操作系統(tǒng)實踐試題 → 【操作系統(tǒng)】之銀行家算法——易自考::我的大學::自學考試資料中心::自考生的心靈家園>>收藏本頁 >>>快速收藏本頁 
      　 
      
                  【操作系統(tǒng)】之銀行家算法 

                    作者:陳征  發(fā)表時間:2003-8-21 20:08:00  

                               
                        操作系統(tǒng)實驗報告
                        報告人：    ＊＊＊
                        準考證號：＊＊＊＊＊       工大上機號＊＊＊
                        聯(lián)系方式：＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊
                        日期：2003年8月7日                              
                        實驗二：銀行家算法
                        一、目的和要求
                        銀行家算法是避免死鎖的一種重要方法，本實驗要求用高級語言編寫和調(diào)試一個簡單的銀行家算法程序。加深了解有關(guān)資源申請、避免死鎖等概念，并體會和了解死鎖和避免死鎖的具體實施方法。
                        二、實驗內(nèi)容
                        1．設計進程對各類資源最大申請表示及初值確定。
                        2．設定系統(tǒng)提供資源初始狀況。
                        3．設定每次某個進程對各類資源的申請表示。
                        4．編制程序，依據(jù)銀行家算法，決定其申請是否得到滿足。
                        三、說明
                        1．數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
                        假設有M個進程N類資源，則有如下數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：
                        MAX[M*N]  M個進程對N類資源的最大需求量
                        AVAILABLE[N] 系統(tǒng)可用資源數(shù)
                        ALLOCATION[M*N] M個進程已經(jīng)得到N類資源的資源量
                        NEED[M*N]  M個進程還需要N類資源的資源量
                        2．銀行家算法
                        設進程I提出請求Request[N]，則銀行家算法按如下規(guī)則進行判斷。
                        (1)如果Request[N]<=NEED[I，N]，則轉(zhuǎn)(2)；否則，出錯。
                        (2)如果Request[N]<=AVAILABLE，則轉(zhuǎn)(3)；否則，出錯。
                        (3)系統(tǒng)試探分配資源，修改相關(guān)數(shù)據(jù)：
                        AVAILABLE=AVAILABLE-REQUEST
                        ALLOCATION=ALLOCATION+REQUEST
                        NEED=NEED-REQUEST
                        (4)系統(tǒng)執(zhí)行安全性檢查，如安全，則分配成立；否則試探險性分配作廢，系統(tǒng)恢復原狀，進程等待。
                        3．安全性檢查
                        (1)設置兩個工作向量WORK=AVAILABLE；FINISH[M]=FALSE
                        (2)從進程集合中找到一個滿足下述條件的進程，
                        FINISH[i]=FALSE
                        NEED<=WORK
                        如找到，執(zhí)行(3)；否則，執(zhí)行(4)
                        (3)設進程獲得資源，可順利執(zhí)行，直至完成，從而釋放資源。
                         WORK=WORK+ALLOCATION
                        FINISH=TRUE
                        GO TO 2
                        (4)如所有的進程Finish[M]=true，則表示安全；否則系統(tǒng)不安全。
                        四、程序流程圖
                        銀行家算法流程圖：
                         
                        五、實驗總結(jié)與體會
                               
                        操作系統(tǒng)是計算機系統(tǒng)中必不可少的系統(tǒng)軟件。它是計算機系統(tǒng)中各種資源的管理者和各種活動的組織者、指揮者。銀行家算法是為了使系統(tǒng)保持安全狀態(tài)。我們可以把操作系統(tǒng)看作是銀行家，操作系統(tǒng)管理的資源相當于銀行家管理的資金，進程向操作系統(tǒng)請求分配資源相當于用戶向銀行家貸款。操作系統(tǒng)按照銀行家制定的規(guī)則為進程分配資源，當進程首次申請資源時，要測試該進程對資源的最大需求量，如果系統(tǒng)現(xiàn)存的資源可以滿足它的最大需求量則按當前的申請量分配資源，否則就推遲分配。當進程在執(zhí)行中繼續(xù)申請資源時，先測試該進程已占用的資源數(shù)與本次申請的資源數(shù)之和是否超過了該進程對資源的最大需求量。若超過則拒絕分配資源，若沒有超過則再測試系統(tǒng)現(xiàn)存的資源能否滿足該進程尚需的最大資源量，若能滿足則按當前的申請量分配資源，否則也要推遲分配。
                                 
                        通過上面這個例子，我們看到銀行家算法確實能保證系統(tǒng)時時刻刻都處于安全狀態(tài)，但它要不斷檢測每個進程對各類資源的占用和申請情況，需花費較多的時間。 

                        本次實驗為時兩天多，總體上來說實驗是比較成功的。由于時間倉促，做的不是很完美，敬請諒解。
                        附件
                        操作說明：根據(jù)提示輸入本次申請資源的進程號和申請資源數(shù)，如圖：
                         
                        如資源申請曬Γ