操作系统实习报告

x.Format("%d",list[j].Max[i]); if(i==0) max=x; else max=max+' '+x; x.Format("%d",list[j].Allocation[i]); if(i==0) allocation=x; else allocation=allocation+' '+x; x.Format("%d",list[j].Need[i]); if(i==0) need=x; else need=need+' '+x; } m_display=m_display+" 最大需求矩阵:"+max+"\r\n"; m_display=m_display+" 分配矩阵:"+allocation+"\r\n"; m_display=m_display+" 需求矩阵:"+need+"\r\n"; } } void CMy0Dlg::OnButton2() //添加进程 { // TODO: Add your control notification handler code here UpdateData(TRUE); count=Count(m_sum); if(count==0) MessageBox("请先输入总的资源数!","提示",MB_OK);
count=Count(m_sum); if(count==0) MessageBox("请先输入总的资源数!","提示",MB_OK); else if(N==0) MessageBox("请先添加进程!","提示"); else { m_request_dlg.m_request=""; if(m_request_dlg.DoModal()==IDOK) { update(); } } } void CMy0Dlg::OnButton1() //重置 { // TODO: Add your control notification handler code here UpdateData(TRUE); m_sum=""; m_available=""; count=0; N=0; m_display=""; UpdateData(FALSE); } void CMy0Dlg::OnButton3() //输出安全序列 { // TODO: Add your control notification handler code here
N
Finish[1:all]==true
Y N
系统不安全 Available[i]= Available[i]+Allocation[i]
Y
系统安全
Finish=true
【调试报告】 ** 问题描述
由于MFC基础知识不扎实，导致编程屡屡出错，在调试的过程 中，更是问题百出： （1） 刚开始的时候由于对话框数量比较多显示调用的时候，记 错了ID号，导致按钮操作和弹出的对话框总是不匹配。 （2） 由于操作过程中每一个按钮都创建了一个类向导，但是由 于编程初期没有规划好，所以代码有些杂乱无章，在编程 的时候代码出现很多变量未定义或重复定义现象。 （3） 对银行家算法还存在不理解的地方，安全性检测等许多地 方，不懂得使用工作变量finish来进行判断，也为后来的 编程引起了很大的不便。 （4） 想为对话框添加背景图画，但是一直不能实现将普通图片 转化为位图，导致图片不能显示，此功能现在还未实现， 还在继续学习中。 （5） 本系统还存在一个问题就是资源申请出错时，不能给用户 提示,还在努力的修改中。
【算法设计】
1、设计思想： 银行家算法是由Dijkstra 提出最的有代表性的避免死锁的算法。 在避免死锁方法中允许进程动态地申请资源，但系统在进行资源分配之 前，应先计算此次分配资源的安全性，所谓安全状态, 就是如果存在 一个由系统中所有进程构成的安全序列（P1，…，Pn）则系统处于安 全状态。安全状态一定是没有死锁发生，它保证每个进程pi 可顺利地 完成。 如果系统无法找到这样一个安全序列, 则称系统处于不安全状 态.银行家算法的核心内容是判断资源试分配后系统是否处于安全状态, 即是否可以找到一个进程安全序列. 主要设计思想：在银行家算法中，为了决定是否对当前申请资源 的进程进行资源分配，将系统状态划分成安全状态和不安全状态。若当 前申请资源的进程分配资源后资源进入安全状态，则正式接受当前进程 请求为其分配资源，否则将拒绝资源请求。
实习题目一：银行家算法设计实现
【需求规格说明】
1、问题描述 对I/O系统的死锁资源的问题的解决主要的方法是银行家算法，单 种资源的银行家算法和多种资源的银行家算法的解决思路一致，要求设 计实现多种银行家算法，并要求所涉及的模型最少更够满足如下要求： (1) 程序能够根据进程的请求进行判断，给出系统是否安全的的提 示，如果安全，要求能够显示一组进程执行的安全序列； (2) 能够根据需要，显示当前系统中各种资源的分配情况； 2、问题分析 死锁是多个进程在运行过程中因争夺资源而造成的一种僵局，若无 外力作用它们都将无法再继续向前推进。因此在实际操作过程中，我们 应该要合理的分配系统资源避免系统进入死锁状态。避免死锁的方式有 很多，但其中以Dijkstra的银行家算法最为典型，它可以很好地进行资源 的分配从而避免系统进入死锁状态。
else { m_add_dlg.m_max=""; m_add_dlg.m_allocation=""; if(m_add_dlg.DoModal()==IDOK) update(); } UpdateData(FALSE); } void CMy0Dlg::update() { // TODO: Add your control notification handler code here UpdateData(TRUE); count=Count(m_sum); if(N==0) { change(m_sum,Sum); } change(m_available,Available); if(m_request_dlg.flag==1) { if(strlen(m_request_dlg.m_request)!=0) { int a; change(m_request_dlg.m_request,Request); a=Req(list,Available,m_request_dlg.m_m,Request,Finish); if(a==1) MessageBox("系统已分配该进程资源!");
else MessageBox("系统未分配该进程资源!"); fun(); m_request_dlg.flag=0; } } if(m_add_dlg.flag==1) { if(strlen(m_add_dlg.m_max)!=0) { N++; change(m_add_dlg.m_max,list[N-1].Max); change(m_add_dlg.m_allocation,list[N-1].Allocation); for(int i=0;i<count;i++) { list[N-1].Need[i]=list[N-1].Max[i]-list[N-1].Allocation[i]; Available[i]=Available[i]-list[N-1].Allocation[i]; } fun(); } m_add_dlg.flag=0; } UpdateData(FALSE); } void CMy0Dlg::OnButton4() //请求分配资源 { // TODO: Add your control notification handler code here UpdateData(TRUE);
转向步骤（2）。 ·如果所有进程的Finish[i]=true,则表示系统处于安全状态；否 则，系统处于不安全状态。 注明：此处所提到的几个函数说明： Available：表示系统可分配的资源数 Allocation：表示系统当前分配资源数 Need：表示进程所需的最大资源数 Request：表示进程所申请的资源数 Finish：表示该系统是否能为进程分配资源时期完成运行 3、详细设计表示： （1）银行家算法流程图 进入系统 进行初始化 添加进程并提出申请资源请求
Y
Request[i]>Need[i]
YFra Baidu bibliotek
系统为不安全状态是否继续测试 Y:继续 N：退出
N
Request[i]>Available[i]
Y N
预分配
Request[i]>Available[i]
N Y
退出系统
（2）检查安全性流程图 初始化 工作向量Available Finish[i]=Flase Need[i]<=Available&&（！finish[i]）
** 调式结果截图
（1） 初始界面
（2）运行界面
运行状态（2）
【用户手册】 用户登录系统后，按照对话框提示进行操作，首先要创建 进程，为进程进行分配内存，然后根据判断其是否属于安全状 态，若为安全则输出安全序列，可对系统进行重置数据，再进 行其他操作，安全序列及资源分配状况在对话框上的资源分配 显示框可以进行查看。 【附录】 部分代码：
操作系统课程实验报告
学生姓名： 班 学 号： 指导教师：
目录
一、银行家算法 2 【需求规格说明】 2 ** 问题描述 3 ** 问题分析 3 【算法分析】 3 ** 设计思想 3 ** 设计表示 5 【调试报告】 7 ** 问题描述 7 ** 问题分析 7 【用户手册】 9 【附录】 9 ** 源代码（部分） 9 二、内存管理模型 15 【需求规格说明】 15 ** 问题描述 15 ** 问题分析 16 【算法分析】 16 ** 设计思想 16 ** 设计表示 17 *** 算法步骤 17 【调试报告】 18 ** 问题描述 18 **调试结果截图 18 【用户手册】 19 【附录】 19 ** 源代码（部分） 20 三、实习总结 28
2、设计表示： （1）算法步骤： ① 如果Request小于或等于Need,则转向步骤(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Request＜or=Available,则转向步骤（3）；否则，表示系 统中尚无足够的资源，进程必须等待。 ③ 系统试探把要求的资源分配给进程Pi,并修改下面数据结构中的 数值： Available=Available-Request[i]; Allocation=Allocation+Request; Need=Need-Request; 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。 （2）安全性检查步骤 ·设置两个向量Available和Finish 1 向量Available，它表示系统可提供进程继续运行所需要的各类 资源数目，执行安全算法开始时，Available=Allocation; 2 尔向量Finish，它表示系统是否有足够的资源分配给进程，使 之运行完成，开始时先令Finish[i]=false，当有足够资源分配 给进程时，令Finish[i]=true。 ·从进程集合中找到一个能满足下述条件的进程： 2 Finish[i]=false 3 Need<or=Available 如找到，执行步骤（3）；否则，执行步骤（4）。 ·当进程P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： Available=Available+Allocation; Finish[i]=true;
void CMy0Dlg::fun() { CString max,allocation,need,n,x; for(int i=0;i<count;i++) { x.Format("%d",Available[i]); //将任意数据类型转换为字符 串，此处返回的是：Available[i] if(i==0) m_available=x; else m_available=m_available+' '+x; } m_display=""; for(int j=0;j<N;j++) { n.Format("%d",j+1); m_display=m_display+"PID:"+n+"\r\n"; for(int i=0;i<count;i++) {