Printer Queue

The only printer in the computer science students’
union is experiencing an extremely heavy workload.
Sometimes there are a hundred jobs in the printer
queue and you may have to wait for hours to get a
single page of output.
Because some jobs are more important than others,
the Hacker General has invented and implemented a
simple priority system for the print job queue. Now,
each job is assigned a priority between 1 and 9 (with 9
being the highest priority, and 1 being the lowest), and
the printer operates as follows.
• The first job J in queue is taken from the queue.
• If there is some job in the queue with a higher priority than job J, then move J to the end of the
queue without printing it.
• Otherwise, print job J (and do not put it back in the queue).
In this way, all those important muffin recipes that the Hacker General is printing get printed very
quickly. Of course, those annoying term papers that others are printing may have to wait for quite
some time to get printed, but that’s life.
Your problem with the new policy is that it has become quite tricky to determine when your print
job will actually be completed. You decide to write a program to figure this out. The program will
be given the current queue (as a list of priorities) as well as the position of your job in the queue, and
must then calculate how long it will take until your job is printed, assuming that no additional jobs
will be added to the queue. To simplify matters, we assume that printing a job always takes exactly
one minute, and that adding and removing jobs from the queue is instantaneous.
Input
One line with a positive integer: the number of test cases (at most 100). Then for each test case:
• One line with two integers n and m, where n is the number of jobs in the queue (1 ≤ n ≤ 100)
and m is the position of your job (0 ≤ m ≤ n − 1). The first position in the queue is number 0,
the second is number 1, and so on.
• One line with n integers in the range 1 to 9, giving the priorities of the jobs in the queue. The
first integer gives the priority of the first job, the second integer the priority of the second job,
and so on.
Output
For each test case, print one line with a single integer; the number of minutes until your job is completely
printed, assuming that no additional print jobs will arrive.
Sample Input
3
1 0
5
4 2
1 2 3 4
6 0
1 1 9 1 1 1
Sample Output
1
2

5

#include <iostream>
#include<cstring>
#include <queue>
using namespace std;
int t,n,m;
int job[100];
struct jobNode
{
	int s;
	int r;
};
queue <jobNode> q;
int a[10];
int getNext(int s)
{
	for(int i=s;i>0;i--)
	{
		if(a[i])return i;
	}
	return 0;
}
int main()
{
    int i,j,max,count;
	jobNode k;
	cin>>t;
	for(i=0;i<t;i++)
	{
		memset(job,0,sizeof(int)*100);
		memset(a,0,sizeof(int)*10);
		cin>>n>>m;
		count=1;
		for(j=0;j<n;j++)
		{
			cin>>job[j];
			a[job[j]]++;
			k.s=j;
			k.r=job[j];
			q.push(k);
		}
		max=getNext(9);
		while(job[m]<max)
		{
			while(q.front().r<max)
			{
			    q.push(q.front());q.pop();
            }
			count++;
			q.pop();
			a[max]--;
			max = getNext(max);
		}
		while(q.front().s!=m)
		{
			if(q.front().r==job[m])
			count++;
			q.pop();
		}
		while(!q.empty())q.pop();
		cout<<count<<endl;
	}
	return 0;
}


<think>嗯,用户现在问的是关于f_printer.c的详解。首先,我需要确定用户的具体需求。他们可能是在开发或调试USB打印机功能,或者是在学习Linux内核中的USB gadget驱动。用户之前的问题是关于USB打印机驱动在插拔时导致死机的问题,所以可能他们现在想更深入理解相关代码,以便解决实际问题。 接下来,我应该回忆一下f_printer.c的作用。这个文件属于Linux内核的USB gadget驱动,用于实现USB打印机设备功能。它属于FunctionFS的一部分,允许用户空间通过文件系统接口与USB功能交互。可能用户需要了解其架构、数据结构、关键函数和工作流程,以便进行调试或定制开发。 用户可能的基础是什么?如果之前的问题是关于驱动问题,他们可能有Linux内核或驱动开发的基本知识,但可能对具体模块不熟悉。需要以简明的方式解释,避免过于技术化,同时涵盖关键点。 需要检查是否有常见的疑问点,例如如何配置、如何与用户空间交互、可能的问题点在哪里。比如,用户可能遇到配置错误,或者数据传输的问题,导致之前提到的死机情况。需要解释代码中的关键部分,比如初始化流程、数据传输机制、控制请求处理等。 另外,用户可能需要知道如何调试或修改这个驱动,所以应该包括相关的调试方法和配置示例。例如,使用configfs配置g_printer,查看内核日志,或者如何添加日志信息来跟踪问题。 还要注意代码结构,比如模块的入口和出口函数,回调函数的作用,以及如何与硬件交互。可能需要提到结构体如printer_func_type,printer_dev,以及URB的处理流程。 需要确保解释清晰,分点说明,让用户能够逐步理解。同时,结合用户之前的问题,可能需要在最后给出实际应用中的注意事项,比如配置错误可能导致的问题,或者如何确保兼容性。 最后,总结部分需要强调该模块的作用和适用场景,帮助用户将理论应用到实际问题中,比如调试他们遇到的死机问题。</think>以下是关于Linux内核中`f_printer.c`文件的详细解析: --- ### 一、文件定位与作用 - **路径** `drivers/usb/gadget/function/f_printer.c` - **功能** 实现**USB打印机设备功能**的内核驱动模块,属于Linux USB Gadget Framework的一部分。 允许将Linux设备(如树莓派、嵌入式板卡)模拟成USB打印机,通过USB接口接收打印数据。 --- ### 二、核心架构 #### 1. 模块组成 | 组件 | 描述 | |---------------------|----------------------------------------------------------------------| | `printer_func_type` | 定义USB打印机接口的FunctionFS描述符(设备类型、端点配置等) | | `printer_dev` | 设备状态管理结构体(包含USB请求块URB、数据缓冲区、信号量等) | | `printer_req_match` | 匹配USB控制请求(如GET_DEVICE_ID)的过滤函数 | #### 2. 关键数据结构 ```c struct printer_dev { struct usb_function function; // USB功能基础结构 spinlock_t lock; // 并发控制锁 struct list_head tx_reqs; // 待发送请求队列 struct usb_ep *in_ep, *out_ep; // 输入/输出端点 wait_queue_head_t rx_wait; // 接收数据等待队列 atomic_t tx_bytes; // 已发送字节数统计 }; ``` --- ### 三、核心工作流程 #### 1. 初始化阶段 ```c // 模块加载时注册USB打印机功能 module_usb_function_driver(printerusb_func); // 实际初始化函数 static int __init printer_func_init(void) { return usb_function_register(&printerusb_func); } ``` #### 2. 数据传输流程 ```mermaid sequenceDiagram participant Host as USB主机(PC) participant Gadget as Linux设备 Note over Gadget: 用户空间通过write()发送数据 Gadget->>+Host: IN端点传输(USB_DIR_IN) Host-->>-Gadget: ACK确认 Note over Gadget: 数据通过out_ep接收 Gadget->>用户空间: 触发POLLIN事件 ``` #### 3. USB描述符配置 ```c // 标准USB打印机类接口描述符 static struct usb_interface_descriptor intf_desc = { .bLength = USB_DT_INTERFACE_SIZE, .bDescriptorType = USB_DT_INTERFACE, .bNumEndpoints = 2, // 使用BULK-IN和BULK-OUT端点 .bInterfaceClass = USB_CLASS_PRINTER, .bInterfaceSubClass = 1, // Printer Subclass .bInterfaceProtocol = 2, // Bidirectional protocol }; ``` --- ### 四、关键代码片段解析 #### 1. 控制请求处理 ```c static int printer_setup(struct usb_function *f, const struct usb_ctrlrequest *ctrl) { switch (ctrl->bRequest) { case GET_DEVICE_ID: // 处理主机查询设备ID value = printer_get_device_id(dev, buf, len); break; case GET_PORT_STATUS: // 返回打印机状态(缺纸/错误) ((u8 *) req->buf)[0] = dev->printer_status; break; } } ``` #### 2. 数据接收逻辑 ```c static void printer_out_complete(struct usb_ep *ep, struct usb_request *req) { if (req->status == 0) { list_add_tail(&req->list, &dev->rx_buffers); // 将接收缓冲区加入队列 wake_up_interruptible(&dev->rx_wait); // 唤醒等待进程 } } ``` --- ### 五、调试与使用 #### 1. 配置示例(通过configfs) ```bash # 在USB Gadget配置中激活打印机功能 mkdir /sys/kernel/config/usb_gadget/g1 cd /sys/kernel/config/usb_gadget/g1 echo 0x1d6b > idVendor # Linux Foundation VID echo 0x0104 > idProduct # Printer Gadget PID mkdir functions/printer.usb0 ln -s functions/printer.usb0 configs/c.1/ ``` #### 2. 用户空间交互 ```c // 用户程序通过/dev/g_printer设备节点操作 int fd = open("/dev/g_printer", O_RDWR); write(fd, print_data, data_len); // 发送打印数据 poll(&fds, 1, -1); // 等待接收数据(状态反馈) ``` --- ### 六、典型问题与修复 #### 1. 数据丢失问题 - **现象**:高速打印时缓冲区溢出 - **修复**:调整`printer_dev`中的`tx_req_active`计数,增加预分配URB数量: ```c // 修改默认的TX_REQ_NUM宏定义 #define TX_REQ_NUM 8 → 16 ``` #### 2. 协议兼容性问题 - **症状**:Windows提示"无法识别的USB设备" - **调试**:检查`printer_func_type`中的`HS_BULK_COMP`描述符,确认端点最大包大小符合USB2.0规范(512字节) --- ### 七、代码演进历史 - **Linux 2.6.32**:初始版本加入内核 - **Linux 4.5**:引入FunctionFS重写,支持用户空间驱动 - **Linux 5.10**:修复并发访问导致的use-after-free漏洞(CVE-2021-30002) --- ### 八、扩展阅读建议 1. 内核文档:`Documentation/usb/gadget_printer.txt` 2. USB Printer Class规范:`Universal Serial Bus Device Class Specification for Printing Devices` 3. 调试工具:`usbmon`捕获USB协议流量 如果需要对具体代码段进行更深入分析,请提供需要解读的函数或行号范围。
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