实验6 死锁避免—银行家算法的实现.doc

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1、实验6死锁避免—银行家算法的实现【开发语言及实现平台或实验环境】C或C++语言【实验目的】(1)进一步理解利用银行家算法避免死锁的问题;(2)在了解和掌握银行家算法的基础上,编制银行家算法通用程序,将调试结果显示在计算机屏幕上,再检测和笔算的一致性。(3)理解和掌握安全序列、安全性算法【实验要求】(1)了解和理解死锁;(2)理解利用银行家算法避免死锁的原理;(3)会使用某种编程语言。【实验原理】一、安全状态指系统能按照某种顺序如(称为序列为安全序列),为每个进程

2、分配所需的资源,直至最大需求,使得每个进程都能顺利完成。二、银行家算法假设在进程并发执行时进程i提出请求j类资源k个后,表示为Requesti[j]=k。系统按下述步骤进行安全检查:(1)如果Requesti≤Needi则继续以下检查,否则显示需求申请超出最大需求值的错误。(2)如果Requesti≤Available则继续以下检查,否则显示系统无足够资源,Pi阻塞等待。(3)系统试探着把资源分配给进程Pi,并修改下面数据结构中的数值:Available[j]∶=Available[j]-Requesti[j

3、];Allocation[i,j]∶=Allocation[i,j]+Requesti[j];Need[i,j]∶=Need[i,j]-Requesti[j];(4)系统执行安全性算法,检查此次资源分配后,系统是否处于安全状态。若安全,才正式将资源分配给进程Pi,以完成本次分配;否则,将本次的试探分配作废,恢复原来的资源分配状态,让进程Pi等待。三、安全性算法(1)设置两个向量:①工作向量Work:它表示系统可提供给进程继续运行所需的各类资源数目,它含有m个元素,在执行安全算法开始时,Work∶=Availa

4、ble;②Finish:它表示系统是否有足够的资源分配给进程,使之运行完成。开始时先做Finish[i]∶=false;当有足够资源分配给进程时,再令Finish[i]∶=true。(2)从进程集合中找到一个能满足下述条件的进程:①Finish[i]=false;②Need[i,j]≤Work[j];若找到,执行步骤(3),否则,执行步骤(4)。(3)当进程Pi获得资源后,可顺利执行,直至完成,并释放出分配给它的资源,故应执行:ØWork[j]∶=Work[i]+Allocation[i,j];ØFinish

5、[i]∶=true;6Øgotostep2;(4)如果所有进程的Finish[i]=true都满足,则表示系统处于安全状态;否则,系统处于不安全状态。【实验步骤】参考实验步骤如下:(1)参考图1-1所示流程图编写安全性算法。Y所有finish都为true?输出安全序列NYN存在Finish[i]=false&&Need[i][j]

6、法流程图(2)编写统一的输出格式。每次提出申请之后输出申请成功与否的结果。如果成功还需要输出变化前后的各种数据,并且输出安全序列。(3)参考图1-2所示流程图编写银行家算法。(4)编写主函数来循环调用银行家算法。6结束否是申请失败。以上分配作废,恢复原来的分配状态:Available[j]=Available[j]+Request[i][j]Allocation[i][j]=Allocation[i][j]-Request[i][j]Need[i][j]=Need[i][j]+Request[i][j]NYN

7、YRequest[i][j]>Need[i][j]出错返回:return(error)Request[i][j]>Available[j]出错返回:(进程阻塞)return(error)Available[j]=Available[j]–Request[i][j]Allocation[i][j]=Allocation[i][j]+Request[i][j]Need[i][j]=Need[i][j]–Request[i][j]假定分配:输入初始参数(资源分配及请求情况)开始假定分配之后,系统安全吗?申请成功。输

8、出各种数据的变化图1-2银行家算法流程图示例:#includeintmain(){intclaim[5][3]={{7,5,3},{3,2,2},{9,0,2},{2,2,2},{4,3,3}};//各线程最大需求量intallocation[5][3]={{0,1,0},{2,0,0},{3,0,2},{2,1,1},{0,0,2}};//各线程已分配资源----------in

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