操作系统课设(模拟实现银行家算法实现死锁避免).doc

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1、计算机与信息工程系《计算机系统与系统软件》课程设计报告题目：模拟实现银行家算法实现死锁避免专业：信息管理与信息系统班级：信管082班学号：姓名：指导老师：2010年　9　月　9　日一、实验题目　　模拟实现银行家算法实现死锁避免二、目的：1、了解进程产生死锁的原因，了解为什么要进行死锁的避免。2、掌握银行家算法的数据结构，了解算法的执行过程，加深对银行家算法的理解。三、内容：　模拟实现银行家算法实现死锁避免。要求：初始数据（如系统在T0时刻的资源分配情况、每一种资源的总数量）从文本文件读入，文件中给出最大需求矩阵Max、分配矩阵Allocation，在程序中求得需求矩阵

2、Need和可利用资源向量Available。四、实验提示：1、整个银行家算法的思路。先对用户提出的请求进行合法性检查，再进行预分配，利用安全性检查算法进行安全性检查。2、算法用到的主要数据结构和C语言说明。（1）、可利用资源向量INTAVAILABLE[M]M为资源的类型。（2）、最大需求矩阵INTMAX[N][M]N为进程的数量。（3）、已分配矩阵INTALLOCATION[N][M]（4）、还需求矩阵INTNEED[N][N]（5）、申请各类资源数量intRequest[x];//（6）、工作向量intWork[x];（7）、intFinish[y];//表示系统

3、是否有足够的资源分配给进程，0为否，非0为是3、银行家算法（主程序）（1）、系统初始化。输入进程数量，资源种类，各进程已分配、还需求各资源数量，各资源可用数量等（2）、输入用户的请求三元组（I，J，K），为进程I申请K个J类资源。（3）、检查用户的请求是否小于还需求的数量，条件是K<=NEED[I,J]。如果条件不符则提示重新输入，即不允许索取大于需求量（4）、检查用户的请求是否小于系统中的可利用资源数量，条件是K<=AVALIABLE[I,J]。如果条件不符则申请失败，阻塞该进程，重新进行进程动态资源申请（使用goto语句）（5）、进行资源的预分配，语句如下：AVA

4、LIBLE[I][J]=AVALIBLE[I][J]-K；ALLOCATION[I][J]=ALLOCATION[I][J]+K；NEED[I][J]=NEED[I][J]-K；（6）、系统调用安全性检查算法（safe()函数）进行检查，如果检查通过，则不用回收，否则进行回收，进程资源申请失败进入等待。4、安全性检查算法（safe()子函数）（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]

5、的值。（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]+ALLOCATION[I][J]；FINISH[I]=1或查找到的顺序号（4）、如果查找不成功，则检查所有进程的FINISH[]，如果有一个为0，则系统不为0，返回不成功标志。否则返回成功标志。五、程序源代码六、程序运行结果及分析1、示例数据（1）初始化文件内容，见运行结果中第一个数据框。（2）P1发出请求向量Request1(1,0,2)2、运行结果3、出现问题及

6、解决方案本程序考虑了程序功能实现、格式显示合理化、输入错误异常处理等各个方面的设计，尽可能使程序设计的更加完美。在长期的设计调试过程中遇到过许多问题，通过网上搜索、查询资料、调试试验等方法一一解决。下面大致罗列一些主要问题：（1）、关于某些判断算法优劣问题：在程序中很多地方都会用到循环判断是否符合条件的算法，在设计这些算法时有很多方法，而有的算法可以更节省时间。如下安全性算法中寻找寻找符合Finish[i]==0条件的进程的例子：/*算法一：for(j=0;j=Need[i][j])counter=counter+1;//记数if(

7、counter==m){…*///算法二：for(j=0;j=Need[i][j]);//可用大于等于需求else{counter=1;break;}if(counter!=1){…显然算法二要优于算法一。本程序中还有很多类似的地方。这里主要考虑的是一个程序的优化设计问题。（2）、关于某些系统函数调用时的执行顺序：在调用一些系统函数如getch()、system("pause")等时发现其执行顺序的一些问题。如类似：cout<<"=================================="<