银行家算法课程设计报告

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1、..《操作系统原理》课程设计报告1设计目的（1）进一步了解进程的并发执行（2）加强对进程死锁的理解（3）用银行家算法完成死锁检测2设计内容给出进程需求矩阵C、资源向量R以及一个进程的申请序列。使用进程启动拒绝和资源分配拒绝（银行家算法）模拟该进程组的执行情况。3设计要求（1）初始状态没有进程启动；（2）计算每次进程申请是否分配，如：计算出预分配后的状态情况（安全状态，不安全状态），如果是安全状态，输出安全序列；（3）每次进程申请被允许后，输出资源分配矩阵A和可用资源向量V；（4）每次申请情况应可单步查看，如：输入一个空格，继续下个申请。4算法原理4.1银

2、行家算法中的数据结构（1)可利用资源向量Available它是一个含有m个元素的数组，其中的每一个元素代表一类可利用的资源数目，其初始值是系统中所配置的该类全部可用资源数目。其数值随该类资源的分配和回收而动态地改变。如果Available[j]=K,则表示系统中现有Rj类资源K个。（2)最大需求短阵Max这是—个n×m的矩阵，它定义了系统中n个进程中的每一个进程对m类资源的最大需求。如果Max(i，j)＝K，表示进程i需要Rj类资源的最大数目为K。（3)分配短阵Allocation这是一个n×m的矩阵，它定义了系统中每一类资源当前已分配给每个进程的资源数

3、。如果Allocation(i,j)＝K，表示进程i当前已分得Rj类资源的数目为K。(4)需求矩阵Needword教育资料..它是一个n×m的矩阵，用以表示每一个进程尚需的各类资源数，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。上述三个矩阵间存在下述关系：Need[i,j]=Max[i,j]-Allocation[i,j]4.2银行家算法设Requesti是进程Pi的请求向量。如果Requesti[j]＝k，表示进程只需要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]<

4、=Need[i,j]，则转向步骤2；否则，认为出错，因为它所3需要的资源数已超过它所宣布的最大值。(2)如果Requesti[j]<=Available[j]，则转向步骤3；否则，表示系统中尚无足够的资源，Pi必须等待。(3)系统试探把要求的资源分配给进程Pi，并修改下面数据结构中的数值：Available[j]:=Available[j]-Requesti[j];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

5、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，将试探分配作废，恢复原来的资源分配状态，让进程Pi等待。4.3安全性算法系统所执行的安全性算法可描述如下：(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要的各类资源数目，它含有m个元素，执行安全算法开始时，Work=Available。②、Finish。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，令Finish[i]:=true。(2)从进程集合中找到一个能满足

6、下述条件的进程：①、Finish[i]=false;②、Need[i,j]<=Work[j];如找到，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：Work[j]:=Work[i]+Allocation[i,j];Finish[i]:=true;gotostep2；(4)如果所有进程的Finish[i]:=true，则表示系统处于安全状态；否则，系统处于不安全状态。word教育资料..5设计思路（1）进程一开始向系统提出最大需求量；（2）进程每次提出新的需求都统计是否超出它事先提

7、出的最大需求量;（3）若正常，则判断该进程所需剩余量（包括本次申请）是否超出系统所掌握的剩余资源量，若不超出，则分配，否则等待。6算法流程图6.1银行家算法流程图开始提出进程i的请求向量Resquest[*]alloc[i][*]+Request[*}<=claimNoERROR[i][*]YesRequest[*]<=available[*]noERRORyesavailable[*]-=Request[*]alloc[i][*]+=Request[*]is_safe()Noyesavailable[*]+=Request[*]alloc[*]-=Re

8、quest[*]同意本次分配拒绝本次分配图1银行家算法流程图word教育资料..