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