课程设计--银行家算法

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1、操作系统课程设计题目：银行家算法学生姓名：学号：专业班级：指导教师：设计时间：目录1.需求分析11.1、死锁概念：11.2、关于死锁的一些结论：11.3、资源分类：11.4、产生死锁的四个必要条件：21.5、死锁的解决方案21.5.1产生死锁的例子21.5.2死锁预防:31.6．安全状态与不安全状态42、算法的实现42.1、初始化42.2、银行家算法42.3、安全性检查算法42.4、程序模块划分52.5程序运行结果显示62.6、源程序清单63、心得与体会：错误!未定义书签。4、参考文献142、需求分析2.1、死锁概念：在多道程序系统中，虽可借助于多个进程的并发执行，来改善

2、系统的资源利用率，提高系统的吞吐量，但可能发生一种危险━━死锁。所谓死锁(Deadlock),是指多个进程在运行中因争夺资源而造成的一种僵局(Deadly_Embrace),当进程处于这种僵持状态时，若无外力作用，它们都将无法再向前推进。一组进程中，每个进程都无限等待被该组进程中另一进程所占有的资源，因而永远无法得到的资源，这种现象称为进程死锁，这一组进程就称为死锁进程。 2.2、关于死锁的一些结论：a 参与死锁的进程最少是两个（两个以上进程才会出现死锁）b 参与死锁的进程至少有两个已经占有资源c 参与死锁的所有进程都在等待资源d 参与死锁的进程是当前系统中所有进程的子集

3、注：如果死锁发生，会浪费大量系统资源，甚至导致系统崩溃。 2.3、资源分类：永久性资源：可以被多个进程多次使用（可再用资源）a可抢占资源b 不可抢占资源临时性资源：只可使用一次的资源；如信号量,中断信号，同步信号等（可消耗性资源）　　　　　　“申请—分配—使用—释放”模式14 2.4、产生死锁的四个必要条件：1、互斥使用（资源独占）一个资源每次只能给一个进程使用2、不可强占（不可剥夺）资源申请者不能强行的从资源占有者手中夺取资源，资源只能由占有者自愿释放3、请求和保持（部分分配，占有申请）一个进程在申请新的资源的同时保持对原有资源的占有（只有这样才是动态申请，动态分配）4

4、、循环等待存在一个进程等待队列{P1,P2,…,Pn},其中P1等待P2占有的资源，P2等待P3占有的资源，…，Pn等待P1占有的资源，形成一个进程等待环路2.5、死锁的解决方案2.5.1产生死锁的例子 申请不同类型资源产生死锁P1：…申请打印机申请扫描仪使用释放打印机释放扫描仪…14P2：…申请扫描仪申请打印机使用释放打印机释放扫描仪…申请同类资源产生死锁（如内存）设有资源R，R有m个分配单位，由n个进程P1,P2,…,Pn（n>m）共享。假设每个进程对R的申请和释放符合下列原则：*一次只能申请一个单位*满足总申请后才能使用*使用完后一次性释放m=2，n=3资源分配不当

5、导致死锁产生2.5.2死锁预防:定义:在系统设计时确定资源分配算法，保证不发生死锁。具体的做法是破坏产生死锁的四个必要条件之一①破坏“不可剥夺”条件在允许进程动态申请资源前提下规定，一个进程在申请新的资源不能立即得到满足而变为等待状态之前，必须释放已占有的全部资源，若需要再重新申请②破坏“请求和保持”条件要求每个进程在运行前必须一次性申请它所要求的所有资源，且仅当该进程所要资源均可满足时才给予一次性分配③破坏“循环等待”条件14采用资源有序分配法：把系统中所有资源编号，进程在申请资源时必须严格按资源编号的递增次序进行，否则操作系统不予分配。 2.6．安全状态与不安全状态安

6、全状态：如果存在一个由系统中所有进程构成的安全序列P1，…Pn，则系统处于安全状态。一个进程序列{P1，…，Pn}是安全的，如果对于每一个进程Pi(1≤i≤n），它以后尚需要的资源量不超过系统当前剩余资源量与所有进程Pj(j

7、请K个J类资源。4.3、安全性检查算法 调用函数safe()检查当前资源分配状态。 （1）设置两个临时变量。FINISH[N]记录进程模拟执行的结束状态，初值为0，如果可以模拟执行结束，则可设为1，也可设为其它非零值以表示执行的先后次序。WORK[M]记录模拟执行中资源的回收情况，初值为AVAILABLE[M]的值。14（2）在进程中查找符合以下条件的进程。条件1：FINISH[I]=0条件2：NEED[I][J]〈=WORK[J]（3）如果查找成功则进行资源的模拟回收，语句如下：WORK[J]=WORK[J]+ALLOCAT