银行家算法课程设计书.doc

武汉理工大学华夏学院 课程设计报告书 课程名称： 操作系统原理 题 目： 编程序模拟银行家算法 系 名： 信息工程系 专业班级： 计算机1112 姓 名： 曾高峰 学 号： 10210411221 指导教师: 苏永红 司晓梅 2013 年 6 月 28 日 课程设计任务书 学生姓名： 曾高峰 专业班级： 10210411221 指导教师： 苏永红 工作单位： 武汉理工大学华夏学院 设计题目：编程序模拟银行家算法 初始条件： Linux操作系统，GCC编译环境 要求完成的主要任务： 主要任务： 银行家算法是避免死锁的一种重要方法，本实验要求用用c/c++语言在Linux操作系统环境下编写和调试一个简单的银行家算法程序。加深了解有关资源申请、避免死锁等概念，并体会和了解死锁和避免死锁的具体实施方法。 思想：将一定数量的资金供多个用户周转使用，当用户对资金的最大申请量不超过现存资金时可接纳一个新客户，客户可以分期借款，但借款总数不能超过最大的申请量。银行家对客户的借款可以推迟支付，但是能够使客户在有限的时间内得到借款，客户得到所有的借款后能在有限的时间内归还。用银行家算法分配资源时，测试进程对资源的最大需求量，若现存资源能满足最大需求就满足当前进程的申请，否则推迟分配，这样能够保证至少有一个进程可以得到所需的全部资源而执行到结束，然后归还资源，若OS能保证所有进程在有限的时间内得到所需资源则称系统处于安全状态。 设计报告撰写格式要求： 1设计题目与要求 2 设计思想 3系统结构 4 数据结构的说明和模块的算法流程图 5 使用说明书（即用户手册）：内容包含如何登录、退出、读、写等操作说明 6 运行结果和结果分析（其中包括实验的检查结果、程序的运行情况） 7 自我评价与总结 8 附录：程序清单，注意加注释（包括关键字、方法、变量等），在每个模块前加注释； 时间安排 6月24日 布置课程设计任务；分配题目后，查阅资料、 准备程序； 6月 25～6月27 日上机调试程序、书写课程设计报告； 6月28 日 提交课程设计报告及相关文档。 指 导 教 师 签 字： 2013年 6月 21日 系 主 任 签 字： 2013年 6月 21日 1.设计目的 1.1模拟实现银行家算法，用银行家算法实现资源分配。 1.3掌握死锁的产生的原因、产生死锁的必要条件和处理死锁的基本方法。 1.4掌握预防死锁的方法，系统安全状态的基本概念。 1.5掌握银行家算法，了解资源在进程并发执行中的资源分配策略。 1.6理解死锁避免在当前计算机系统不常使用的原因。 2. 问题描述在死锁的避免中，银行家算法把系统状态分为安全状态和不安全状态，只要能使系统始终处于安全状态，便可以避免发生死锁。所谓安全状态，是指系统能按某种顺序为每个进程分配所需资源，直到最大需求，使每一个进程都可以顺利完成，即可找到一个安全资源分配序列。模拟实现这个工作过程。我们可以把操作系统看作是银行家，操作系统管理的资源相当于银行家管理的资金，进程向操作系统请求分配资源相当于用户向银行家贷款。操作系统按照银行家制定的规则为进程分配资源，当进程首次申请资源时，要测试该进程对资源的最大需求量，如果系统现存的资源可以满足它的最大需求量则按当前的申请量分配资源，否则就推迟分配。当进程在执行中继续申请资源时，先测试该进程已占用的资源数与本次申请的资源数之和是否超过了该进程对资源的最大需求量。若超过则拒绝分配资源，若没有超过则再测试系统现存的资源能否满足该进程尚需的最大资源量，若能满足则按当前的申请量分配资源，否则也要推迟分配。 4.1.1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。在该方法中把系统的状态分为安全状态和不安全状态，只要能使系统始终都处于安全状态，便可以避免发生死锁。银行家算法的基本思想是分配资源之前,判断系统是否是安全的;若是,才分配。 4.1.2设进程m提出请求REQUEST [m]，则银行家算法按如下规则进行判断。 4.1.2.1如果REQUEST [m] [n]= NEED[m][n]，则转(2)；否则，出错。 4.1.2.2如果REQUEST [m] [n]= AVAILABLE[m][n]，则转(3)；否则，出错。 4.1.2.3系统试