1、 信息科学与工程学院课程设计任务书信息科学与工程学院课程设计任务书 题目：银行家算法 1 课程设计的任务和具体要求课程设计的任务和具体要求 指导教师签字： 日期： 指导教师评语指导教师评语 成绩：指导教师签字： 日期： 2 课程设计所需软件、硬件等课程设计所需软件、硬件等 WIN-TC 环境环境 课程设计进度计划课程设计进度计划 起至日期起至日期 工作内容工作内容 备注备注 2014 年年 6 月月 6 日日 1）从键盘输入当前系统的资源信息 2）输入进程请求 3）各种异常的处理 参考文献、资料索引参考文献、资料索引 序号 文献、资料名称 编著者 出版单位 1 计算机操作系统汤子瀛，西安电子科
2、技大学出版社,2007.86-132； 2 C 语言程序设计谭浩强，清华大学出版社,2009,(10):283； 3 目录 一、绪论. 二、需求分析 三、算法分析 四、设计. 五、程序调试 六、总结. 附录（源代码） 4 一、 绪论 Dijkstra (1965)提出了一种能够避免死锁的调度算法，称为银行家算法。 银行家算法是一种最有代表性的避免死锁算法。在避免思死锁方法中允许进 程动态地申请资源，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。为实现银行家算 法，系统必须设置若干数据结构。 银行家算法执行过程中，首先判断申请资源的
3、进程所申请的资源数目是否合 法， 若是合法的， 则可以为其进行试分配， 再利用安全性算法求出安全序列， 如 果存在安全序列，则说明可以给申请资源的进程分配资源，分配成功，继续为其 它进程服务。如果找不到安全序列，则说明为该进程分配资源后系统会进入不安 全状态，所以不能为该进程分配资源，使该进程进入阻塞状态。若申请资源的进 程申请的资源数目不合法，则不需要进行试分配，直接使其进入阻塞状态，处理 其他申请资源的进程。 在多道程序系统中，多个进程的并发执行来改善系统的资源利用率，提高系 统的吞吐量，但可能发生一种危险死锁。所谓死锁(Deadlock)，是指多个进 程在运行过程中因争夺资源而造成的一种
4、僵局（DeadlyEmbrace） ，当进程处于这 种状态时，若无外力作用，他们都无法在向前推进。 要预防死锁，有摒弃“请求和保持”条件，摒弃“不剥夺”条件，摒弃“环 路等待”条件等方法。 但是，在预防死锁的几种方法之中，都施加了较强的限制条件；而在避免死 锁的方法中，所施加的限制条件较弱，有可能获得令人满意的系统性能。在该方 法中把系统状态分为安全状态和不安全状态，便可避免死锁的发生。 而最具代表性的避免死锁的算法，便是 Dijkstra 的银行家算法。 利用银行家算法，我们可以来检测 CPU 为进程分配资源的情况，决定 CPU 是 否响应某进程的的请求并为其分配资源，从而很好避免了死锁的产
5、生。 二、 需求分析 2.1 问题描述 当系统在进行资源管理时，如果对进城申请的资源分配不当，可能会使系统 进入死锁状态，因而后面到来的进程也无法顺利执行。银行家算法中，要对当前 申请资源的进程申请资源的数目进行判断，如果可以试分配，则试求出一个安全 5 序列，如果可以求出，则说明给这个进程分配资源后系统不会进入不安全状态， 将该进程申请的资源分配给他，若求不出安全序列，则说明将资源分配给该进程 后系统会进入不安全状态，所以就使该进程进入阻塞状态，等待以后可以分配资 源时再执行该进程，然后系统继续服务其它进程。通过这样一个过程，可以有效 避免系统进入死锁状态。 .2.2 基本要求 （1）从键盘
6、输入当前系统的资源信息，包括当前可用资源，每个进程对各类 资源的最大需求量， 每个进程当前已分配的各个资源量和每个进程尚需要的各个 资源量，输出结果显示在 DOS 界面上； （2）输入进程请求，按照设计好的安全性算法进行检查，得到结果并输出整 个执行过程的相关信息和最终结果（主要包括资源分配表和安全序列） （3）要求要有各种异常的处理，程序的可控制性和可连续性执行。包括对进 程的存在有无检查，请求向量的不合法检查，试分配失败后的数据恢复和重新接 受进程请求等。 2.3 概要分析 在避免死锁的算法中，允许进程动态地申请资源，系统在进行资源分配之前， 先计算资源分配的安全性。若此次分配不会使系统进入不安全状态，便将资源分 配给该进程否则进程等待。 所谓安全状态是指系统能按某种顺序如 （称为安全序列） ，就这样来为每个进程分配资源，直至最大需求。使每个进程都 可以顺序地执行完毕。若系统不存在这样一个安全序列，那么系统此时会进入不 安全状态。 虽然并非所有的不安全状态都会产生死锁状态， 但当系统进入不安全状态后， 便可能进而进入死锁状态；反
