避免死锁银行家算法的模拟实现.doc

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1、避免死锁银行家算法的模拟实现实验题目：机时：4实验一避免死锁银行家算法的模拟实现目的与任务银行家算法是避免死锁的一种重要方法，本实验要求用高级语言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。内容和要求在了解和掌握银行家算法的基础上，能熟练的处理课本例题中所给状态的安全性问题，能编制银行家算法通用程序，将调试结果显示在计算机屏幕上，再检测和笔算的一致性。具体程序的功能要求：1.设定进程对各类资源最大申请表示及初值确定。2.设定系统提供资源初始状况(已分配资源、可用资源)。3.设定每次某个进程对各类资源的申请表示

2、。4.编制程序，依据银行家算法，决定其申请是否得到满足。设计内容(原理图以及相关说明、调试过程、结果设requesti为进程p[i]的请求向量，如果requesti[j]=K，表示进程p[i]需要K个Rj资源。当系统发出请求后，系统按下述步骤开始检查：(1)、如果requesti[j]=need[i][j],转向步骤2；否则报告出错，申请的资源已经大于它需要的最大值。(2)、如果requesti[j]=available[j],转向步骤3；否则报告出错，尚无足够的资源。(3)、系统试探着把资源分配给p[i]，并修改下列数据结构中的值：available[j]=available[

3、j]-request[j]allocation[i][j]=allocation[i][j]+request[j]need[i][j]=need[i][j]-request[j](4)、系统进行安全性算法，检查此次分配后，系统是否还处于安全状态，若安全，把资源分配给进程p[i]；否则，恢复原来的资源分配状态，让进程p[i]等待。安全性算法1.为实现银行家算法，系统中需要设置若干数据结构，用来表示系统中各进程的资源分配及需求情况。假定系统中有m个进程，n类资源进程数和资源数由程序中直接定义，#definem5//总进程数#definen4//总资源数对于不同规模的进程和资源数，在程

4、序中直接修改m和n值即可。2.银行家算法中使用的数据结构如下：(1)可利用资源Available.这是一个含有m个元素的数组，其中的每一个元素代表一类资源的空闲资源数目，其初值是系统中所配置的该类资源的数目，其数值随该类资源的分配和回收而动态的改变。如果Available[j=k，表示系统中Rj类资源有k个。(2)最大需求矩阵Max。这是一个n*m的矩阵，它定义了系统中每一个进程对各类资源的最大需求数目。如果Maxi，j=k，表示进程Pi需要Rj类资源有k个。(3)分配矩阵Allocation。这是一个n*m的矩阵，它定义了系统中当前已分配给每一个进程的各类资源。如果Alloca

5、tion[i,j=k,表示进程Pi当前已分到Rj类资源有k个。Allocationi表示进程Pi的分配向量，由矩阵Allocation的第i行构成。(4)需求矩阵Need。这是一个n*m的矩阵，它定义了系统中每一个进程还需要的各类资源的数目。如果Needi，j=k，表示进程Pi需要Rj类资源有k个，才能完成任务。Needi表示进程Pi的需求量，由矩阵Need的第i行构成。因为数据结构中涉及变量太多，为方便起见，可以定义一个结构体，将这些矩阵都放在一起。structbank//定义结构体{intAvailable[n]；//可利用资源向量intMax[m][n]；//最大需求矩阵i

6、ntAllocation[m][n]；//分配矩阵intNeed[m][n]；//需求矩阵}；这样在后面的安全性检查操作中，只需要带入一个bank型变量即可，比较方便。3.实现过程主函数voidmain(void){bankcurrent；//定义变量Initilize(current)；//初始化Safe_test(current)；//检查安全性while(1)//循环执行进程申请资源和系统对申请的处理{Resoure_allocate(current)；}}其中用到的函数操作有三个voidInitilize(bank&)；//初始化intSafe_test(bank)；//

7、检查安全性voidResoure_allocate(bank&)；//系统对进程资源申请的处理Initilize函数是初始化变量的，即设置相关矩阵参数，由用户输入。Safe_test函数是检查当前系统安全性的，安全则返回1，不安全返回0。Resoure_allocate函数里的操作包括：a.进程申请资源b.假设系统可以响应该请求，将分配资源给该进程，修改相关数据c.检查系统是否安全，若安全在，则可以分配资源，若不安全，不能分配资源，并收回分配的资源。4.安全性检查程序中安全性算法