实验七 设备管理.docx
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实验七设备管理
实验七设备管理（四课时）
一实验目的：
模拟实现包括设备的添加和删除，设备的分配和回收，体现设备分配中的设备独立性。
二内容要求：
1、设备管理模拟计算机系统的外围设备的系统结构，可以创建2个通道、3个控制器和四个外设（键盘、鼠标、显示器、打印机），键盘和鼠标使用一个控制器。
2、设备管理有添加和删除设备的功能，同时完成控制器的维护功能。
3、设备管理还包括设备的分配和回收。
使学生掌握外围设备的体系结构和管理方法。
成功分配的时候，用户进程使用设备，否则将被阻塞到一个级别的控制表上，等待被唤醒。
设备分配必须满足设备的独立性要求。
为了实现设备独立性，要求在驱动程序之上设计一层设备无关软件，其主要功能可分为执行所有设备的公有操作，主要包括：
（a）独占设备的分配与回收；（b）将逻辑设备名映射为物理设备，进一步可以找到相应物理设备的驱动程序。
三实现功能：
1、增加设备
2、删除设备
3、申请设备
4、回收设备
5、显示当前所有设备的状态
四实现过程：
[cpp]viewplaincopy
01.#include
02.#include
03.#include
04.usingnamespacestd;
05.structBLOCK/*阻塞*/
06.{
07.charname[100];/*阻塞态进程名称*/
08.charfrom[100];
09.BLOCK*next;
10.};
11.structDCT/*设备控制表*/
12.{
13.charname[100];/*设备名称*/
14.chartype;/*设备类型：
I/O*/
15.intstage;/*设备状态：
1/0*/
16.intcoct;/*连接相应控制器的控制器号*/
17.BLOCK*BLOCK,*rear;/*阻塞队列指针*//*阻塞队列尾指针*/
18.};
19.structSDT/*系统设备表*/
20.{
21.charname[100];/*系统设备名称*/
22.DCTDCT;/*绑定的相应设备*/
23.}SDT[100];
24.structCOCT/*控制器控制表*/
25.{
26.charname[100];/*控制器名称*/
27.intstage;/*控制器状态：
1/0*/
28.intchct;/*连接相应通道的通道号*/
29.BLOCK*BLOCK,*rear;/*阻塞队列*//*阻塞队列尾指针*/
30.}COCT[100];
31.structCHCT/*通道控制表*/
32.{
33.charname[100];/*通道名称*/
34.intstage;/*通道的状态：
1/0*/
35.BLOCK*BLOCK,*rear;/*阻塞队列*//*阻塞队列尾指针*/
36.}CHCT[2];
37.
38.intSDT_N=4;
39.intCOCT_N=3;
40.voidinit（）/*初始化*/
41.{
42./*
43.初始化SDT和DCT系统原有4个设备：
KMTP
44.*/
45.strcpy（SDT[0].name,"K"）;
46.strcpy（SDT[0].DCT.name,SDT[0].name）;
47.SDT[0].DCT.type='I';
48.SDT[0].DCT.stage=0;
49.SDT[0].DCT.coct=0;
50.SDT[0].DCT.BLOCK=SDT[0].DCT.rear=NULL;
51.
52.strcpy（SDT[1].name,"M"）;
53.strcpy（SDT[1].DCT.name,SDT[1].name）;
54.SDT[1].DCT.type='O';
55.SDT[1].DCT.stage=0;
56.SDT[1].DCT.coct=0;
57.SDT[1].DCT.BLOCK=SDT[1].DCT.rear=NULL;
58.
59.strcpy（SDT[2].name,"T"）;
60.strcpy（SDT[2].DCT.name,SDT[2].name）;
61.SDT[2].DCT.type='I';
62.SDT[2].DCT.stage=0;
63.SDT[2].DCT.coct=1;
64.SDT[2].DCT.BLOCK=SDT[2].DCT.rear=NULL;
65.
66.strcpy（SDT[3].name,"P"）;
67.strcpy（SDT[3].DCT.name,SDT[3].name）;
68.SDT[3].DCT.type='O';
69.SDT[3].DCT.stage=0;
70.SDT[3].DCT.coct=2;
71.SDT[3].DCT.BLOCK=SDT[3].DCT.rear=NULL;
72./*
73.初始化COCT系统原有3个控制器：
CO1CO2CO3
74.*/
75.strcpy（COCT[0].name,"CO1"）;
76.strcpy（COCT[1].name,"CO2"）;
77.strcpy（COCT[2].name,"CO3"）;
78.COCT[0].stage=0;
79.COCT[1].stage=0;
80.COCT[2].stage=0;
81.COCT[0].chct=0;
82.COCT[1].chct=1;
83.COCT[2].chct=1;
84.COCT[0].BLOCK=COCT[0].rear=NULL;
85.COCT[1].BLOCK=COCT[1].rear=NULL;
86.COCT[2].BLOCK=COCT[2].rear=NULL;
87./*
88.初始化CHCT系统原有2个通道：
CH1CH2
89.*/
90.strcpy（CHCT[0].name,"CH1"）;
91.strcpy（CHCT[1].name,"CH2"）;
92.CHCT[0].stage=0;
93.CHCT[1].stage=0;
94.CHCT[0].BLOCK=CHCT[0].rear=NULL;
95.CHCT[1].BLOCK=CHCT[1].rear=NULL;
96.}
97./*设备维护*/
98.booljudgeSDT（char*name）
99.{
100.inti;
101.for（i=0;i102.{
103.if（strcmp（SDT[i].name,name）==0）/*有重名设备，新建失败，返回0*/
104.returnfalse;
105.}
106.if（i==SDT_N）
107.returntrue;
108.}
109.voidadd（char*name,chartype）/*新建设备*/
110.{
111.inti;
112.strcpy（SDT[SDT_N].name,name）;
113.strcpy（SDT[SDT_N].DCT.name,name）;
114.SDT[SDT_N].DCT.stage=0;/*状态置0*/
115.SDT[SDT_N].DCT.type=type;
116.intchoose;
117.cout<<"1、选用已有控制器2、新建控制器\n>";
118.cin>>choose;
119.if（choose==1）/*选用已有控制器*/
120.{
121.cout<<"现有控制器为：
";
122.for（i=0;i123.cout<124.charname[100];
125.cout<";
126.cin>>name;
127.for（i=0;i128.if（strcmp（COCT[i].name,name）==0）
129.break;
130.SDT[SDT_N].DCT.coct=i;
131.}
132.if（choose==2）/*新建控制器*/
133.{
134.charname[100];
135.cout<<"现有控制器为：
";
136.for（i=0;i137.cout<138.cout<";
139.cin>>name;
140.strcpy（COCT[COCT_N].name,name）;
141.for（i=0;i142.{
143.if（strcmp（COCT[i].name,name）==0）
144.break;
145.}
146.SDT[SDT_N].DCT.coct=i;
147.cout<<"现有通道为：
";
148.for（i=0;i<2;i++）
149.cout<150.cout<";
151.cin>>name;
152.for（i=0;i<2;i++）
153.{
154.if（strcmp（CHCT[i].name,name）==0）
155.break;
156.}
157.COCT[SDT[SDT_N].DCT.coct].chct=i;
158.COCT_N++;
159.}
160.SDT_N++;
161.}
162.voidmoveDCT（DCT*a,DCT*b）
163.{
164.strcpy（a->name,b->name）;
165.a->BLOCK=b->BLOCK;
166.a->rear=b->rear;
167.a->coct=b->coct;
168.a->stage=b->stage;
169.a->type=b->type;
170.}
171.
172.
173.voiddel（char*name）/*删除设备name*/
174.{
175.inti,j,k;
176.for（i=0;i177.{
178.if（strcmp（SDT[i].name,name）==0）
179.break;
180.}
181.BLOCK*p,*b;
182.p=b=COCT[SDT[i].DCT.coct].BLOCK;
183.while（b）
184.{
185.if（strcmp（b->from,name）==0）
186.{
187.if（b==COCT[SDT[i].DCT.coct].BLOCK）
188.p=COCT[SDT[i].DCT.coct].BLOCK=b->next;
189.else
190.{
191.p->next=b->next;
192.deleteb;
193.}
194.b=p;
195.}
196.p=b;
197.if（b!
=NULL）
198.b=b->next;
199.}
200.p=b=CHCT[COCT[SDT[i].DCT.coct].chct].BLOCK;
201.while（b）
202.{
203.if（strcmp（b->from,name）==0）
204.{
205.if（b==CHCT[COCT[SDT[i].DCT.coct].chct].BLOCK）
206.p=CHCT[COCT[SDT[i].DCT.coct].chct].BLOCK=b->next;
207.else
208.{
209.p->next=b->next;
210.deleteb;
211.}
212.b=p;
213.}
214.p=b;
215.if（b!
=NULL）
216.b=b->next;
217.}
218.if（CHCT[COCT[SDT[i].DCT.coct].chct].BLOCK==NULL）
219.{
220.if（COCT[SDT[i].DCT.coct].BLOCK!
=NULL）
221.{
222.if（SDT[i].DCT.BLOCK==NULL）
223.SDT[i].DCT.stage=0;
224.CHCT[COCT[SDT[i].DCT.coct].chct].BLOCK=COCT[SDT[i].DCT.coct].BLOCK;
225.COCT[SDT[i].DCT.coct].BLOCK=COCT[SDT[i].DCT.coct].BLOCK->next;
226.}
227.else
228.{
229.if（SDT[i].DCT.BLOCK!
=NULL）
230.{
231.CHCT[COCT[SDT[i].DCT.coct].chct].BLOCK=SDT[i].DCT.BLOCK;
232.SDT[i].DCT.BLOCK=SDT[i].DCT.BLOCK->next;
233.}
234.else
235.{
236.
237.CHCT[COCT[SDT[i].DCT.coct].chct].stage=0;
238.COCT[SDT[i].DCT.coct].stage=0;
239.SDT[i].DCT.stage=0;
240.for（j=0;j241.{
242.if（COCT[SDT[i].DCT.coct].chct==COCT[j].chct&&j!
=i）
243.{
244.if（COCT[j].BLOCK!
=NULL）
245.{
246.CHCT[COCT[SDT[i].DCT.coct].chct].BLOCK=COCT[j].BLOCK;
247.COCT[j].BLOCK=COCT[j].BLOCK->next;
248.CHCT[COCT[SDT[i].DCT.coct].chct].stage=1;
249.break;
250.}
251.}
252.}
253.
254.}
255.}
256.}
257.for（j=0;j258.{
259.if（SDT[i].DCT.coct==SDT[j].DCT.coct&&j!
=i）
260.break;
261.}
262.if（j==SDT_N）
263.{
264.
265.for（k=SDT[i].DCT.coct;k266.{
267.strcpy（COCT[k].name,COCT[k+1].name）;
268.COCT[k].stage=COCT[k+1].stage;
269.COCT[k].chct=COCT[k+1].chct;
270.COCT[k].BLOCK=COCT[k+1].BLOCK;
271.COCT[k].rear=COCT[k+1].rear;
272.}
273.for（k=0;k274.{
275.if（SDT[k].DCT.coct>SDT[i].DCT.coct）
276.SDT[k].DCT.coct--;
277.}
278.for（k=i;k279.{
280.strcpy（SDT[k].name,SDT[k+1].name）;
281.moveDCT（&SDT[k].DCT,&SDT[k+1].DCT）;
282.}
283.SDT_N--;
284.COCT_N--;
285.}
286.else
287.{
288.for（k=i;k289.{
290.strcpy（SDT[k].name,SDT[k+1].name）;
291.moveDCT（&SDT[k].DCT,&SDT[k+1].DCT）;
292.}
293.SDT_N--;
294.}
295.
296.
297.}
298.
299./*
300.设备分配
301.*/
302.intapply（char*p,char*name）/*申请设备,进程p申请设备name*/
303.{
304.inti,j;
305./*
306.从前往后查
307.*/
308.BLOCK*block;
309.block=newBLOCK;
310.strcpy（block->name,p）;
311.strcpy（block->from,name）;
312.block->next=NULL;
313.for（i=0;i314.{
315.if（strcmp（SDT[i].name,name）==0）
316.break;
317.}
318.if（SDT[i].DCT.stage==0）/*如果DCT的状态是0则置1并继续往下查*/
319.{
320.SDT[i].DCT.stage=1;
321.if（COCT[SDT[i].DCT.coct].stage==0）/*如果COCT的状态是0则置1并继续往下查*/
322.{
323.COCT[SDT[i].DCT.coct].stage=1;
324.if（CHCT[COCT[SDT[i].DCT.coct].chct].stage==0）/*如果CHCT的状态是0则置1*/
325.{
326.CHCT[COCT[SDT[i].DCT.coct].chct].stage=1;
327.if（CHCT[COCT[SDT[i].DCT.coct].chct].BLOCK==NULL）
328.CHCT[COCT[SDT[i].DCT.coct].chct].rear=CHCT[COCT[SDT[i].DCT.coct].chct].BLOCK=block;
329./*代表进程p申请设备name过来的*/
330.return1;/*申请成功*/
331.}
332.else/*如果CHCT的状态是1则需将该进程阻塞到CHCT的阻塞队列上*/
333.{
334.
335.CHCT[COCT[SDT[i].DCT.coct].chct].rear->next=block;
336.CHCT[COCT[SDT[i].DCT.coct].chct].rear=block;
337.return2;/*阻塞到了CHCT上*/
338.}
339.}
340.else/*如果COCT的状态是1，则需将该进程阻塞到COCT的阻塞队列上*/
341.{
342.if（COCT[SDT[i].DCT.coct].BLOCK==NULL）
343.COCT[SDT[i].DCT.coct].rear=COCT[SDT[i].DCT.coct].BLOCK=block;
344.else
345.{
346.COCT[SDT[i].DCT.coct].rear->next=block;
347.COCT[SDT[i].DCT.coct].rear=block;
348.}
349.return3;/*阻塞到了COCT上*/
350.}
351.}
352.else/*如果DCT的状态是1，则需将该进程阻塞到DCT的阻塞队列上*/
353.{
354.if（SDT[i].DCT.BLOCK==NULL）
355.SDT[i].DCT.rear=SDT[i].DCT.BLOCK=block;
356.else
357.{
358.SDT[i].DCT.rear->next=block;
359.SDT[i].DCT.rear=block;;
360.}
361.return4;/*阻塞到了DCT上*/
362.}
363.}
364.
365.boolrecycle（char*t,char*name）/*t回收设备name*/
366.{
367./*
368.从后往前查
369.*/
370.inti,j,k;
371.for（i=0;i372.{
373.if（strcmp（SDT[i].name,name）==0）
374.break;
375.}
376.BLOCK
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