操作系统课程设计----模拟银行家算法避免死锁

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1、 模拟通过银行家算法避免死锁模拟通过银行家算法避免死锁 一、一、 银行家算法产生的背景及目的银行家算法产生的背景及目的 1 1： 在多道程序系统中， 虽然借助于多个进程的并发执行来改善系统的利用率， 提高系统的吞吐量，但可能发生一种危险死锁。死锁就是多个进程在运行过程 中因争夺资源而造成的一种僵局，当进程处于这种僵局状态时，如无外力作用， 他们将无法再向前进行，如再把信号量作为同步工具时，多个 Wait 和 Signal 操作顺序不当，会产生进程死锁。 然而产生死锁的必要条件有互斥条件，请求和保持条件，不剥夺条件和环路等待 条件。在预防死锁的几种方法中，都施加了较强的限制条件，在避免死锁的方法

2、 中，所施加的条件较弱，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。 2：实验目的：让学生独立的使用编程语言编写和调试一个系统分配资源的简单 模拟程序，了解死锁产生的原因及条件。采用银行家算法及时避免死锁的产生， 进一步理解课堂上老师讲的相关知识点。银行家算法是从当前状态出发，逐个按 安全序列检查各客户中谁能完成其工作，然后假定其完成工作且归还全部贷款， 再进而检查下一个能完成工作的客户。如果所有客户都能完成工作，则找到一个 安全序列，银行家才是安全的。 二：银行家算法中的数据结构二：银行家算法中的数据结构 1

3、1：可利用资源向量 Available。这是一个含有 m 个元素的数组，其中的每个元 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的 数目，其数值随该类资源的分配和回收而动态的改变。如果 Availablej=k，z 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 Maxi,j=k，表示第 i 个进程需要第 Rj 类资源的最大数目 k 个. 3: 分配矩阵 Allocation,也是 n*m 的矩阵，若 Allocationi,j=k,表示第 i 个

4、进程已分配 Rj 类资源的数目为 k 个。 4：需求矩阵 Need。也是一个 n*m 的矩阵，Needi,j=k,表示第 i 个进程还需 Rj 类资源 k 个。 三、银行家算法及安全性算法三、银行家算法及安全性算法 1：银行家算法 设 Requesti是进程 Pi 的请求向量， 若 Requestij=k;表示进程需要 j 类资 源 k 个。当 Pi 发出资源请求时，系统按下属步骤进行检查； (1)如果 Requestijm; coutMAXij; if(j=n) coutAllocationij; if(j=n) coutAvailablej;/输入各种资源的可利用数输入各种资源的可利用数

5、coutchoice; if(choice=1) /分配资源分配资源 couti; if(i=m) coutRequestij; /*银行家算法进行检查银行家算法进行检查*/ for(j=0;jNeedij) coutAvailablej) /资源申请数目大于可利用数，无法分配，得等待资源申请数目大于可利用数，无法分配，得等待 cout“ 当 前 系 统 可 用 资 源 不 够 ， 请 等当 前 系 统 可 用 资 源 不 够 ， 请 等 待待!“endl; continue; for(j=0;jn;j+)/资源申请得到允许时， 变换各个资源数资源申请得到允许时， 变换各个资源数 Availa

6、blej=Availablej-Requestij; /可用资源可用资源 减少减少 Allocationij=Allocationij+Requestij;/所得资所得资 源增加源增加 Needij=Needij-Requestij; /仍需资源仍需资源 减少减少 if(safealg()0)/安全性算法的返回值安全性算法的返回值 cout“分配不成功，请等待！分配不成功，请等待！“; for (j=0;jn;j+) /把资源恢复成分配之前把资源恢复成分配之前 的状态的状态 Availablej=Availablej+Requestij; Allocationij=Allocationij-Requestij; Needij=N