C语言模拟实现（三）-----独占型设备分配

独占型设备分配相关概念

有关独占型设备分配的相关内容，在这位老师的这篇博客（https://blog.csdn.net/dongyanxia1000/article/details/51862577）中，写的十分详细。十分感谢老师的分享。

实验环境

实验前提条件

假如系统中已经存在4类设备，每类设备各一个；3个设备控制器，设备控制器可以添加，添加系统中已存在的设备时，不需要添加设备控制器，而添加系统中不存在的设备时，需要自己手动添加新的设备控制器；2个通道；只有设备、设备控制器、通道三者同时被申请成功，设备才能分配成功。本实验中，通道不能添加。

实验相关代码

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#define  MAX   100
typedef struct pcb/*进程*/
{int pcbID;     /*进程名称*/struct pcb *next;
}PCB;typedef struct chct//通道控制表
{int chctID;int status;//设备状态PCB *block;//阻塞队列
}CHCT;typedef struct coct//控制器控制表
{int coctID;int status;//设备状态CHCT *chct;//控制器所连接的通道PCB *block;//阻塞队列struct coct *next;//控制器队列
}COCT;typedef struct dct//设备控制表
{int dctID;int status;//设备状态int processid;//占用进程IDPCB *block;//阻塞队列指针COCT *coct;//与设备控制器相关连的控制器控制表struct dct* next;//同类设备的不同设备
}DCT;
typedef struct sdt//系统设备表
{char type;//系统设备表类型char name[MAX];//系统设备表名称DCT *dct;//DCT设备控制表struct sdt *next;//驱动入口地址
}SDT;
/*设置全局变量   2个通道、3个设备控制器、4个设备*/
CHCT *CH1,*CH2;//两个通道ch1,ch2
COCT *coct_head;//控制器控制表头部
SDT *sdt_head;
void init()
{PCB *ch1pcbblock,*ch2pcbblock,*co1pcbblock,*co2pcbblock,*co3pcbblock,*d1pcbblock,*d2pcbblock,*d3pcbblock,*d4pcbblock;//各个设备的等待队列COCT*CO1,*CO2,*CO3;DCT *dct1,*dct2,*dct3,*dct4;SDT *sdt1,*sdt2,*sdt3,*sdt4;CH1=(CHCT*)malloc(sizeof(CHCT));CH2=(CHCT*)malloc(sizeof(CHCT));CH1->status=0;CH2->status=0;CH1->chctID = 1;CH2->chctID = 2;ch1pcbblock=(PCB*)malloc(sizeof(PCB));ch2pcbblock=(PCB*)malloc(sizeof(PCB));ch1pcbblock->next=NULL;ch2pcbblock->next=NULL;CH1->block=ch1pcbblock;CH2->block=ch2pcbblock;coct_head=(COCT*)malloc(sizeof(COCT));coct_head->next=NULL;CO1=(COCT*)malloc(sizeof(COCT));CO2=(COCT*)malloc(sizeof(COCT));CO3=(COCT*)malloc(sizeof(COCT));CO1->status=0;CO2->status=0;CO3->status=0;coct_head->next=CO1;CO1->next=CO2;CO2->next=CO3;CO3->next=NULL;co1pcbblock=(PCB *)malloc(sizeof(PCB));co1pcbblock->next=NULL;co2pcbblock=(PCB *)malloc(sizeof(PCB));co2pcbblock->next=NULL;co3pcbblock=(PCB *)malloc(sizeof(PCB));co3pcbblock->next=NULL;CO1->coctID = 1;CO2->coctID = 2;CO3->coctID = 3;//随机分配起始时的通道和控制的连接情况CO1->chct=CH1;CO2->chct=CH1;CO3->chct=CH2;CO1->block=co1pcbblock;CO2->block=co2pcbblock;CO3->block=co3pcbblock;d1pcbblock=(PCB *)malloc(sizeof(PCB));d2pcbblock=(PCB *)malloc(sizeof(PCB));d3pcbblock=(PCB *)malloc(sizeof(PCB));d4pcbblock=(PCB *)malloc(sizeof(PCB));d1pcbblock->next=NULL;d2pcbblock->next=NULL;d3pcbblock->next=NULL;d3pcbblock->next=NULL;dct1=(DCT *)malloc(sizeof(DCT));dct2=(DCT *)malloc(sizeof(DCT));dct3=(DCT *)malloc(sizeof(DCT));dct4=(DCT *)malloc(sizeof(DCT));dct1->dctID = 1;dct2->dctID = 1;dct3->dctID = 1;dct4->dctID = 1;dct1->coct=CO1;dct2->coct=CO2;dct3->coct=CO3;dct4->coct=CO3;dct1->status=0;dct2->status=0;dct3->status=0;dct4->status=0;//同类设备链表dct1->next = NULL;dct2->next = NULL;dct3->next = NULL;dct4->next = NULL;dct1->block=d1pcbblock;dct2->block=d2pcbblock;dct3->block=d3pcbblock;dct4->block=d4pcbblock;sdt_head=(SDT *)malloc(sizeof(SDT));sdt_head->next=NULL;sdt1=(SDT *)malloc(sizeof(SDT));sdt2=(SDT *)malloc(sizeof(SDT));sdt3=(SDT *)malloc(sizeof(SDT));sdt4=(SDT *)malloc(sizeof(SDT));sdt_head->next=sdt1;sdt1->next=sdt2;sdt2->next=sdt3;sdt3->next=sdt4;sdt4->next = NULL;strcpy(sdt1->name,"printer");strcpy(sdt2->name,"screen");strcpy(sdt3->name,"keyboad");strcpy(sdt4->name,"mouse");sdt1->dct=dct1;sdt2->dct=dct2;sdt3->dct=dct3;sdt4->dct=dct4;
}
/**遍历sdt表，找到相应的设备类
*/
SDT* TravseSDT(char searchname[]){SDT* tmp;tmp = sdt_head->next;while(tmp!=NULL){
//        printf("%s\n",tmp->name);if(strcmp(tmp->name,searchname) == 0){printf("a:%s\n",tmp->name);return tmp;}tmp = tmp->next;}return sdt_head;
}
/**显示所有的设备及状态
*/
void display(){SDT* sdttmp = sdt_head->next;DCT* dcttmp = NULL;printf("SDT   设备ID  设备状态 所连COCT的ID  COCT状态   所连CHCT的ID   CHCT状态\n");while(sdttmp != NULL){dcttmp = sdttmp->dct;while(dcttmp != NULL){printf("%s\t%d\t%d         %d            %d             %d         %d\n",sdttmp->name,dcttmp->dctID,dcttmp->status,dcttmp->coct->coctID,dcttmp->coct->status,dcttmp->coct->chct->chctID,dcttmp->coct->chct->status);dcttmp = dcttmp->next;}sdttmp = sdttmp->next;}
}/**
void displaySDT(){SDT* p = sdt_head->next;while(p!=NULL){printf("%s\n",p->name);p = p->next;}
}
*//**添加设备
*/
void addDevice(){int channelid;//通道号printf("请输入待添加设备的名称\n");char devicename[30];scanf("%s",devicename);SDT* cur = TravseSDT(devicename);DCT* pt = cur->dct;if(cur != sdt_head){//添加已知种类的设备while(pt->next!=NULL){pt=pt->next;}DCT* p = (DCT*)malloc(sizeof(DCT));pt->next = p;p->next = NULL;printf("请输入待添加设备的标识\n");scanf("%d",&p->dctID);p->status = 0;p->block = (PCB*)malloc(sizeof(PCB));p->coct = cur->dct->coct;}else{//添加新的种类的设备SDT* newsdt = (SDT*)malloc(sizeof(SDT));newsdt->next= sdt_head->next;sdt_head->next = newsdt;DCT* newdct = (DCT*)malloc(sizeof(SDT));newdct->dctID = 1;newdct->status=0;strcpy(newsdt->name,devicename);newsdt->dct=newdct;newdct->next = NULL;printf("请输入要添加设备控制器的信息\n");COCT* con = (COCT*)malloc(sizeof(COCT));newdct->coct = con;con->next = coct_head->next;coct_head->next = con;printf("请输入控制器的标识\n");scanf("%d",&con->coctID);con->status=0;printf("请输入要使用的通道号\n");scanf("%d",&channelid);if(channelid == 1){con->chct = CH1;}if(channelid == 2){con->chct = CH2;}con->block = (PCB*)malloc(sizeof(PCB));}
}
/**删除设备
*/
void deleteDevice(){printf("请输入要删除的设备的种类名称\n");char deletename[30];scanf("%s",deletename);SDT* tmp = TravseSDT(deletename);//找到该类设备的sdtint i =1;if(tmp!=sdt_head){printf("请输入要删除设备的ID\n");int deleteid;scanf("%d",&deleteid);DCT* cur = tmp->dct;while(cur != NULL){if(cur->dctID == deleteid && i==1){//删除找到的设备ID，删除第一个节点tmp->dct = cur->next;break;}else if(cur->next->dctID == deleteid && cur->next->next != NULL){//中间节点DCT* p = cur->next;p->coct = NULL;cur->next = cur->next->next;free(p);break;}else if(cur->next->dctID == deleteid && cur->next->next == NULL){//最后一个节点cur->next = NULL;}cur =  cur->next;i++;}}else{printf("该类设备不存在\n");}}
/**分配设备
*/
void allotDevice(){PCB* pro = (PCB*)malloc(sizeof(PCB));printf("输入进程标识\n");scanf("%d",&pro->pcbID);pro->next = NULL;printf("请输入要申请的设备种类名称\n");char name[30];scanf("%s",name);//判断所有该类设备是否有空闲的SDT* p = sdt_head->next;DCT* pt = NULL;int flag=0;while(p!=NULL){if(strcmp(p->name,name) == 0){//找到该类设备pt = p->dct;while(pt!=NULL){if(pt->status == 0){//设备可用pt->status =1;flag = 1;break;}pt = pt->next;}if(flag==1){if(pt->coct->status == 0){//该类设备对应的设备控制器可用pt->coct->status = 1;if(pt->coct->chct->status == 0){//相应的通道可用pt->coct->chct->status =1;printf("设备分配成功\n");}else{//进入相应的通道等待队列printf("通道忙碌\n");PCB* newpcb = (PCB*)malloc(sizeof(PCB));newpcb->next = pt->coct->chct->block->next;pt->coct->chct->block->next = newpcb;}}else{//进入该设备相应的设备控制器等待队列printf("设备控制器忙碌\n");PCB* newpcb = (PCB*)malloc(sizeof(PCB));newpcb->next = pt->coct->block->next;pt->coct->block->next = newpcb;}}else{//进入设备等待队列printf("设备忙碌\n");PCB* newpcb = (PCB*)malloc(sizeof(PCB));newpcb->next = pt->block->next;pt->block->next = newpcb;}}p = p->next;}
}/**回收设备
*/
void reclaimDevice(){printf("请输入要回收的设备种类\n");char reclainname[30];scanf("%s",reclainname);int reclainID;//回收设备号SDT* p = sdt_head->next;DCT* pt = NULL;while(p!=NULL){if(strcmp(reclainname,p->name) == 0){//找到该类设备printf("请输入要回收的设备ID\n");scanf("%d",&reclainID);pt = p->dct;while(pt!=NULL){if(pt->dctID == reclainID){pt->status=0;
//                    pt->coct->status =0;
//                    pt->coct->chct->status = 0;}pt=pt->next;}}p = p->next;}
}
int main()
{//初始化init();display();int NUM;while(1){printf("----选项----\n");printf("NUM = 1:添加设备\n");printf("NUM = 2:删除设备\n");printf("NUM = 3:分配设备\n");printf("NUM = 4:回收设备\n");printf("请输入NUM:");scanf("%d",&NUM);if(NUM == 1){addDevice();display();}else if(NUM == 2){deleteDevice();display();}else if(NUM == 3){allotDevice();display();}else{reclaimDevice();display();}}return 0;
}

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