操作系统-实验四(共8页).doc
精选优质文档-倾情为你奉上实验四 银行家算法（一）教学要求掌握处理死锁的方法，掌握银行家算法的实现（二）知识点提示死锁的概念，死锁产生的原因和条件，处理死锁的方法，银行家算法，安全状态和不安全状态，安全性算法（三）教学内容银行家算法的模拟实现实验步骤:（1）定义数据结构:allocation; /分配矩阵available; /可用资源向量need; /需求矩阵request; /资源请求向量（2）定义函数：void bank_arithmetic(int i, int request) /银行家算法 void isSafe( ); /安全性算法 主函数中对可用资源向量，分配矩阵和需求矩阵进行初始化（输入数据参照课本P113的例题），输入请求资源的进程编号以及请求的资源向量，通过调用银行家算法判断是否可以把资源分配给请求资源的进程。（3）银行家算法的执行步骤：设Requesti是进程Pi的请求向量。若Requestij=k，表示进程Pi需要k个j类资源。当Pi发出资源请求后，系统按下述步骤进行检查： 若RequestiNeedi ，则转；否则，认为出错。因为它所需要的资源数已超过它所宣布的最大值。 若RequestiAvailable，则转；否则，表示系统中尚无足够的资源，Pi必须等待。 系统试探把要求的资源分配给进程Pi，并修改下面数据结构中的数值。 Available=Available Requesti Allocationi = Allocationi + Requesti Needi = Needi Requesti 系统执行安全性算法，检测此次资源分配后，系统是否处于安全状态。若安全，才正式将资源分给进程Pi；否则，将试探分配作废，恢复资源状态，让Pi等待。（4）安全性算法的执行步骤： 设置两个向量work和finish工作向量work，它表示系统可提供给进程继续运行的各类资源数，含有m个元素，其初始值为：workj=availablej。完成向量finish，它表示系统是否有足够资源使进程推进完成，开始执行安全性算法时，Finishi=false;当有足够资源分配给进程Pi，Pi推进完成时，令Finishi=true。 从进程集合中找到一个进程，其满足： Finishi=false Needi,j Workj 如找到则执行步骤 ，找不到则执行步骤。 当进程Pi获得资源后，便可以向前推进，直至完 成，并释放出分配给它的全部资源，故应执行： Workj=Workj+Allocationi,j; Finishi=true; 执行步骤。 若所有进程的Finish都为true，则系统为安全状态；否则，系统为不安全状态。实验程序：#include <stdio.h>#define M 3#define N 5int available=3,3,2;int allocationNM=0,1,0,2,0,0,3,0,2,2,1,1,0,0,2;int needNM=7,4,3,1,2,2,6,0,0,0,1,1,4,3,1;void banker_arithmetic(int i,int request)int isSafe();int j,k,l;printf("进程P%d请求资源，资源请求向量为: n",i);for(j=0;j<M;j+)printf("%d ",requestj);printf("n");j=0;while(j < M)if(requestj<=needij) j+;elsebreak;if(j=M)k=0;while(k < M)if(requestk<=needik)k+;elsebreak;if(k=M)for(l=0;l<M;l+)availablel=availablel-requestl;allocationil=allocationil+requestl;needil=needil-requestl;if(isSafe()printf("分配是安全的，可以把资源分配给p%dn",i);elseprintf("分配是不安全的，不能把资源分配给P%dn",i);for(l=0;l<M;l+)availablel=availablel+requestl;allocationil=allocationil-requestl;needil=needil+requestl;printf("Allocation:");for(j=0;j<N;j+)for(k=0;k<M;k+)printf("%d ",allocationjk); printf("n");printf("Need:");for(j=0;j<N;j+)for(k=0;k<M;k+)printf("%d ",needjk); printf("n");printf("Available:n");for(j=0;j<M;j+)printf("%d ",availablej);printf("n");i+;int isSafe()int workM;int i,j,k,l=0,a=0;int finish=0,0,0,0,0;for(i=0;i<M;i+)worki=availablei;while(l<N|a < N) i=0;while(i<N) if(finishi=0) j=0; while(j<M) if(needij<=workj) j+; else break; if(j=M) printf("P%d ",i); for(k=0;k<M;k+) workk=workk+allocationik; printf("n"); finishi=1; l+; i+;a+;for(i=0;i<N;i+)if(finishi=0)return 0;return 1;int main()int i=1;int request=1,0,2; banker_arithmetic(i,request);return 0;实验结果：进程p1请求资源，资源请求向量为：1 0 2p1p3p4p0p2分配是安全的，可以把资源分配给p1Allocation:0 1 03 0 23 0 22 1 10 0 2Need:7 4 30 2 06 0 00 1 14 3 1Available:2 3 0Press any key to continue.（四）思考题1、死锁产生的原因是什么？死锁产生的原因有竞争不可抢占型资源引起死锁 竞争可消耗资源引起死锁 进程推进顺序不当引发死锁2、处理死锁的方法有哪些？预防死锁：通过设置某些限制条件，去破坏产生死锁的四个必要条件中的一个或几个。避免死锁：在系统的资源分配过程中，用某种方法去防止系统进入不安全状态（可能会导致思索的状态），从而避免发生死锁。检测和解除死锁：当进程申请资源时，不进行任何限制，即允许死锁发生。但要求系统定期或不定期检测是否有死锁发生。当检测到系统中已发生死锁时，将进程从死锁状态中解脱出来专心-专注-专业
