中国计量学院现代科技学院《计算机操作系统》课程设计报告PAGE\*MERGEFORMAT17课程设计报告课程设计名称共享资源分配与银行家算法系（部）信息工程系专业班级姓名学号指导教师2010年6月28日目录一、课程设计目的和意义3二、方案设计及开发过程31.课题设计背景32.算法描述33.数据结构44.主要函数说明45.算法流程图5三、调试记录与分析四、运行结果及说明61．执行结果62．结果分析7五、课程设计总结8参考资料8附录8课程设计目的和意义计算机科学与技术专业学生学习完《计算机操作系统》课程后，进行的一次全面的综合训练，其目的在于加深催操作系统基础理论和基本知识的理解，加强学生的动手能力.银行家算法是避免死锁的一种重要方法。通过编写一个模拟动态资源分配的银行家算法程序，进一步深入理解死锁、产生死锁的必要条件、安全状态等重要概念，并掌握避免死锁的具体实施方法二、方案设计及开发过程1.课题设计背景银行家算法又称“资源分配拒绝”法，其基本思想是，系统中的所有进程放入进程集合，在安全状态下系统受到进程的请求后试探性的把资源分配给他，现在系统将剩下的资源和进程集合中其他进程还需要的资源数做比较，找出剩余资源能满足最大需求量的进程，从而保证进程运行完成后还回全部资源。这时系统将该进程从进程集合中将其清除。此时系统中的资源就更多了。反复执行上面的步骤，最后检查进程的集合为空时就表明本次申请可行，系统处于安全状态，可以实施本次分配，否则，只要进程集合非空，系统便处于不安全状态，本次不能分配给他。请进程等待2.算法描述1）如果Request[i]是进程Pi的请求向量，如果Request[i，j]=K,表示进程Pi需要K个Rj类型的资源。当Pi发出资源请求后，系统按下述步骤进行检查：如果Requesti[j]<=Need[i,j]，便转向步骤2；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。2）如果Requesti[j]<=Available[j],便转向步骤3，否则，表示尚无足够资源，进程Pi须等待。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[i,j]:=Allocation[i,j]+Requesti[j];Need[i,j]:=Need[i,j]-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。3.数据结构1.可利用资源向量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可利用的资源数目，其3初始值是系统中所配置的该类全部可哦那个资源的数目，其数值随该类资源的分配和回收而动态的改变。2.最大需求矩阵MAX。这是一个M*N的矩阵，它定义了系统中N个进程中的每一个进程对M类资源的最大需求。3.分配矩阵ALLOCATION。这也是一个M*N的矩阵，它定义了系统中每一类资源当前已分配给每一进程的资源数。4.需求矩阵NEED。这也是一个M*N的矩阵，用以表示每一个进程尚需的各类资源数。5.NEED[R,W]=MAX[R,W]-ALLOCATION[R,W]4.主要函数说明主要的常量变量#defineW10//最大进程数W=10#defineR20//最大资源总数R=20intAVAILABLE[R];//可利用资源向量intMAX[W][R];//最大需求矩阵intALLOCATION[W][R];//分配矩阵intNEED[W][R];//需求矩阵intRequest[R];//进程请求向量voidchangdata(intk);//进程请求资源数据改变intchksec(ints);//系统安全性的检测主要模块voidinputdata()voidshowdata()voidchangdata(intk)voidrestoredata(intk)intchksec(ints)intchkmax(ints)5.算法流程图三、调试记录与分析调试通过,程序未出错四、运行结果及说明执行结果结果分析银行家算法就是当接收到一个系统资源的分配后找到一个安全序列，使得进程间不会发生死锁，若发生死锁则让进程等待。五、课程设计总结通过本次银行家算法实验，加深了我对银行家算法的了解