操作系统课程设计报告:银行家算法原理与实现【2009届】

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本次操作系统课程设计的主题是银行家算法,它是一种用于避免系统资源死锁的算法。该算法能够根据当前系统资源状态判断是否还有可能导致死锁的进程存在,并且在安全的情况下分配资源给进程,从而保证系统的稳定运行。本次课程设计旨在让学生通过理解和实践银行家算法,加深对操作系统资源管理的理解,提高对系统调度和死锁处理的能力。 在课程设计的目的部分,我们首先介绍了操作系统的重要性和作用,强调了《操作系统课程设计》对于加深对操作系统理论的理解和应用非常重要。同时,通过学习银行家算法,可以使学生掌握一种重要的死锁避免技术,提高系统的稳定性和效率。 接着,我们详细阐述了课程设计的要求,包括掌握银行家算法的原理和实现,熟悉系统资源的管理和分配,能够编写相应的代码进行模拟和测试。同时,还要求学生具备一定的分析和总结能力,能够对实验结果进行评估和反思,不断改进和提升自己的技术水平。 在课程设计题目描述中,我们简要介绍了银行家算法的基本原理和逻辑,以及在实际系统中的应用场景和意义。通过对系统资源和进程状态的监控和调度,银行家算法可以有效避免死锁的发生,保障系统的正常运行。 在银行家算法原理部分,我们阐述了银行家算法的具体实现过程,包括对系统资源的管理和分配规则,以及如何根据进程的请求进行资源的分配和释放。通过对系统状态的监控和资源的动态分配,银行家算法可以有效地避免系统资源的浪费和死锁的发生。 在源程序结构分析及代码实现部分,我们展示了银行家算法的源代码结构和实现方式,包括各个函数的功能和调用关系。通过对代码的分析和调试,可以更好地理解银行家算法的工作原理和逻辑,并且可以对系统资源管理和进程调度进行更深入的学习和探讨。 最后,我们对本次课程设计进行了总结,回顾了整个设计过程和实验结果。通过本次课程设计,我们不仅深入理解了银行家算法的原理和实现,还提高了对操作系统资源管理和死锁处理的认识和能力。希望通过这次课程设计,可以为我们今后的学习和工作提供更多的帮助和启示。感谢指导教师对我们的指导和支持,在他们的指导下,我们才能顺利完成这次课程设计。
2021-07-14 上传
设计一个n个并发进程共享m个系统资源的程序以实现银行家算法。要求: 1) 简单的选择界面; 2) 能显示当前系统资源的占用和剩余情况。 3) 为进程分配资源,如果进程要求的资源大于系统剩余的资源,不与分配并且提示分配不成功; 4) 撤销作业,释放资源。 编写和调试一个系统动态分配资源的简单模拟程序,观察死锁产生的条件,并采用适当的算法,有效地防止和避免死锁的发生。 银行家算法分配资源的原则是:系统掌握每个进程对资源的最大需求量,当进程要求申请资源时,系统就测试该进程尚需资源的最大量,如果系统中现存的资源数大于或等于该进程尚需求资源最大量时,就满足进程的当前申请。这样就可以保证至少有一个进程可能得到全部资源而执行到结束,然后归还它所占有的全部资源供其它进程使用。 银行家算法中的数据结构 (1)可利用资源向量Available(一维数组) 是一个含有m个元素,其中的每一个元素代表一类可利用的资源数目,其初值是系统中所配置的该类全部可用资源数目。如果Available[j]=k, 表示系统中现有Rj类资源k个。 (2)最大需求矩阵Max(二维数组) m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。如果Max(i,j)=k, 表示进程i需要Rj类资源的最大数目为k。 (3)分配矩阵Allocation(二维数组) m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。如果Allocation(i,j)=k, 表示进程i当前已分得Rj类资源k个。 (4)需求矩阵Need (二维数组) 是一个含有n*m的矩阵,用以表示每一个进程尚需的各类资源数。如果Need(i,j)=k, 表示进程i还需要Rj类资源k个,方能完成其任务。 Need(i,j)= Max(i,j)-Allocation(i,j)