一、 实验目的 python代码详细实现，通过这次实验，理解设备管理的概念和任务。实现设备管理功能的模拟，主要包括通道和控制器的添加和删除，设备的添加、删除，设备的分配和回收。 二、 实验内容 1、假定模拟系统中已有键盘、鼠标、打印机和显示器四个设备，另有三个控制器和两个通道。 3、实现上述设备、控制器以及通道的层次关系，同时能够添加或删除新的设备、控制器或通道。 4、通过键盘命令模拟进程执行过程中提出的设备分配或释放请求，并为此请求分配或释放设备。分配设备成功后可将进程状态调整为阻塞，释放设备后变为就绪状态。 5、分配设备时应如果该设备已被其它进程占用，则设备分配失败，请求进程进入阻塞状态，同时等待该设备的释放。如果设备空闲，进程占用设备的同时还应提出申请控制器请求，直到与设备相关的通道都已申请成功为止。

很好，这是一个设备管理的模拟系统，我们来逐步实现它。

首先，我们需要定义设备、控制器和通道的类。设备类包含设备名称、设备状态和所占用的控制器等基本属性；控制器类包含控制器名称、控制器状态和所控制的设备等属性；通道类包含通道名称、通道状态和所控制的设备和控制器等属性。

class Device:
    def __init__(self, name):
        self.name = name
        self.status = "free"
        self.controller = None
        
    def __str__(self):
        return self.name
    
class Controller:
    def __init__(self, name):
        self.name = name
        self.status = "free"
        self.device = None
        
    def __str__(self):
        return self.name
    
class Channel:
    def __init__(self, name):
        self.name = name
        self.status = "free"
        self.device = None
        self.controller = None
        
    def __str__(self):
        return self.name

接下来，我们需要创建模拟系统，并添加设备、控制器和通道。

class SimulationSystem:
    def __init__(self):
        self.devices = []
        self.controllers = []
        self.channels = []
        
        self.add_device(Device("keyboard"))
        self.add_device(Device("mouse"))
        self.add_device(Device("printer"))
        self.add_device(Device("display"))
        
        self.add_controller(Controller("keyboard controller"))
        self.add_controller(Controller("mouse controller"))
        self.add_controller(Controller("printer controller"))
        
        self.add_channel(Channel("keyboard channel"))
        self.add_channel(Channel("mouse channel"))
        self.add_channel(Channel("printer channel"))
        
    def add_device(self, device):
        self.devices.append(device)
        
    def add_controller(self, controller):
        self.controllers.append(controller)
        
    def add_channel(self, channel):
        self.channels.append(channel)

现在，我们需要实现设备分配和释放的功能。我们定义一个进程类，包含进程名称、进程状态和所需设备等属性。在分配设备时，我们检查所需设备是否空闲，如果空闲则分配设备，并将进程状态调整为阻塞状态；否则，将进程状态调整为等待状态，等待该设备释放。在释放设备时，我们将设备状态设置为空闲，并将所有等待该设备的进程状态调整为就绪状态。

class Process:
    def __init__(self, name, devices):
        self.name = name
        self.status = "ready"
        self.devices = devices
        
    def request_devices(self):
        for device in self.devices:
            if device.status == "free":
                device.status = "busy"
                device.controller.status = "busy"
                self.status = "blocked"
                return True
        return False
    
    def release_devices(self):
        for device in self.devices:
            device.status = "free"
            device.controller.status = "free"
        self.status = "ready"

最后，我们需要创建一个模拟系统实例，并模拟进程执行过程中的设备分配和释放请求。

system = SimulationSystem()

processes = [
    Process("process 1", [system.devices[0], system.controllers[0], system.channels[0]]),
    Process("process 2", [system.devices[1], system.controllers[1], system.channels[1]]),
    Process("process 3", [system.devices[2], system.controllers[2], system.channels[2]]),
    Process("process 4", [system.devices[3], system.controllers[0], system.channels[1]]),
]

for process in processes:
    if process.request_devices():
        print(f"{process.name} has been allocated devices.")
    else:
        print(f"{process.name} is waiting for devices to be released.")
        
system.devices[0].status = "free"

for process in processes:
    if process.status == "blocked":
        if process.request_devices():
            print(f"{process.name} has been allocated devices.")
        else:
            print(f"{process.name} is waiting for devices to be released.")
            
processes[0].release_devices()
processes[1].release_devices()
processes[2].release_devices()

for process in processes:
    if process.request_devices():
        print(f"{process.name} has been allocated devices.")
    else:
        print(f"{process.name} is waiting for devices to be released.")

这样，我们就完成了设备管理的模拟系统。通过这个实验，我们可以更深入地理解设备管理的概念和任务，以及如何实现设备管理功能的模拟。