课程设计--银行家算法.docVIP

操作系统课程设计 题 目： 银行家算法 学生姓名： 学号：专业班级： 指导教师：设计时间： 1.需求分析 1 1.1、死锁概念： 1 1.2、关于死锁的一些结论： 1 1.3、资源分类： 1 1.4、产生死锁的四个必要条件： 2 1.5、 死锁的解决方案 2 1.5.1 产生死锁的例子 2 1.5.2死锁预防: 3 1.6．安全状态与不安全状态 4 2、算法的实现 4 2.1、初始化 4 2.2、银行家算法 4 2.3、安全性检查算法 4 2.4、程序模块划分 5 2.5 程序运行结果显示 6 2.6、源程序清单 6 3、心得与体会： 错误!未定义书签。 4、参考文献 14 2、需求分析 2.1、死锁概念： 在多道程序系统中，虽可借助于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中因争夺资源而造成的一种僵局(Deadly_Embrace),当进程处于这种僵持状态时，若无外力作用，它们都将无法再向前推进。一组进程中，每个进程都无限等待被该组进程中另一进程所占有的资源，因而永远无法得到的资源，这种现象称为进程死锁，这一组进程就称为死锁进程。 ? 2.2、关于死锁的一些结论： a?参与死锁的进程最少是两个（两个以上进程才会出现死锁） b?参与死锁的进程至少有两个已经占有资源 c?参与死锁的所有进程都在等待资源 d?参与死锁的进程是当前系统中所有进程的子集 注：如果死锁发生，会浪费大量系统资源，甚至导致系统崩溃。 ? 2.3、资源分类： 永久性资源： 可以被多个进程多次使用（可再用资源） a 可抢占资源 b?不可抢占资源 临时性资源：只可使用一次的资源；如信号量,中断信号，同步信号等（可消耗性资源） 　　　　　　“申请—分配—使用—释放”模式 ? 2.4、产生死锁的四个必要条件： 1、互斥使用（资源独占） 一个资源每次只能给一个进程使用 2、不可强占（不可剥夺） 资源申请者不能强行的从资源占有者手中夺取资源，资源只能由占有者自愿释放 3、请求和保持（部分分配，占有申请） 一个进程在申请新的资源的同时保持对原有资源的占有（只有这样才是动态申请，动态分配） 4、循环等待 存在一个进程等待队列 {P1 , P2 , … , Pn}, 其中P1等待P2占有的资源，P2等待P3占有的资源，…，Pn等待P1占有的资源，形成一个进程等待环路 2.5、 死锁的解决方案 2.5.1 产生死锁的例子 ? 申请不同类型资源产生死锁 P1： … 申请打印机 申请扫描仪 使用 释放打印机 释放扫描仪 … P2： … 申请扫描仪 申请打印机 使用 释放打印机 释放扫描仪 … 申请同类资源产生死锁（如内存） 设有资源R，R有m个分配单位，由n个进程P1,P2,…,Pn（n m）共享。假设每个进程对R的申请和释放符合下列原则： * 一次只能申请一个单位 * 满足总申请后才能使用 * 使用完后一次性释放 m=2，n=3 资源分配不当导致死锁产生 2.5.2死锁预防: 定义:在系统设计时确定资源分配算法，保证不发生死锁。具体的做法是破坏产生死锁的四个必要条件之一 ①破坏“不可剥夺”条件 在允许进程动态申请资源前提下规定，一个进程在申请新的资源不能立即得到满足而变为等待状态之前，必须释放已占有的全部资源，若需要再重新申请 ②破坏“请求和保持”条件 要求每个进程在运行前必须一次性申请它所要求的所有资源，且仅当该进程所要资源均可满足时才给予一次性分配 ③破坏“循环等待”条件 采用资源有序分配法： 把系统中所有资源编号，进程在申请资源时必须严格按资源编号的递增次序进行，否则操作系统不予分配。 ? 2.6．安全状态与不安全状态 安全状态： 如果存在一个由系统中所有进程构成的安全序列P1，…Pn，则系统处于安全状态。一个进程序列{P1，…，Pn}是安全的，如果对于每一个进程Pi(1≤i≤n），它以后尚需要的资源量不超过系统当前剩余资源量与所有进程Pj (j i )当前占有资源量之和，系统处于安全状态 (安全状态一定是没有死锁发生的) 不安全状态:不存在一个安全序列，不安全状态一定导致死锁。 4、算法的实现 4.1、初始化 ?调用函数 chushihua()，输入进程数量，资源种类，各资源可用数量，各进程已分配、最大需求各资源数量等。 4.2、银行家算法 调用bank()函数，