操作系统实验—银行家算法.doc

用银行家算法和随机算法实现资源分配 一、需求分析 为了了解系统的资源分配情况，假定系统的任何一种资源在任一时刻只能被一个进程使用。任何进程已经占用的资源只能由进程自己释放，而不能由其他进程抢占。当进程申请的资源不能满足时，必须等待。因此，只要资源分配算法能保证进程的资源请求，且不出现循环等待，则系统不会出现死锁。 要求编写系统进行资源调度的程序。一个是随机动态地进行资源分配的模拟程序，即只要系统当前剩余资源满足进程的当前请求，就立即将资源分配给进程，以观察死锁产生情况；一个是采用银行家算法，有效地避免死锁的产生。 二、概要设计 1、系统的主要功能 采用银行家算法，有效地避免死锁的产生。 2、运行环境要求 WINDOWS VC 3、实验内容概述 模拟进程的资源分配算法，了解死锁的产生和避免的方法。 三、详细设计 要求 设计3~4个并发进程，共享系统的10个同类不可抢占的资源。各进程动态进行资源的申请和释放。 用银行家算法和随机算法分别设计一个资源分配程序，运行这两个程序，观察系统运行情况，并对系统运行的每一步情况进行显示。 提示 （1）初始化这组进程的最大资源请求和依次申请的资源序列。把各进程已占用和需求资源情况记录在进程控制块中。假定进程控制块的格式如图所示，其中进程的状态有：就绪、等待和完成。当系统不能满足进程的资源请求时，进程处于等待态。资源需求总量表示进程运行过程中队资源的总的需求量。 进程名 状态 当前申请量 资源需求总量 已占资源量 能执行完标志 已占资源量表示进程目前已经得到但还未归还的资源量。因此，进程在以后还需要的剩余资源量等于资源需求总量减去已占资源量。显然每个进程的资源需求总量不应超过系统拥有的资源总量。 （2）银行家算法分配资源的原则是：当某个进程提出资源请求时，假定先分配资源给它，然后查找各进程的剩余请求，检查系统的剩余资源量是否由于进程的分配而导致系统死锁。若能，则让进程等待，否则，让进程的假分配变为真分配。 ①查找各进程的剩余请求，检查系统的剩余资源量是否能满足其中一进程。如果能，则转②②将资源分配给所选的进程，这样，该进程已获得资源量最大请求，最终能运行完。标记这个进程为终止进程，并将其占有的全部资源归还给系统。 重复第①步和第②步，直到所有进程都标记为终止进程，或直到一个死锁发生。若所有进程都标记为终止进程，则梯田的初始状态是安全的，否则为不安全的。若安全，则正式将资源分配给它，否则，假定的分配作废，让其等待。 ③由于银行家算法可以避免死锁，为了观察死锁现象的发生，要求采用两个算法：银行家算法和随机算法。随机算法的分配原则是：当进程申请资源时，如果系统现存资源数能满足 进程的当前申请量，就把资源分配给进程，否则，让其等待。这样，随机算法可能引起死锁。 一资源分配模拟算法总框图 四、源代码 #include iostream #includevector #includefstream using namespace std; const int TASK_RUNNING=0; const int TASK_SUCCEED=1; const int TASK_WAITTING=2; const int TASK_RLength=10; int Rcs-left=RLength; ofstream ff(result.txt); class pcb { public: int p_pid; int p_stat; int p_apply; int p_occupy; bool p_issuc; int p_require; pcb(int id, int require) { p_pid=id; p_require=require; p_stat=TASK-RUNNING; p_occupy=0; p_issuc=false; p_apply=0; } friend ostream operator(ostreamcout,const pcbp) { contp.p_pidtp.p_stat\tp.p_require\tp.p_occupyendl; return cout; } }; void rand (vectorintresource,vectorpcbpgrp); void banker(vectorintresource,vectorpcbpgrp); int main() vectorintresource; vectorpcbpgrp; vectorint::iterator r; vectorpcb::iterator p; c