操作系统实验四 银行家算法

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1、银行家算法xxx711103xx2012年5月21日一、实验目的通过实验，加深对多实例资源分配系统中死锁避免方法——银行家算法的理解，掌握Windows环境下银行家算法的实现方法，同时巩固利用WindowsAPI进行共享数据互斥访问和多线程编程的方法。二、实验内容1.在Windows操作系统上，利用Win32API编写多线程应用程序实现银行家算法。2.创建n个线程来申请或释放资源，只有保证系统安全，才会批准资源申请。3.通过Win32API提供的信号量机制，实现共享数据的并发访问。三、实验步骤（设计思路和流程图）最主要的用以实现系统功能的应该有两个部分，一是用银行家算法

2、来判断，二是用安全性算法来检测系统的安全性。1、银行家算法设Requesti是进程Pi的请求向量，如果Requesti［j］=K，表示进程Pi需要K个Rj类型的资源。当Pi发出资源请求后，系统按下述步骤进行检查：(1)如果Requesti［j］≤Need［i,j］，便转向步骤2；否则认为出错，因为它所需要的资源数已超过它所宣布的最大值。(2)如果Requesti［j］≤Available［j］，便转向步骤(3)；否则，表示尚无足够资源，Pi须等待。(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］-Re

3、questi［j］;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。2、安全性算法(1)设置两个向量：①Work∶=Available;②Finish(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

4、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：Work［j］∶=Work［i］+Allocation［i,j］;Finish［i］∶=true;gotostep2;(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。四、主要数据结构及其说明(1)可利用资源向量Available。如果Available［j］=K，则表示系统中现有Rj类资源K个。(2)最大需求矩阵Max。如果Max［i,j］=K，则表示进程i需要Rj类资源的最大数目为K。(3)分

5、配矩阵Allocation。如果Allocation［i,j］=K，则表示进程i当前已分得Rj类资源的数目为K。(4)需求矩阵Need。如果Need［i,j］=K，则表示进程i还需要Rj类资源K个，方能完成其任务。Need［i,j］=Max［i,j］-Allocation［i,j］五、程序运行时的初值和运行结果intAvailable[rCount]={10,5,7};constintMax[pCount][rCount]={{7,5,3},{3,2,2},{9,0,2},{2,2,2},{4,3,3}}；第一次申请：资源不够情况：Request＜=Available出

6、错的情况：Requesti＜=Need六、实验体会通过本次银行家算法实验，加深了我对银行家算法的了解，掌握了如何利用银行家算法避免死锁。这次实践，我巩固了自己的理论知识。银行家算法是为了使系统保持安全状态。如果把操作系统看作是银行家，操作系统管理相当于银行家管理的资金，进程向操作系统请求分配资源相当于用户向银行家贷款。操作系统按照银行家制定的规则为进程分配资源。操作系统的一些原理在生活中都可以找到相应的例子。结合生活中的例子，可以化抽象为具体，我们会更加清楚地了解到其原理与操作过程。七、源程序并附上注释thread.cpp#include#incl

7、ude#include#include#include#includeusingnamespacestd;externconstintrCount=3;externconstintpCount=5;externconstintNeed[pCount][rCount];externconstintAllocation[pCount][rCount];externHANDLEMutex;externHANDLEQueue;inthandleRequest(i