操作系统银行家算法实验报告.doc

2011-2012学年第一学期计算机操作系统实验报告专业：软件工程班级：091031学号：09103130姓名：李若提交日期：2011年12月6日实验三银行家算法模拟【开发语言及实现平台或实验环境】C++/C#MicrosoftVisualStudio6.0/MicrosoftVisualStudio.NET2003【实验目的】（1）进一步理解利用银行家算法避免死锁的问题；（2）在了解和掌握银行家算法的基础上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。（3）理解和掌握安全序列、安全性算法【实验要求】（1）了解和理解死锁；（2）理解利用银行家算法避免死锁的原理；（3）会使用某种编程语言。【实验原理】一、安全状态指系统能按照某种顺序如<P1P2…Pn>(称为<P1P2…Pn>序列为安全序列)为每个进程分配所需的资源直至最大需求使得每个进程都能顺利完成。二、银行家算法假设在进程并发执行时进程i提出请求j类资源k个后表示为Requesti[j]=k。系统按下述步骤进行安全检查：（1）如果Requesti≤Needi则继续以下检查否则显示需求申请超出最大需求值的错误。（2）如果Requesti≤Available则继续以下检查否则显示系统无足够资源Pi阻塞等待。（3）系统试探着把资源分配给进程Pi并修改下面数据结构中的数值：Available［j］∶=Available［j］-Requesti[j］;Allocation［ij］∶=Allocation［ij］+Requesti［j］;Need［ij］∶=Need［ij］-Requesti［j］;（4）系统执行安全性算法检查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配给进程Pi以完成本次分配；否则将本次的试探分配作废恢复原来的资源分配状态让进程Pi等待。三、安全性算法（1）设置两个向量：①工作向量Work:它表示系统可提供给进程继续运行所需的各类资源数目它含有m个元素在执行安全算法开始时Work∶=Available;②Finish:它表示系统是否有足够的资源分配给进程使之运行完成。开始时先做Finish［i］∶=false;当有足够资源分配给进程时再令Finish［i］∶=true。（2）从进程集合中找到一个能满足下述条件的进程：①Finish［i］=false;②Need［ij］≤Work［j］；若找到执行步骤(3)否则执行步骤(4)。（3）当进程Pi获得资源后可顺利执行直至完成并释放出分配给它的资源故应执行：Work［j］∶=Work［i］+Allocation［ij］;Finish［i］∶=true;gotostep2;（4）如果所有进程的Finish［i］=true都满足则表示系统处于安全状态；否则系统处于不安全状态。【实验步骤】参考实验步骤如下：（1）参考图1-1所示流程图编写安全性算法。NY所有finish都为true？输出安全序列NYN存在Finish[i]=false&&Need[i][j]<=Available[j]初始化Work和FinishFinish[i]=trueWork[j]=Work[j]+Allocation[i][j]所有进程都找完了？Y开始图1-1安全性算法流程图输出系统不安全（2）编写统一的输出格式。每次提出申请之后输出申请成功与否的结果。如果成功还需要输出变化前后的各种数据并且输出安全序列。（3）参考图1-2所示流程图编写银行家算法。（4）编写主函数来循环调用银行家算法。【思考题】（1）在编程中遇到了哪些问题？你是如何解决的？在本次编程的过程中在实现安全性算法和银行家算法的问题上遇到了困难但是通过对各个算法的进一步理解克服了这些困难。（2）在安全性算法中为什么不用变量Available而又定义一个临时变量work？设置一个临时变量就是为了在不安全的情况下破坏数据原值。如果不安全的话就不改变Available的值这样就能使程序更加安全。结束否是申请失败。以上分配作废恢复原来的分配状态：Available[j]=Available[j]+Requesti[j]Allocation[i][j]=Allocation[i][j]－Requesti[j]Need[i][j]=Need[i][j]+Requesti[j]NYNYRequesti[j]>Need[i][j]出错返回：return(error)Requesti[j]>Available[j]出错返回：(进程阻塞)return(error)Available[j]=Available[j]–Req