操作系课设银行家算法C
时间: 2024-06-19 12:01:41 浏览: 21
操作系统的课程设计中,银行家算法(Banker's Algorithm)是一个经典的并发控制算法,用于解决死锁问题,尤其在资源分配和进程调度时。在银行家算法中,进程被视为向银行请求资金(资源)的客户,而系统资源则代表银行的现金。银行家需要确保在给定的资源分配策略下,系统不会出现死锁,即不会存在进程都无法继续执行,因为它们都在等待其他进程释放资源。
以下是银行家算法的基本步骤:
1. **初始化**:每个进程在开始时会列出所需的资源请求,并记录当前已分配的资源。系统有一个全局的数据结构(矩阵或资源状态矩阵)来存储这些信息。
2. **资源可用性检查**:银行家检查是否有足够的资源满足所有进程的请求,同时还需要考虑到进程可能的未来需求。这涉及到计算最大安全序列(Maximal Safe Sequence),确保没有进程的资源需求链会导致死锁。
3. **分配资源**:如果资源分配不会导致死锁,银行家将资源分配给进程。否则,进程会被阻塞,直到资源可用。
4. **进程执行**:进程在获得资源后尝试执行。如果进程结束,它会归还其资源。
5. **资源回收**:当进程结束时,系统回收分配给它的资源,进入下一个请求阶段。
相关问题
操作系统银行家算法课设
银行家算法是一种用于避免死锁的算法,常用于操作系统中。它通过动态地分配资源来避免进程陷入死锁状态。下面是一个操作系统银行家算法课设的简要介绍:
该课设要求设计一个程序来演示银行家算法的实现。具体要求如下:
1. 程序需要模拟多个进程和资源的情况。
2. 进程需要请求和释放资源,并根据银行家算法来判断是否能够满足请求。
3. 程序需要展示进程的状态,包括就绪、运行和阻塞等状态。
4. 程序需要展示资源的分配情况,包括已分配和可用的资源数量。
5. 程序需要展示银行家算法的执行过程,包括资源的分配和释放。
为了完成这个课设,你可以按照以下步骤进行:
1. 设计数据结构来表示进程和资源,包括进程的状态、资源的数量和分配情况等。
2. 实现银行家算法的逻辑,包括判断资源请求是否安全和分配资源等。
3. 编写程序的主要逻辑,包括模拟进程的请求和释放资源的过程。
4. 运行程序并观察输出结果,确保程序按照预期执行。
下面是一个简单的示例代码,演示了如何使用银行家算法来避免死锁:
```c
#include <stdio.h>
#define MAX_PROCESSES 5
#define MAX_RESOURCES 3
int available[MAX_RESOURCES];
int max[MAX_PROCESSES][MAX_RESOURCES];
int allocation[MAX_PROCESSES][MAX_RESOURCES];
int need[MAX_PROCESSES][MAX_RESOURCES];
int request_resources(int process, int request[]) {
// 检查请求是否超过了进程的最大需求
for (int i = 0; i < MAX_RESOURCES; i++) {
if (request[i] > need[process][i]) {
return -1;
}
}
// 检查请求是否超过了系统可用资源
for (int i = 0; i < MAX_RESOURCES; i++) {
if (request[i] > available[i]) {
return -1;
}
}
// 模拟分配资源
for (int i = 0; i < MAX_RESOURCES; i++) {
available[i] -= request[i];
allocation[process][i] += request[i];
need[process][i] -= request[i];
}
// 检查分配后系统是否安全
if (is_safe()) {
return 0;
} else {
// 回滚分配
for (int i = 0; i < MAX_RESOURCES; i++) {
available[i] += request[i];
allocation[process][i] -= request[i];
need[process][i] += request[i];
}
return -1;
}
}
int is_safe() {
int work[MAX_RESOURCES];
int finish[MAX_PROCESSES] = {0};
// 初始化工作向量
for (int i = 0; i < MAX_RESOURCES; i++) {
work[i] = available[i];
}
// 检查是否有未完成的进程可以执行
int count = 0;
while (count < MAX_PROCESSES) {
int found = 0;
for (int i = 0; i < MAX_PROCESSES; i++) {
if (!finish[i]) {
int j;
for (j = 0; j < MAX_RESOURCES; j++) {
if (need[i][j] > work[j]) {
break;
}
}
if (j == MAX_RESOURCES) {
// 找到一个可以执行的进程
for (int k = 0; k < MAX_RESOURCES; k++) {
work[k] += allocation[i][k];
}
finish[i] = 1;
found = 1;
count++;
}
}
}
if (!found) {
// 没有找到可以执行的进程
return 0;
}
}
return 1;
}
int main() {
// 初始化资源数量
int resources[MAX_RESOURCES] = {10, 5, 7};
for (int i = 0; i < MAX_RESOURCES; i++) {
available[i] = resources[i];
}
// 初始化进程的最大需求和已分配资源
int processes[MAX_PROCESSES][MAX_RESOURCES] = {
{7, 5, 3},
{3, 2, 2},
{9, 0, 2},
{2, 2, 2},
{4, 3, 3}
};
for (int i = 0; i < MAX_PROCESSES; i++) {
for (int j = 0; j < MAX_RESOURCES; j++) {
max[i][j] = processes[i][j];
allocation[i][j] = 0;
need[i][j] = max[i][j];
}
}
// 模拟进程的请求和释放资源
int request[MAX_RESOURCES] = {1, 0, 2};
int process = 0;
if (request_resources(process, request) == 0) {
printf("Request granted.\n");
} else {
printf("Request denied.\n");
}
return 0;
}
```
这段代码演示了一个简单的银行家算法的实现,包括资源的请求和释放过程。你可以根据需要进行修改和扩展。
实现银行家算法避免死锁 c
银行家算法是一种死锁避免算法,它可以确保系统分配资源的安全性,避免死锁的发生。在C语言中实现银行家算法可以通过编写相应的代码来实现。可以参考《操作系统》第四版汤小丹等人编著的相关内容,纯C语言编写实现银行家算法,可以自行设置进程相关数据,显示安全序列,可以多次申请资源查看是否安全。此外,还可以参考一些相关的课设报告和代码,例如引用中提供的课设报告和代码。
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