操作系统原理实验十一

实验十一银行家算法模拟实现

1实验类型

设计型（4学时）。

2实验目的

1)理解死锁避免相关内容；

2)掌握银行家算法主要流程；

3)掌握安全性检查流程。

3实验描述

本实验主要对操作系统中的死锁预防部分的理论进行实验。要求实验者设计一个程序，该程序可对每一次资源申请采用银行家算法进行分配。

4实验内容

1)设计多个资源（≥3）；

2)设计多个进程（≥3）；

3)设计银行家算法相关的数据结构；

4)动态进行资源申请、分配、安全性检测并给出分配结果。

5实验要求

1)编写程序完成实验内容；

2)画出安全性检测函数流程图；

3)小组派1人上台用PPT演讲实现过程；

4)撰写实验报告。

6测试要求

1)进行Request请求，输入参数为进程号、资源号和资源数；

2)进行3次以上的Request请求；

3)至少进行1次资源数目少于可用资源数，但不安全的请求。

7相关知识

7.1银行家算法的数据结构

1)可利用资源向量Available。其中每个元素代表每类资源的数目。

2)最大需求矩阵Max。其中每个元素代表每个进程对于每类资源的最大需求量。

Max[i，j]=K表示i进程对于j类资源的最大需求量为K。

3)分配矩阵Allocation。其中每个元素代表每个进程已得到的每类资源的数目。

4)需求矩阵Need。其中每个元素代表每个进程还需要的每类资源的数目。

7.2银行家算法

Request i [j]=K表示进程Pi需要K个j类资源。

1）如果Request i [j]≤Need[i , j]，便转向步骤2，否则认为出错。

2）如果Request i [j]≤Available[j]，便转向步骤3，否则表示无足够资源，Pi需等待；

3）系统尝试分配资源给Pi；

4）系统进行安全性检查，检查此次资源分配后，系统是否安全。如果安全，则正式分配资源，否则撤销此次分配。

7.3安全性算法

1）设置两个向量：工作向量Work和Finish。算法开始时Work=Available；Finish 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，令

Finish[i]=False；如果有足够的资源分配给进程，则令Finish[i]=True。

2）从进程集合中找到一个能满足下列条件的进程：Finish[i]=False；Need[i，j] ≤Work[j]，若找到，执行步骤3），否则，执行步骤4）；

3）Pi获得所需资源后，可顺利执行指导完成，并释放它占有的资源。并执行：Work[j]=Work[j]+Allocation[i , j]；

Finish[i] = True；

到第2）步。

4)直到所有Finish[i]=True，表示系统处于安全状态；否则系统处于不安全状态。8实验设备

PC机1台，要求安装DOS7.1、Turbo C3.0、Windows2000。

9实验报告

按照实验目的、实验内容、实验要求、实验设备、测试等部分进行组织。

10实验思考

1）针对死锁有哪些可行方案？

2）死锁解除的难点是什么？