构的文件系统中,各用户的文件名必须互不相同.( ) 5.用户程序应与实际使用的物理设备无关,这种特性就称作与设备无关性.( ) 答案:1.(×)改正为:进程和程序不是一一对应的. 2.(×)改正为:V操作是对信号量执行加1操作,意味着释放一个单位资源,加1后如果信号量的值小于等于零,则从等待队列中唤醒一个进程,现进程变为就绪状态,否则现进程继续进行. 3.(√) 4.(×)改正为:在采用树型目录结构的文件系统中,不同用户的文件名可以相同. 5.(√) 三、填空题(每空2分,共30分)

操作系统原理及应用试题附答案

操作系统原理及应用试题附答案 第一部分选择题一、单项选择题(本大题共4小题,每小题2分,共8分) 1、从静态角度来看,进程由__________、数据集合、进程控制块及相关表格三部分组成。()A、JCB B、PCB C、程序段 D、I/O缓冲区 2、请求页式管理方式中,首先淘汰在内存中驻留时间最长的帧,这种替换策略是_____.()A、先进先出法(FIFO) B、最近最少使用法(LRU) C、优先级调度 D、轮转法 3、文件安全管理中,___________安全管理规定用户对目录或文件的访问权限。()A、系统级 B、用户级 C、目录级 D、文件级 4、排队等待时间最长的作业被优先调度,这种算法是___________。A、优先级调度 B、响应比高优先 C、短作业优先D、先来先服务第二部分非选择题 二、填空题(本大题共16小题,每小题1分,共16分) 5、常规操作系统的主要功能有:_处理机管理_、存贮管理、设备管理、文件管理以及用户界面管理。 6、操作系统把硬件全部隐藏起来,提供友好的、易于操作的用户界面,好象是一个扩展了的机器,即一台操作系统虚拟机。 7、进程管理的功能之一是对系统中多个进程的状态转换进行控制。 8、逻辑_文件是一种呈现在用户面前的文件结构。 9、操作系统中实现进程互斥和同步的机制称为同步机构_。 10、内存中用于存放用户的程序和数据的部分称为用户区(域)。 11、存贮器段页式管理中,地址结构由段号、段内页号和页内相对地址三部分组成。 12、在操作系统中,通常用户不使用设备的物理名称(或物理地址),而代之以另外一种名称来操作,这就是逻辑设备名。 13、在操作系统中,时钟常有两种用途:报告日历和时间,对资源使用记时。 14、库文件允许用户对其进行读取、执行,但不允许修改.

操作系统原理课程设计实践报告

操作系统原理课程设计 实践报告 题目: 仿真多进程并发环境中死锁的预防、避免、检测与解除 姓名: 学院: 信息科技学院 专业: 计算机科学技术系 班级: 学号: 指导教师: 职称: 20010年4月8日 仿真多进程并发环境中死锁的预防、避免、检测与解除 摘要:在多道程序系统中,多个程序并发执行时可能造成死锁。所谓死锁是指多

个进程在运行过程中因争夺资源而造成的一种僵局。当进程处于这种僵局状态时若无外力作用,它们都将无法再向前推进,造成资源的浪费。该程序将模拟多进程并发时死锁现象的产生、避免、检测与解除。死锁避免用最著名的银行家算法,用银行家安全性算法类似的死锁检测算法来检测进程状况,又用资源剥夺法来实现死锁的解除。该程序实现操作简易,表示清晰并且形象描述多进程并发环境中死锁的预防、避免、检测与解除。 关键字:死锁;避免死锁;安全状态;银行家算法 引言:在操作系统、数据库系统以及网络通信中,由于进程并发和资源共享,当系统中资源分配顺序或者进程推进顺序不当就会造成系统死锁[1]。处于死锁状态的系统中,进程之间互相等待资源而永远不能继续向前推进,严重地影响了系统的可靠性。因而有时需要合理的对资源进行分配必要的时候加以限制保证系统安全、高效、稳定的运行。 1理论分析 1.1 死锁的概念 如果一个进程集合中的每个进程都在等待只能由此集合中的其他进程才能引发的事件,而无限期陷入僵持的局面称为死锁[2]。 1.2 产生死锁的条件: 1、互斥使用(资源独占):一个资源每次只能给一个进程使用。 2、不可强占(不可剥夺):资源申请者不能强行的从资源占有者手中夺取资 源,资源只能由占有者自愿释放。 3、请求和保持(部分分配,占有申请):一个进程在申请新的资源的同时保 持对原有资源的占有(只有这样才是动态申请,动态分配)。 4、循环等待:存在一个进程等待队列{P1,P2,…,Pn},其中P1等待P2占 有的资源,P2等待P3占有的资源,…,Pn等待P1占有的资源,形成一个进程等待环路[3]。 1.3死锁的预防 在系统设计时确定资源分配算法,保证不发生死锁。具体的做法是破坏产生死锁的四个必要条件之一。 ①破坏“不可剥夺”条件 在允许进程动态申请资源前提下规定,一个进程在申请新的资源不能立即得到满足而变为等待状态之前,必须释放已占有的全部资源,若需要再重新申请。 ②破坏“请求和保持”条件 要求每个进程在运行前必须一次性申请它所要求的所有资源,且仅当该进程所要资源均可满足时才给予一次性分配。 ③破坏“循环等待”条件 采用资源有序分配法:把系统中所有资源编号,进程在申请资源时必须严格按资源编号的递增次序进行,否则操作系统不予分配。

中山大学操作系统原理A卷试题答案

2008操作系统A卷参考答案 班级 __________ 姓名____________ 学号________ 成绩_________ 一、术语解释(5个,共20分) 1、内核:实现操作系统的最基本功能、常驻内容并要求CPU在核心态方式下运行的代码 和相关数据结构。 2、信号量:操作系统内容定义和管理的一种特殊数据结构,提供了初始化、增值和减值等操 作供进程调用,以实现进程互斥或同步。 3、临界区:两个或多个进程中,对应的程序中各存在一段访问共享数据的代码块,设 为CS1、CS2、。。。,这些代码块中,若有某个进程执行其中一个(设CSi),则其它进 程执行其它相应代码块只能在CSi完成后才能开妈执行。具有这种要求的代码块称为临界 区 4、线程:进程中的一个独立的调度执行单位。多线程技术中,同一进程中可以有多个独立的 调度执行单位,并且可以并发执行。 5、逻辑地址:程序设计员在程序中使用的地址。 二、简答题(5题,共30分) 6、系统调用的过程中,控制的转移步骤如何? 答:CPU控制权在用户态的进程中,进程执行陷入或软中断指令硬件执行中断响应动作进入内核,CPU控制权在核心态的操作系统内核代码中,执行系统调用服务程序,并可能进行进程调度,选择下一个可运行的进程恢复可运行进程的上下文CPU 控制权又交给在用户态的进程, 7、与层次结构比较,微内核结构的主要优缺点是什么? 答:优点有接口一致性、系统安全性高、功能扩展灵活性、可移植性高、适用于分布式环境。 缺点是效率较低。 8、与多进程技术相比,多线程技术有哪些优点? 答:同一进程的多个线程共享进程的资源,因此与进程相比,线程占用的资源极少;创建/撤消线程更快;同一进程的多个线程同属一个地址空间,可以使用共享变量直接通信;用户级线程还不需内核管理,减少了内核的开销。 9、用Test_And_Set指令如何实现互斥? 10、文件打开过程主要工作及步骤 答:1搜索文件目录,以获取该文件控制信息;2检查操作权限;3分配活动文件表的 表项和打开文件表的表项,填入相应的文件控制信息;分配必要的缓冲区;4返回打开文件表的表项指针(文件句柄),供进程以后读写文件。 三、应用分析题(共4题,共40分) 11、(10分)k读者-写者问题:有一个文件F被多个进程读取或修改,其中一批进程 只读取F,另一些进程只修改F。为了保证系统响应时间,规定最多只能有k个进 程同时操作F。试用信号量及P、V操作实现读者与写者的同步。 答: Semaphore wr=1;

操作系统课程设计1要点

操作系统原理 课程设计报告题目:采用二级目录实现文件管理 所在学院: 班级: 学号: 姓名: 指导教师: 2013年1月15日

目录 一、课程设计目的 (1) 二、课题内容 (1) 三、总体路线 (1) 四、概要设计 (2) 1.数据结构 (2) 2.所使用函数及其功能 (3) 五、详细设计 (4) 1.主函数流程图 (4) 2.创建文件函数流程图 (5) 3.删除文件函数流程图 (7) 4.分解命令函数流程图 (10) 六、测试、修改及运行结果 (10) 七、结束语 (13) 八、参考文献 (14)

一、课程设计目的 文件系统是现代OS用来存储和管理信息机构,具有按名存取的功能,不仅能方便用户对信息的使用,也有效提高了信息的安全性。本课题模拟文件系统的目录结构,并在此基础上实现文件的各种操作方法。 通过本课题,深入理解文件文件目录的作用和功能,掌握文件打开结构,熟悉与文件有关的系统调用,从而更好地掌握文件系统概念。 二、课题内容 1.文件目录采用二级目录结构,第一级为主文件目录master_file_directory;第二级为用户文件目录user_file_directory。 图1 master_file_directory 结构 图2 user_file_directory 结构 2.为加速文件存取,为每个用户建立一张用户打开表fileTable,用以记录该 3.为该系统提供6条操作命令:创建、打开、读、写、关闭、删除等。 4.在该模拟系统中,应先建立主文件目录、用户目录和用户打开文件表,然后接受合法用户,给出一个菜单,按用户选择执行相关操作。 三、总体路线 1.在内存中开辟一个虚拟磁盘空间作为文件存储器,在其上实现一个简单的单用户文件系统。在退出这个简单的文件系统时,应将该虚拟文件系统保存到磁盘上,以便下次可以再将它恢复到内存的虚拟磁盘空间中。 2.文件存储空间的分配采用显式链接分配。为了实现创建和删除文件必

专科《操作系统原理及应用》

[试题分类]:专科《操作系统原理及应用》_08004260 [题型]:单选 [分数]:2 1.批处理最主要的一个缺点是()。 A.用户无法与程序交互 B.没有实现并发处理 C.CPU的利用率较低 D.一次只能执行一个程序 答案:A 2.磁盘空闲块常用的组织形式有三种,其中一种为()。 A.空闲块连续 B.空闲块索引 C.空闲块压缩 D.空闲块链 答案:D 3.常用的文件物理结构有三种,其中的一种形式是()。 A.记录文件 B.压缩文件 C.索引文件 D.流式文件 答案:C 4.批处理系统中,作业的状态可分为多种,其中一种为()。 A.提交 B.就绪 C.创建 D.等待 答案:A 5.并发执行的一个特点是()。 A.计算结果会出错 B.不会顺序执行 C.程序与计算不再一一对应 D.结果可再现

6.下列选项()不是操作系统关心的。 A.管理计算机资源 B.提供用户操作的界面 C.高级程序设计语言的编译 D.管理计算机硬件 答案:C 7.当CPU执行用户程序的代码时,处理器处于()。 A.核心态 B.就绪态 C.自由态 D.用户态 答案:D 8.根据对设备占用方式的不同,设备分配技术中的一种是()。 A.动态分配 B.永久分配 C.静态分配 D.虚拟分配 答案:D 9.评价作业调度的性能时,衡量用户满意度的准确指标应该是()。 A.周转时间 B.平均周转时间 C.带权周转时间 D.平均带权周转时间 答案:C 10.在手工操作阶段,存在的一个严重的问题是()。 A.外部设备太少 B.用户使用不方便 C.计算机的速度不快 D.计算机的内存容量不大 答案:B 11.作业的处理一般分为多个作业步,连接成功后,下一步的工作是()。

苏州大学操作系统原理期中考试试卷2012软工(含答案)

苏州大学操作系统原理期中考试试卷共6页 学院专业成绩 年级学号姓名日期 考试形式:闭卷时间: 120分钟 一、填空题(10分,每空1分) 1、在有m个进程的系统中出现死锁时,死锁进程的个数k应该满足的条件是 1

(B)它的优先权变为最大 (C)其PCB移至等待队列队首 (D)进程变为就绪状态 6、对于给定的一组进程, C 算法可以获得最小的平均等待时间。(A)先到先服务调度(B)优先权调度 (C)最短作业优先调度(D)轮转法调度 7、分布式系统又被称为D。 (A)紧耦合系统(B)松耦合系统 (C)对等系统(D)网络操作系统 8、进程在就绪队列中等待调度的时间片总和称为 B 。 (A)运行时间(B)等待时间(C)响应时间(D)周转时间 9、银行家算法是一种 B 算法。 (A)死锁解除(B)死锁避免 (C)死锁预防(D)死锁检测 10、分时系统中,当用户数目为100时,为保证响应不超过1秒;此时的时间片最大应为A。 (A)10ms (B)20ms (C)50ms (D)100ms 三、(10分)CPU调度可发生在哪些情况下?哪些情况是可抢占式调度?哪些是非抢占式调度? (1)正在执行的进程执行完毕。 (2)执行中进程自己调用阻塞原语。 (3)执行中进程调用了P原语操作,从而因资源不足而被阻塞;或调用了V 原语操作激活了等待资源的进程队列。 (4)执行中进程提出I/O请求后被阻塞。 (5)在分时系统中时间片已经用完。 (6)在执行完系统调用,在系统程序返回用户进程时,可认为系统进程执行完毕,从而可调度选择一新的用户进程执行。 (7)就绪队列中的某进程的优先级变的高于当前执行进程的优先级,从而也将引发进程调度。 可抢占式调度:(7) 非抢占式调度:(1)、(2)、(3)、(4)、(5)、(6) 四、(10分)什么是用户态线程和核心态线程?它们之间的映射关系有哪些?

操作系统课程设计报告

上海电力学院 计算机操作系统原理 课程设计报告 题目名称:编写程序模拟虚拟存储器管理 姓名:杜志豪.学号: 班级: 2012053班 . 同组姓名:孙嘉轶 课程设计时间:—— 评语: 成绩: 目录 一、设计内容及要求 (4) 1. 1 设计题目 (4) 1.2 使用算法分析: (4)

1. FIFO算法(先进先出淘汰算法) (4) 1. LRU算法(最久未使用淘汰算法) (5) 1. OPT算法(最佳淘汰算法) (5) 分工情况 (5) 二、详细设计 (6) 原理概述 (6) 主要数据结构(主要代码) (6) 算法流程图 (9) 主流程图 (9) Optimal算法流程图 (10) FIFO算法流程图 (10) LRU算法流程图 (11) .1源程序文件名 (11) . 2执行文件名 (11) 三、实验结果与分析 (11) Optimal页面置换算法结果与分析 (11) FIFO页面置换算法结果与分析 (16) LRU页面置换算法结果与分析 (20) 四、设计创新点 (24) 五、设计与总结 (27)

六、代码附录 (27) 课程设计题目 一、设计内容及要求 编写程序模拟虚拟存储器管理。假设以M页的进程分配了N

块内存(N

《操作系统原理》考题及答案

《操作系统原理》期末考试题 、单项选择题(每题 分,共分) 1. 操作系统是一种( )。 A. 系统软件 B. 系统硬件 C. 应用软件 D. 支援软件 2. 分布式操作系统与网络操作系统本质上的不同在于( )。 A. 实现各台计算机这间的通信 B. 共享网络中的资 源 C.满足较在规模的应用 D. 系统中多台计算机协作完成同一任务 3. 下面对进程的描述中,错误的是( A.进程是动态的概念 B. C.进程是指令的集合 D. 4?临界区是指并发进程中访问共享变量的( )段。 5. 要求进程一次性申请所需的全部资源,是破坏了死锁必要条件中的哪一条 。 A.互斥 B. 请求与保持 C. 不剥夺 D. 循环等待 6. 以下哪种存储管理不可用于多道程序系统中( )。 A.单一连续区存储管理 B.固定式区存储管理 C.可变分区存储管理 D.段式存储管理 7. 在可变式分区存储管理中,某作业完成后要收回其主存空间,该空间可能与 相邻空闲区合 并,修改空闲区表,使空闲区数不变且空闲区起始地址不变的 )。 进程执行需要处理机 进程是有生命期的 A.管理信息 B.信息存储 C. 数据 D. 程序

情况是()。 A.无上邻空闲区也无下邻空闲区 C.有下邻空闲区但无上邻空闲区 8. 系统“抖动”现象的发生不是由 A.置换算法选择不当 C.主存容量不足 9. 在进程获得所需全部资源,唯却 A.运行 B.阻塞 10. 要页式存储管理系统中,将主存等分成( A.块 B.页B. D. B. D. CPU 时,有上邻空闲区但无下邻空闲区 有上邻空闲区也有下邻空闲 区)引起的。 交换的信息量过大 请求页式管理方案 进程处于( C.就绪 )。 C. 段长 状态。 D.新建 D.段

1多普勒天气雷达原理与应用

第六部分 多普勒天气雷达原理与应用(周长青) 我国新一代天气雷达原理;天气雷达图像识别;对流风暴的雷达回波特征;新一代天气雷达产品 第一章 我国新一代天气雷达原理 一、了解新一代天气雷达的三个组成部分和功能 新一代天气雷达系统由三个主要部分构成:雷达数据采集子系统(RDA )、雷达产品生成子系统(RPG )、主用户处理器(PUP )。 二、了解电磁波的散射、衰减、折射 散射:当电磁波束在大气中传播,遇到空气分子、大气气溶胶、云滴和雨滴等悬浮粒子时,入射电磁波会从这些粒子上向四面八方传播开来,这种现象称为散射。 衰减:电磁波能量沿传播路径减弱的现象称为衰减,造成衰减的物理原因是当电磁波投射到气体分子或云雨粒子时,一部分能量被散射,另一部分能量被吸收而转变为热能或其他形式的能量。 折射:电磁波在真空中是沿直线传播的,而在大气中由于折射率分布的不均匀性 (密度不同、介质不同),使电磁波传播路径发生弯曲的现象,称为折射。 2 /3730/776.0T e T P N +=波束直线传播 波束向上弯曲波束向下弯曲000=>

最大不模糊距离:最大不模糊距离是指一个发射脉冲在下一个发射脉冲发出前能向前走并返回雷达的最长距离,Rmax=0.5c/PRF, c 为光速,PRF 为脉冲重复频率。 距离折叠是指雷达对雷达回波位置的一种辨认错误。当距离折叠发生时,雷达所显示的回波位置的方位角是正确的,但距离是错误的(但是可预计它的正确位置)。当目标位于最大不模糊距离(Rmax )以外时,会发生距离折叠。换句话说,当目标物位于Rmax 之外时,雷达却把目标物显示在Rmax 以内的某个位置,我们称之为‘距离折叠’。 五、理解雷达探测原理。 反射率因子Z 值的大小,反映了气象目标内部降水粒子的尺度和数密度,反射率越大,说明单位体积中,降水粒子的尺度大或数量多,亦即反映了气象目标强度大。 反射率因子(回波强度): ?=dD D D N Z 6)( 0lg 10Z Z dBZ ?= 360/1m mm Z = 即反射率因子为单位体积内中降水粒子直径6次方的总和。 意义:一般Z 值与雨强I 有以下关系: 层状云降水 Z=200I1.6 地形雨 Z=31I1.71 雷阵雨 Z=486I1.37 新一代天气雷达取值 Z=300I1.4 六、了解雷达资料准确的局限性、资料误差和资料的代表性 由于雷达在探测降水粒子时,以大气符合标准大气情况为假定,与实际大气存在一定的差别,使雷达资料的准确度具有一定的局限性,且由于雷达本身性能差异及探测方法的固有局限,对探测目标存在距离折叠及速度模糊现象,对距离模糊和速度模糊的处理等,均增大了雷达资料的误差。虽然如此,由于径向速度是从多个脉冲对得到的径向速度的平均值,为平均径向速度,雷达反射率因子通过对沿径向上的四个取样体积平均得到的,其径向分辨率相当于四个取样体积的长度,这也使雷达探测的资料具有一定的代表性。 第二章 天气雷达图像识别 一、掌握多普勒效应 多普勒效应为,当接收者或接受器与能量源处于相对运动状态时,能量到达接受者或接收器时频率的变化。多普勒频率,是由于降水粒子等目标的径向运动引起的雷达回波信号的频率变化,也称为多普勒频移,其与目标的径向运动速度成正比,与多普勒天气雷达波长成反比。 二、了解多普勒天气雷达测量反射率因子、平均径向速度和速度谱宽的主要技术方法 多普勒雷达利用降水粒子的后向散射与多普勒效应来达到对其探测的目的。通过发射信号与接收信号的延迟来测量距离,通过降水粒子的多普勒频移来测量其速度。 反射率因子:雷达的反射率因子是降水粒子后向散射被雷达天线接收到的回波,为单位体积内中降水粒子直径6次方的总和,反射率因子Z 值的大小,反映了气象目标内部降水粒子的尺度和数密度,反射率越大,说明单位体积中,降水粒子的尺度大或数量多。

操作系统原理试题

操作系统原理试题 一. 名词解释题 1. 中断 2. 进程控制块(PCB) 3. 虚时钟 4. 段式管理 5. 文件控制块(FCB) 6. 对换(SWAPPING) 7. 系统调用 8. 绝对路径名 9. 特别文件10. 虚设备技术 11. 管道 12. 中断接收 13. 恢复现场 14. 页式管理 15. 作业步 16. 字符流文件 17. 通道 18. 页面淘汰 19. 多道程序设计 20. 死锁 21. 当前目录 22. 快表 23. 作业调度 24. 原语 25. 中断屏蔽 26. 地址映射 27. 文件目录 28. 死锁避免 29. 原语 30. 作业控制块 31. CPU状态 32. 虚存 33. 磁盘调度 34. 缓冲技术 35. 中断 36. 进程调度 37. 虚设备 39. 死锁预防 40. 文件目录 41. 原语 42. 交换技术 43. 互斥区 二. 填空题 1. 分时系统追求的目标是_____. 2. 用户进程从目态(常态)转换为管态(特态)的唯一途径是____. 3. 从静态的观点看, 操作系统中的进程是由程序段、数据和____三部分组成. 4. 在系统内核中必须包括的处理模块有进程调度、原语管理和____. 5. 批处理操作系统中, 作业存在的唯一标志是____. 6. 操作系统中的一种同步机制, 由共享资源的数据及其在该数据上的一组操作组成, 该同步机制称为________. 7. 在可变分区存储管理中, 为实现地址映射, 一般由硬件提供两个寄存器, 一个是基址寄存器, 另一个是____. 8. 联想寄存器(相联存储器)的最重要、最独到的特点是____. 9. 在虚拟段式存储管理中, 若逻辑地址的段内地址大于段表中该段的段长, 则发生____中断. 10. 文件系统中若文件的物理结构采用顺序结构, 则文件控制快FCB 中关于文件的物理位置应包括____. 11. 在操作系统设计时确定资源分配算法, 以消除发生死锁的任何可能性, 这种解决死锁的方法是____. 12. 选择对资源需求不同的作业进行合理搭配, 并投入运行是由____来完成的. 13. 实时系统应具有两个基本特征: 及时性和______. 14. 磁带上的文件只能采用_____存取方式. 15. 不让死锁发生的策略可以分成静态和动态的两种, 死锁避免属于_____. 16. 在UNIX系统中, 文件分成三类, 即普通文件, 目录文件和_____. 17. 在磁盘调度策略中有可能使I/O请求无限期等待的调度算法是_____. 18. 进程获得了除CPU外的所有资源, 一旦获得CPU即可执行, 这时进程处于_____状态.

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