課程設(shè)計(jì)題目：獨(dú)占設(shè)備的分配與回收問(wèn)題描述：為了使系統(tǒng)有條不紊地工作，系統(tǒng)在分配設(shè)備是，應(yīng)考慮這樣幾個(gè)因素：①設(shè)備的固有屬性；②設(shè)備分配算法；③設(shè)備分配時(shí)的安全性④設(shè)備獨(dú)立性；系統(tǒng)也要通過(guò)回收，實(shí)現(xiàn)設(shè)備的再分配。要求：設(shè)備分配在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，設(shè)備、控制器和通道等資源是有限的，并不是每個(gè)進(jìn)程隨時(shí)都可以得到這些資源。進(jìn)程首先要向設(shè)備管理程序提出申請(qǐng)，然后由設(shè)備管理程序按照一定的分配算法給進(jìn)程分配必要的資源。如果進(jìn)程的申請(qǐng)沒(méi)有成功，就要在資源的等待隊(duì)列中排隊(duì)等待，直到獲得所需的資源?？紤]設(shè)備的特性和安全性。設(shè)備的特性是設(shè)備本身固有的屬性，一般分為獨(dú)占、共享和虛擬設(shè)備等。1、設(shè)計(jì)任務(wù)分析：獨(dú)占設(shè)備的分配與虛擬設(shè)備獨(dú)占設(shè)備每次只能分配給一個(gè)進(jìn)程使用使用特性隱含著死鎖的必要條件，所以在考慮獨(dú)占設(shè)備的分配時(shí)，一定要結(jié)合有關(guān)防止和避免死鎖的安全算法。2、設(shè)計(jì)方案論證：為了提高OS的可適應(yīng)性和可擴(kuò)展性O(shè)S中毫無(wú)例外地實(shí)現(xiàn)了設(shè)備的獨(dú)立性，即使應(yīng)用程序獨(dú)立于具體使用的物理設(shè)備。在實(shí)現(xiàn)了設(shè)備獨(dú)立性的功能后，可以帶來(lái)兩方面的好處：（1）設(shè)備分配時(shí)的靈活性；（2）易于實(shí)現(xiàn)I/O重定向。3、詳細(xì)設(shè)計(jì)通過(guò)此系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)如下功能：分配，回收，顯示，退出。選擇獨(dú)占設(shè)備，通過(guò)執(zhí)行功能項(xiàng)，輸出設(shè)備表，實(shí)現(xiàn)設(shè)備的分配與回收。4、源代碼清單：#definefalse0#definetrue1#definen4#definem10struct{chartype[10];/*設(shè)備類(lèi)名*/intcount;/*擁有設(shè)備臺(tái)數(shù)*/intremain;/*現(xiàn)存的可用設(shè)備臺(tái)數(shù)*/intaddress;/*該類(lèi)設(shè)備在設(shè)備表中的起始地址*/}equiptype[n];/*設(shè)備類(lèi)表定義，假定系統(tǒng)有n個(gè)設(shè)備類(lèi)型*/struct{intnumber;/*設(shè)備絕對(duì)號(hào)*/intstatus;/*設(shè)備好壞狀態(tài)*/intremain;/*設(shè)備是否已分配*/charjobname[4]占有設(shè)備的作業(yè)名*/intlnumber;/*設(shè)備相對(duì)號(hào)*/}equipment[m];/*設(shè)備表定義，假定系統(tǒng)有m個(gè)設(shè)備*/allocate(J,type,mm)char*Jtype;intmm;{inti,t,j;/*查詢(xún)?cè)擃?lèi)設(shè)備*/i=0;while(i<n&&strcmp(equiptype[i].type,type)!=0)i++;if(i>=n)/*沒(méi)有找到該類(lèi)設(shè)備*/{printf("無(wú)該類(lèi)設(shè)備,設(shè)備分配失敗");return(false);}if(equiptype[i].remain<1)/*所需設(shè)備現(xiàn)存可用臺(tái)數(shù)不足*/{printf("該類(lèi)設(shè)備不足，分配失敗");return(false);}t=equiptype[i].address;/*取出該類(lèi)設(shè)備在設(shè)備表中的起始地址*/while(!(equipment[t].status==1&&equipment[t].remain==0t++;/*填寫(xiě)作業(yè)名、相對(duì)號(hào)，狀態(tài)改為已分配*/equiptype[i].remain--;equipment[t].remain=1;strcpy(equipment[t].jobname,J);equipment[t].lnumber=mm;}/*設(shè)備分配函數(shù)結(jié)束*/reclaim,type)charJ,type;{inti,t,j,k,nn;i=0;while(i<n&&strcmp(equiptype[.type,type)!=0)i++;if(i>=n)/*沒(méi)有找到該類(lèi)設(shè)備*/{printf("無(wú)該類(lèi)設(shè)備,設(shè)備回收失敗");return(false);}t=equiptype[i].address;/*取出該類(lèi)設(shè)備在設(shè)備表中的起始地址*/j=equiptype[i].count;/*取出該類(lèi)設(shè)備的數(shù)量*/k=0;nn=t+j;for(;t<nn;t++)if(strcmp(equipment[t].jobname,J)==0&&equipment[t].remain==1){equipment[t].remain=0;k++;}equiptype[i].remain=equiptype[i].remain+k;if(k==0)printf("該作業(yè)沒(méi)有使用該類(lèi)設(shè)備\n}/*設(shè)備回收函數(shù)結(jié)束*/main(){charJ[4];inti,mm,a;chartype[10];/*設(shè)備類(lèi)表初始化：*/strcpy(equiptype[0].type,"input");輸入機(jī)*/equiptype[0].count=2;equiptype[0].remain=2;equiptype[0].address=0;strcpy(equiptype[1].type,"printer");/*打印機(jī)*/equiptype[1].count=3;equiptype[1].remain=3;equiptype[1].address=2;strcpy(equiptype[2].type,"disk");磁盤(pán)機(jī)*/equiptype[2].count=4;equiptype[2].remain=4;equiptype[2].address=5;strcpy(equiptype[3].type,"tape磁帶機(jī)*/equiptype[3].count=1;equiptype[3].remain=1;equiptype[3].address=9;/*設(shè)備表初始化：*/for(i=0;i<10;i++){equipment[i].number=i;equipment[i].status=1;equipment[i].remain=0;}while(1){printf("\n0－退出，1－分配，2－回收，3－顯示");printf("\n選擇功能項(xiàng)（0~3）:");scanf("%d",&a);switch(a){case0:/*a=0程序結(jié)束*/exit(0);case1:/*a=1分配設(shè)備*/printf("輸入作業(yè)名、作業(yè)所需設(shè)備類(lèi)和設(shè)備相對(duì)號(hào)");scanf("%s%s%d",J,type,&mm);allocate(J,type,mm);/*分配設(shè)備*/break;case2:/*a=2回收設(shè)備*/printf("輸入作業(yè)名和作業(yè)歸還的設(shè)備類(lèi)");scanf("%s%s",J,type);reclaim(J,type);/*回收設(shè)備*/break;case3:/*a=3輸出設(shè)備類(lèi)表和設(shè)備表的內(nèi)容*/printf("\n輸出設(shè)備類(lèi)表\nprintf("設(shè)備類(lèi)型設(shè)備總量空閑好設(shè)備\n");for(i=0;i<n;i++)printf("%9s%8d%9d\n"quiptype[i].type,equiptype[i].count,equiptype[i].remain);printf("輸出設(shè)備表:\n");printf("絕對(duì)號(hào)好壞已未分配占用作業(yè)名相對(duì)號(hào);for(i=0;i<m;i++)printf("%3d%8d%9d%12s%8d\n",equipment[.number,equipment[i].statusipment[i].remaiquipment[i].jobname,equipment[i].lnumber);}}}運(yùn)行結(jié)果：該程序模擬獨(dú)占設(shè)備的分配和回收，其中，獨(dú)占設(shè)備分別為input（輸入機(jī)printer（打印機(jī)disk（磁盤(pán)機(jī)tape（磁帶機(jī)）輸出設(shè)備類(lèi)表：23412341tape注：設(shè)備總量為10輸出設(shè)備表：絕對(duì)號(hào)好壞已未分配占用作業(yè)名相對(duì)號(hào)01234567891111111111000000000000000000000000000000注：⑴絕對(duì)號(hào)為設(shè)備的標(biāo)號(hào)，根據(jù)設(shè)備類(lèi)型的不同與數(shù)量，其中，0~1為input，2~4為printer，5~8為disk，9為tape⑵默認(rèn)1為設(shè)備狀態(tài)“好”0為該設(shè)備未分配0為默認(rèn)的作業(yè)名0為設(shè)備的相對(duì)號(hào)程序運(yùn)行后可以看到如下要求：0-退出，1-分配，2-回收，3-顯示選擇功能項(xiàng)（0~3此時(shí)要求輸入相應(yīng)的功能選項(xiàng)，此處我使用disk（磁盤(pán)機(jī)）分配和回收做演示：（以下為程序調(diào)試結(jié)果頁(yè)面）0退出，1-分配，2-回收，3-顯示選擇功能項(xiàng)（0~31輸入作業(yè)名，作業(yè)所需設(shè)備類(lèi)和設(shè)備相對(duì)號(hào)xyzDisk2（注：設(shè)備類(lèi)只能是程序所提供的四種獨(dú)占設(shè)備，當(dāng)輸入不合法或不存在的設(shè)備類(lèi)后，會(huì)提示“無(wú)該類(lèi)設(shè)備，設(shè)備分配失敗輸入時(shí)使用回車(chē)分隔，設(shè)備相對(duì)號(hào)只是一種邏輯上的劃分，可以重復(fù)，前提是該類(lèi)獨(dú)占設(shè)備還有空閑資源）0退出，1-分配，2-回收，3-顯示選擇功能項(xiàng)（0~33輸出設(shè)備類(lèi)表：設(shè)備類(lèi)型設(shè)備總量空閑好設(shè)備Input23412301Printertape輸出設(shè)備表：絕對(duì)號(hào)好壞已未分配占用作業(yè)名相對(duì)號(hào)012345678911111111110000010000000000213200000CcyTtHbJl00退出，1-分配，2-回收，3-顯示選擇功能項(xiàng)（0~31輸入作業(yè)名，作業(yè)所需設(shè)備類(lèi)和設(shè)備相對(duì)號(hào)xbDisk2該類(lèi)設(shè)備不足，分配失敗0退出，1-分配，2-回收，3-顯示選擇功能項(xiàng)（0~32輸入作業(yè)名和作業(yè)歸還的設(shè)備類(lèi)jlDisk0退出，1-分配，2-回收，3-顯示選擇功能項(xiàng)（0~33輸出設(shè)備類(lèi)表：設(shè)備類(lèi)型設(shè)備總量空閑好設(shè)備Input23412311PrinterDisktape輸出設(shè)備表：絕對(duì)號(hào)好壞已未分配占用作業(yè)名相對(duì)號(hào)012345678911111111110000010000000000213200000CcyTtHbJl00退出，1-分配，2-回收，3-顯示選擇功能項(xiàng)（0~31輸入作業(yè)名，作業(yè)所需設(shè)備類(lèi)和設(shè)備相對(duì)號(hào)xbDisk20退出，1-分配，2-回收，3-顯示選擇功能項(xiàng)（0~33輸出設(shè)備類(lèi)表：23412301Printertape輸出設(shè)備表：絕對(duì)號(hào)好壞已未分配占用作業(yè)名相對(duì)號(hào)012345678911111111110000010000000000213200000CcyTtHbXb0以上的演示實(shí)現(xiàn)了disk獨(dú)占設(shè)備的分配，由于設(shè)備不足無(wú)法分配后，通過(guò)設(shè)備的回收，再實(shí)現(xiàn)設(shè)備的分配。其余的獨(dú)占設(shè)備也類(lèi)似disk磁盤(pán)演示。在本次設(shè)計(jì)中，要求重點(diǎn)掌握獨(dú)