操作系统实验七设备管理实验(广西师大)

操作系统课程实验

年级2012级

专业计算机科学与技术（应用型）姓名

学号

指导教师黄玲

日期2013年12月26日

实验七、设备管理实验

一、关键问题

1、实验目的

观察Linux下U盘的访问；理解设备虚拟分配技术。

2、实验环境

Ubuntu8.0或者以上，Eclipse集成开发环境

3、实验内容

3.1观察Linux下的U盘访问

从键盘获得符号串，写入磁盘文件，然后读取该文件。

3.2设备管理模拟实验要求：设计一个SPOOLing输入模拟系统。提示：输入井设计成结构体数组，每块存放一个输入文件内容。三个用户进程与一个后台输入进程并发执行，后台输入进程接受用户键盘输入的文件到输入井，每个用户进程从输入井获取输入数据。

老师所给的例子为为利用内存SPOOLing输入模拟系统，而问题的关键就是如何参考spoolout（）设计spoolin（）以及修改用户进程usepro（）和输入#进程spoolsever()。

二、设计修改思路

spoolout（）进程：键入要输入的用户id，如果用户输入文件未完成则键入文件内容，将文件内容mybuf发到输入井。

spoolsever()输入#进程：登记输入请求块，将缓冲区mybuf的数据送入输入井well。若成功送入，返回TRUE，否则返回FALSE。

usepro（）用户进程：遍历输入请求块如找到该用户的输入请求，将输入请求块的数据送入用户缓冲区userbuf，并在屏幕输出userbuf。

三、实现修改的关键代码

#include

#define WELLSIZE500//输入井的大小

#define FALSE0

#define TRUE1

//进程控制块

struct

{

int id;//进程标识数

char status;//进程状态,'e'为执行态，'c'为完成态。

int bufflag;//用户缓冲区userbuf空闲标志：FALSE为无数据，TRUE为有数据。

int filec;//本进程需要输出的文件数（用户指定）

}pcb[4];//pcb[0]为SPOOLing进程，pcb[1]、pcb[2]、pcb[3]为3个用户进程

//输出请求块，共10块。可循环使用。

struct

{

int reqid;//请求进程的标识数

int size;//输入文件长度

int addr;//输入文件在输出井well的指针

}reqblock[10];

int ebp=0;//输入请求块数组中的当前空闲块号。

int ebc=10;//输入请求块数组中的当前空闲块数

int cbp=0;//输入请求块数组的当前输出块号

char well[WELLSIZE];//输入井，可以循环使用。

int wellptr=0;//输入井当前指针,环形指针。

int wellsize=WELLSIZE;//输入井剩余空闲区域大小

char userbuf[3][50];//用户缓冲区

char mybuf[50];//输入区

int file[4];//4个进程输的文件数

int f[4];//4个进程输入的文件数

int n;//输入文件总数

void main();

void scheduler();

float random();

void userpro(int idnum);

int spoolserver(int idnum,int charnum);

void spoolin();

//------------------------------------------------------------------------------void main()

{

int i,j;

printf("SPOOLing系统\n");

//初始化

for(i=0;i

well[i]=0;

for(i=0;i<3;i++)//初始化用户缓冲区

for(j=0;j<50;j++)userbuf[i][j]=0;

for(i=0;i<4;i++)//初始化进程控制块

{

pcb[i].id=i;

pcb[i].status='e';//所有进程初始为可执行态

if(i)//对于用户进程

{

pcb[i].bufflag=FALSE;

printf("用户%d的输入文件数？\n",i);

scanf("%d",&pcb[i].filec);

n+=pcb[i].filec;

}

}

for(i=0;i<4;i++)

f[i]=0;

for(i=0;i<4;i++)

file[i]=0;

//调度进程执行

scheduler();

printf("所有文件已经输入。结束！\n");

}

//------------------------------------------------------------------------------------//调度进程执行，直到所有数据输入完毕。

void scheduler()

{

float x;

for(;;)

{

x=random();

if(x<0.4&&pcb[1].status=='e')

userpro(1);

else if(x>=0.4&&x<0.65&&pcb[2].status=='e')

userpro(2);

else if(x>=0.65&&x<0.95&&pcb[3].status=='e')

userpro(3);

else if(x>=0.95&&pcb[0].status=='e')

spoolin();//执行SPOOLing进程

if(n==0)//所有文件输入完毕

break;

}

}

//-----------------------------------------------------------------------------------float random()//产生随机数

{

int m;

static int seed;

if((m=seed)<0)

m=-m;

seed=(25173*seed+13849)%65536;

return(m/32767.0);

}

//-------------------------------------------------------------------------------------

void userpro(int idnum)

{int i,k;

int id,address,size,c,flag;

flag=0;

if(ebc<10)//有输出请求

{//取出当前输出请求块cbp的输出数据

for(i=0;i<10;i++)

{

if(reqblock[i].reqid==idnum)

{

flag=1;cbp=i;break;

}

}

if(flag)

{

id=reqblock[cbp].reqid;

size=reqblock[cbp].size;

address=reqblock[cbp].addr;//数据在输入井的起始位置

//cbp=(++cbp)%10;//指向下一个输出块(下一个可输出的块)

printf("\n");

printf("用户%d得到输入的第%d个文件,大小=%d个字符:",id,++f[id],size);

address=address%WELLSIZE;

//真正向设备输出数据。这里是向屏幕输出。

k=0;

while((c=well[address++])!=0&&k

{

userbuf[id][k]=c;

address=address%WELLSIZE;

k++;

}

k=0;

while(userbuf[id][k]!=0&&k

{

printf("%c",userbuf[id][k]);//屏幕输出

k++;

}

printf("\n");

reqblock[cbp].reqid=0;

reqblock[cbp].size=0;

n--;//输入文件数减一

wellsize+=size;//增加输入井剩余空间

ebc++;//输入请求块组的空闲块增一

}

}

}

//--------------------------------------------------------------------------------

//登记输入请求块，将用户缓冲区mybuf的数据送入输入井well。若成功送入，返回TRUE，否则返回FALSE.

//idnum为进程号,charnum为输出的字符个数.

int spoolserver(int idnum,int charnum)

{

int k;

if(charnum>wellsize||ebc==0)//字符数超过输入井剩余空间的大小或输出请求块的空闲块数为0

return(FALSE);//无法输出

//登记输出请求块

reqblock[ebp].reqid=idnum;

reqblock[ebp].size=charnum;

reqblock[ebp].addr=wellptr;//字符在输入井中的起始位置

ebc--;//空闲输出请求块数减一

ebp=(++ebp)%10;//空闲块指针指向下一块

//把数据用户缓冲区传到输入井,起始位置由输出井当前指针决定

for(k=0;k

{

well[wellptr++]=mybuf[k];

wellptr=wellptr%WELLSIZE;

}

wellsize=wellsize-charnum;

return(TRUE);

}

//---------------------------------------------------------------------

//SPOOLing进程的程序

void spoolin()

{

int x1,j,i;

printf("输入到哪个用户？（１，２，３）");

scanf("%d",&x1);

if(file[x1]

{

printf("请输入内容？");

getchar();

gets(mybuf);

j=strlen(mybuf);

printf("输入");

puts(mybuf);

printf("给用户");

printf("%d大小为%d",x1,j);

printf("\n");

//输出缓冲区数据到输入井

if(spoolserver(x1,j))

file[x1]++;

for(i=0;i<50;i++)

mybuf[i]=0;

}

else

printf("该用户文件输入到输入＃已达到数量\n");

if(n==0)pcb[0].status='c';

}

四、程序运行结果截图

五、实验总结及进一步改善建议

1、通过今天的实验操作Linux下U盘的访问和模拟spooling系统，自己初步熟悉理解了设备虚拟分配技术原理，特别是对spooling系统的输入和输出有了更深刻的理解。

2、这次实验过程中数据结构有了更深刻的理解，特别是对pcb和输入请求块链表的各项操作，以及链表等数据结构在操作系统中的应用，每次的对我的思考能力也是不小的锻炼。

3、要有坚信自己可以独立完成的信心，敢于攻坚，越是难的问题，越是要有挑战的心理，要迎难而上，不要半途放弃。

4、善于同学间的讨论，遇到问题，和自己班上同学讨论能够受益匪浅。大家都在研究同样的问题，讨论起来，更能够把思路理清楚，相互帮助，可以大大提高效率。