设备管理.docx

实验五 设备管理一、实验目的1、 理解设备管理的概念和任务。2、 掌握独占设备的分配、回收等主要算法的原理并编程实现。二、实验内容与基本要求1、 在Windows系统中，编写程序实现对独占设备的分配和回收的模拟，该程序中包括：建立设备类表和设备表、分配设备和回收设备的函数。三、实验报告内容1、 独占设备的分配、回收等主要算法的原理。2、 程序流程图。3、 程序及注释。4、 运行结果以及结论。四、实验报告1、 独占设备的分配、回收等主要算法的原理。为了提高操作系统的可适应性和可扩展性，现代操作系统中都毫无例外地实现了设备独立性，又叫做设备无关性。设备独立性的含义是：应用程序独立于具体使用的物理设备。为了实现独占设备的分配，系统设置数据表格的方式也不相同，在实验中只要设计合理即可。这里仅仅是一种方案，采用设备类表和设备表。（1）数据结构操作系统设置“设备分配表”，用来记录计算机系统所配置的独占设备类型、台数以及分配情况。设备分配表可由“设备类表”和“设备表”两部分组成。（2） 设备分配1) 当进程申请某类设备时，系统先查“设备类表”。2) 如果该类设备的现存台数可以满足申请要求，则从该类设备的“设备表”始址开始依次查该类设备在设备表中的登记项，找出“未分配”的设备分配给进程。3) 分配后要修改设备类表中的现存台数，把分配给进程的设备标志改为“已分配”且填上占用设备的进程名。4) 然后，把设备的绝对号与相对号的对应关系通知用户，以便用户在分配到的设备上装上存储介质。（3） 设备回收当进程执行结束撤离时应归还所占设备，系统根据进程名查设备表，找出进程占用设备的登记栏，把标志修改为“未分配”，清除进程名。同时把回收的设备台数加到设备类表中的现存台数中。2、 程序流程图。1）申请设备2）删除设备3）释放设备4 )添加设备3、 程序及注释。（增加一个功能：显示当前正在使用的设备。一个进程申请多个设备？一个设备多个进程申请？）#include iostream#include string#include vectorusing namespace std;typedef struct node string ID; /进程名 string equipment; /申请的设备名 struct node *next; PCB;typedef struct string channelID; /通道标识符 bool state; /通道状态 PCB *use; /正在使用该通道的进程 PCB *blockqueue; /阻塞队首CHCT;typedef struct string controllerID; /控制器标示 bool state; /控制器状态 CHCT *front; /通道表指针 PCB *use; /正在使用该控制器的进程 PCB *blockqueue; /阻塞队首COCT;typedef struct char type; /设备类型 string equipmentID; /设备名 bool state; /设备状态 COCT *front; /控制器指针 PCB *use; /正在使用该设备的进程 PCB *blockqueue; /阻塞队首DCT;typedef struct char type; /设备类型 string equipmentID; /设备名 DCT *dct; /设备的DCTSDT;DCT *k=new DCT; /键盘的DCTDCT *m=new DCT; /mouseDCT *p=new DCT; /printerDCT *t=new DCT; / 显示COCT *c1=new COCT; /controlCOCT *c2=new COCT;COCT *c3=new COCT;CHCT *h1=new CHCT; /channelCHCT *h2=new CHCT;CHCT *h3=new CHCT;int check(char cmd) switch(cmd) case c: /申请 return 1; case C: return 1; case d: /删除 return 2; case D: return 2; case a: /添加 return 3; case A: return 3; case f: /释放 free return 4; case F: return 4; case q: return -1; case Q: return -1; case p: return 5; case P: return 5; default: return 0; void init(vector &SDT_table) SDT_table0.equipmentID=M; SDT_table0.type=2; /鼠标是第二类设备 SDT_table0.dct=m; /设备的DCT表位置 SDT_table1.equipmentID=K; SDT_table1.type=1; SDT_table1.dct=k; SDT_table2.equipmentID=P; SDT_table2.type=3; SDT_table2.dct=p; SDT_table3.equipmentID=T; SDT_table3.type=4; SDT_table3.dct=t; h1-blockqueue=NULL; h1-channelID=通道1; h1-state=true; h1-use=NULL; h2-blockqueue=NULL; h2-channelID=通道2; h2-state=true; h2-use=NULL; c1-blockqueue=NULL; c1-controllerID=控制器1; c1-state=true; c1-front=h1; c1-use=NULL; c2-blockqueue=NULL; c2-controllerID=控制器2; c2-state=true; c2-front=h1; c2-use=NULL; c3-blockqueue=NULL; c3-controllerID=控制器3; c3-state=true; c3-front=h2; c3-use=NULL; k-blockqueue=NULL; k-equipmentID=K; k-state=true; /可用 k-type=1; k-front=c1; k-use=NULL; m-blockqueue=NULL; m-equipmentID=M; m-state=true; m-type=2; m-front=c1; m-use=NULL; p-blockqueue=NULL; p-equipmentID=P; p-state=true; p-type=3; p-front=c2; p-use=NULL; t-blockqueue=NULL; t-equipmentID=T; t-state=true; t-type=4; t-front=c3; t-use=NULL;int main() char cmd; DCT *temp_dct; COCT *temp_coct; CHCT *temp_chct; int l=0; string ID; string name; vector SDT_table(4); /设备表 vector DCT_table(4); /设备 vector COCT_table(3); /控制器表/ vector:size_type size_SDT_table; /设备表长度 init(SDT_table); /设备表的初始化 DCT u=*k; DCT_table.push_back(u); u=*m; DCT_table.push_back(u); u=*p; DCT_table.push_back(u); u=*t; DCT_table.push_back(u); COCT cu=*c1; COCT_table.push_back(cu); cu=*c2; COCT_table.push_back(cu); cu=*c3; COCT_table.push_back(cu); cout目前设备：K:键盘(1) M:鼠标(2) P:打印机(3) T:显示器(4)endl; cout操作指令C 申请使用设备。endl; cout操作指令D 删除设备。endl; cout操作指令A 添加设备。endl; cout操作指令F 释放设备。endl; while(l!=-1) cout; cincmd; l=check(cmd); if(l=0) cout指令错误请重新输入。endl; continue; else if(l=1) /申请使用设备 cout想要使用的设备名：ID; cout申请设备的进程名：name; PCB *head=new PCB; /申请PCB的创建和链接 head-equipment=name; head-ID=ID; head-next=NULL; bool find=false; vector:iterator ator0; for(ator0=SDT_table.begin();ator0!=SDT_table.end();ator0+) if(ator0-equipmentID=ID) find=true; /有该设备 break; if(!find) cout没有该设备，请重新输入操作指令。dct; if(!temp_dct-state) /设备忙 cout该设备目前处于忙状态,已经把请求加入等待队列。blockqueue) /阻塞的队列为空 temp_dct-blockqueue=head; else /阻塞队列已经有内容 PCB* t=temp_dct-blockqueue; while(t) t=t-next; if(!t) temp_dct-blockqueue=NULL; else t-next=head; else /设备空闲 temp_coct=temp_dct-front; temp_dct-state=false; temp_dct-use=head; /添加正在占用设备的进程 if(!temp_coct-state) /控制器不可用 cout目前该设备连接的控制器忙，已经把请求加入等待队列.blockqueue) /阻塞的队列为空 temp_coct-blockqueue=head; else /阻塞队列不空 PCB* t=temp_coct-blockqueue; while(t) t=t-next; if(!t) temp_dct-blockqueue=NULL; else t-next=head; else /控制器可用 temp_coct-state=false; /控制器置忙 temp_chct=temp_coct-front; temp_coct-use=head; if(!temp_chct-state) /通道不可用 cout目前该设备连接的通道忙，已经把请求加入等待队列.blockqueue) /阻塞队列为空 temp_chct-blockqueue=head; else /阻塞队列不为空 PCB* t=temp_coct-blockqueue; while(t) t=t-next; if(!t) temp_dct-blockqueue=NULL; else t-next=head; else /通道可用 temp_chct-use=head; temp_chct-state=false; /通道状态置忙 cout该设备已经成功申请,请输入下一条指令.endl; else if(l=2) /删除设备 vector:iterator ator; vector:iterator ator1; cout现在系统拥有的设备如下：endl; for(ator=SDT_table.begin();ator!=SDT_table.end();ator+) coutequipmentID ; coutname; for(ator=SDT_table.begin();ator!=SDT_table.end();ator+) if(ator-equipmentID=name) /查找到了该设备 ator1=ator-dct; COCT *temp=ator1-front; ator-dct=NULL; SDT_table.erase(ator); /从设备表中删除 ator=SDT_table.begin();/* for(ator=SDT_table.begin();ator!=SDT_table.end();ator+) coutequipmentID ; coutuse) if(temp-use-equipment=name) /该设备正在占用控制器 if(!temp-blockqueue) /控制器的等待队列为空 temp-state=true; temp-use=NULL; else /控制器的等待队列有内容 PCB *tt=temp-blockqueue; temp-blockqueue-next=tt-next; temp-use=tt; tt-next=NULL; else /该设备没有占用控制器 temp-blockqueue=NULL; ator1-blockqueue=NULL; ator1-front=NULL; ator1-use=NULL; vector:iterator ator2; vector D; for(ator2=DCT_table.begin();ator2!=DCT_table.end();ator2+) if(ator2!=ator1) D.push_back(*ator2); DCT_table=D;/ ator1=DCT_table.erase(ator1); /删除该设备 break; if(ator=SDT_table.end() /判断是否查找到设备 cout没有该设备，请重新输入操作指令endl; else cout成功删除该设备，请输入下一条操作指令。endl; else if(l=3) /添加设备 SDT SDT_add; DCT DCT_add; int select; coutDCT_add.equipmentID; SDT_add.equipmentID=DCT_add.equipmentID; coutDCT_add.type; SDT_add.type=DCT_add.type; SDT_add.dct=&DCT_add; DCT_add.blockqueue=NULL; DCT_add.use=NULL; DCT_add.state=true; SDT_table.push_back(SDT_add); DCT_table.push_back(DCT_add); cout是否需要新增控制器： 1.新增 2.使用已存在的select; if(select=1) /新增 COCT c; c.blockqueue=NULL; c.state=true; coutc.controllerID; c.use=NULL; DCT_add.front=&c; cout1.channelIDt2.channelIDendl; coutselect; if(select=1) /链接到两个不同的通道 c.front=h1; else c.front=h2; cout连接成功.endl; COCT_table.push_back(c); else /利用以前的控制器 for(vector:iterator ator=COCT_table.begin();ator!=COCT_table.end();ator+) /输出现有控制器名称 coutcontrollerIDendl; coutname; for(ator=COCT_table.begin();ator!=COCT_table.end();ator+) /按名字进行选择 if(ator-controllerID=name) DCT_add.front=ator; cout链接成功，请输入下一条指令.endl; break; else if(l=4) /释放设备资源 coutname; DCT *DCT_temp; /暂存DCT COCT *COCT_temp; /暂存COCT CHCT *CHCT_temp; /暂存CHCT for(vector:size_type i=0;ifront; CHCT_temp=COCT_temp-front; if(!DCT_temp-use) /如果该设备没有被使用 cout该设备未被占用，无需释放。use-ID=name) /该设备目前占用通道时 if(!CHCT_temp-blockqueue) /通道的等待队列无内容 CHCT_t