银行家算法实验报告.doc

,该系统必须包括资源的添加、删除和修改等功能,并且允许其它进程来申请这里的资源,任何一个进程来申请资源时,必须先登记该进程对资源的申请要求,然后由系统检查当前资源的状况,并用银行家算法和安全性算法来检查是否允许分配资源给进程。通过课程设计,加深我们对利用银行家算法避免死锁的理解。在设计中主要的难点是用语言编写银行家算法和安全性算法,使系统资源分配能安全进行,避免系统死锁。,虽可借助于多个进程的并发执行,来改善系统的资源利用提高吞吐量,但可能发生一种危险——死锁。所谓死锁,是指多个进程运行中因争夺资源而造成的一种僵局,当进程处于这种僵持状态时,若无外力作用,他们都无法再向前推进。虽然进程在运行过程中,可能发生死锁,但死锁的发生必须同时具备四个条件:互斥条件、请求和保持条件、不剥夺条件、环路等待条件;防止死锁的机构只须确保上述四个条件之一不出现,则系统不会发生死锁。系统的状态分为安全状态和不安全状态,只要能使系统都处于安全状态,便可避免死锁。所谓安全状态,是指系统能按某种进程顺序(P1,P2,…,Pn),来为每个进程Pi分配其所需分配,直至满足每个进程对资源的最大需求,使每个进程都可顺利地完成。如果系统无法找到一个这样地安全系列,则称系统处于不安全状态。在操作系统中研究资源分配策略时也有类似的问题,系统中有限的资源要供多个进程使用,必须保证得到资源的进程能在有限的时间归还资源,以供它进程使用资源。如果资源分配不得当就会发生进程循环等待资源,各进程都无法继续执行下去的死锁现象。而最有代表性的避免死锁的算法,是Dijkstra的银行家算法。银行家算法是避免死锁的一种重要方法,在课程设计中用C语言编写一个资源管理系统,并要用银行家算法和安全性算法检查是否允许分配资源给进程,避免死锁。通过课程设计,加深我们对了解有关资源申请、避免死锁等概念,并加深我们对银行家算法理解。提高了我们分析、解决问题的能力。,该系统必须包括资源的添加、删除和修改等功能,并且允许其它进程来申请这里的资源,任何一个进程来申请资源时,必须先登记该进程对资源的申请要求,然后由系统检查当前资源的状况,并用银行家算法和安全性算法来检查是否允许分配资源给进程。,但系统在进行资源分配之前,应先计算此次分配资源的安全性,若分配不会导致系统进入不安全状态,则分配,否则等待。银行家算法是避免死锁的一种重要方法,为实现银行家算法,系统必须设置若干数据结构。、银行家算法中的数据结构1)可利用资源向量Available是个含有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。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这是一个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,则表示进程i需要Rj类资源的最大数目为K。3)分配矩阵Allocation这也是一个n×m的矩阵,它定义了系统中每一类资源当前已分配给每一进程的资源数。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。这也是一个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。Need[i,j]=Max[i,j]-Allocation[i,j]、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: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最大值。1)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。2)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];Allocation[i,j]∶=Allocation[i,j]+Requesti[j];Need[i,j]∶=Need[i,j]-Requesti[j];3)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。、安全性算法1)设置两个向量: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