处理机调度模拟设计——短作业先调度、先来先服务调度、最高响应比调度算法

《处理机调度模拟设计——短作业先调度、先来先服务调度、最高响应比调度算法》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

衡阳师范学院《操作系统》课程设计 题目处理机调度模拟设计——短作业先调度、先来先服务调度、最高响应比调度算法专业计算机科学与技术班级1001班学号1019013410190136姓名张德旺屈金指导教师王玉奇2012年12月日目录1、概述11.1、设计目的11.2、设计内容1 1.3、开发环境11.4、任务分配12、需求分析22.1、死锁概念：22.2、关于死锁的一些结论：22.3、资源分类：22.4、产生死锁的四个必要条件：32.5、死锁的解决方案32.5.1产生死锁的例子32.5.2死锁预防:42.6．安全状态与不安全状态53、数据结构设计53.1、定义全局变量53.2、函数声明53.3、主函数结构64、算法的实现74.1、初始化74.2、银行家算法74.3、安全性检查算法74.4、程序模块划分84.5程序运行结果显示94.6、各算法流程图114.7、源程序清单125、心得与体会：226、参考文献22 1、概述 1.1、设计目的（1）了解多道程序系统中，多个进程并发执行的资源分配。（2）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。（3）掌握预防死锁的方法，系统安全状态的基本概念。（4）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。（5）理解死锁避免在当前计算机系统不常使用的原因。1.2、设计内容利用银行家算法来实现资源的分配。先对用户提出的请求进行合法性检查，再进行预分配，利用安全性检查算法进行安全性检查。1.3、开发环境 操作系统编译环境生成文件Windows7VisualC++6.0Bank.exeWindows7Codeblocks10.05Bank.exe源文件：Bank.cpp 1.4、任务分配设计人员设计任务刘新宇负责主要代码编写丁正宁负责程序意见提取和进度安排谭琼斐课程设计报告主要的书写王正香心得与体会的书写22 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 22 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…P2：22 …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：22 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>"<<"进程"<<"("<#include#include#include#includeusingnamespacestd;//===定义全局变量===constintx=50,y=100;//定义常量，便于修改intAvailable[x];//各种资源可利用的数量intAllocation[y][y];//各进程当前已分配的资源数量intMax[y][y];//各进程对各类资源的最大需求数intNeed[y][y];//还需求矩阵intRequest[x];//申请各类资源的数量intWork[x];//工作向量，表示系统可提供给进程继续运行所需的各类资源数量intFinish[y];//表示系统是否有足够的资源分配给进程，0为否，非0为是intp[y];//存储安全序列inti,j;intn,m;//n为进程的数量,m为资源种类数intl=0,counter=0;//===数字判断函数===intshuzi(intsz)//输入数据并判断是否为数字{char*temp;temp=newchar;//临时指针，存放输入字符intlen;//存储取字符的长度sz=0;//清零chars;//do//输入赌注，只能输入数字{cin>>temp;len=strlen(temp);//取字符长度for(inti=0;i'9'){cout<<"笨蛋，输错了!你输入的是数字吗?! ";cout<<"请重新输入：";break;}22 }}while(s<'0'||s>'9');for(inti=0;i=Allocation[i][j])Need[i][j]=Max[i][j]-Allocation[i][j];//计算还需求量elseNeed[i][j]=0;//最大需求量小于已分配量时还需求量为0,即此类资源已足够不需再申请}cout<=Need[i][j])//可用大于等于需求counter=counter+1;//记数}if(counter==m){…*///算法二：for(j=0;j=Need[i][j]);//可用大于等于需求else{counter=1;break;}if(counter!=1)//进程的每类资源量都符合条件Work[j]>=Need[i][j]条件二{p[l]=i;//存储安全序列Finish[i]=1;//标志为可分配22 for(j=0;j=Need[i][j]i=-1;//从第一个进程开始继续寻找满足条件一二的进程}}i++;//for循环继续寻找}}//===显示分配情况函数===voidshowdata()//函数showdata,输出当前资源分配情况{inti,j;//局部变量intAll[y];//各种资源的总数量intl2;//局部变量l1,cout<<"==============================================================="<n-1)//输入异常处理{cout<Need[k][j])//申请大于需求量时出错，提示重新输入（贷款数目不允许超过需求数目）{cout<<"申请大于需要量!!!"<Available[j])//申请大于可利用量，应该阻塞等待{cout<<" 没有那么多资源，目前可利用资源"<Need[k][j]);//Request[j]>Available[j]||}//改变Avilable、Allocation、Need的值for(j=0;j>"<<"进程"<<"("<>b;cout<>"<<"进程"<<"("<