操作系统课程设计资源分配.docx
《操作系统课程设计资源分配.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《操作系统课程设计资源分配.docx（14页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
操作系统课程设计资源分配
石家庄经济学院
课程设计报告
（学院）系:
华信学院
专业:
计算机科学与技术
姓名:
班级:
学号:
指导教师:
2010年6月24日
操作系统课程设计报告
姓名
学号
日期
实验室
指导教师
设备编号
设计题目
资源分配
一、设计内容
用银行家算法实现资源分配。
要求：
（1）设计一个3个并发进程共享10个同类资源的系统，进程可动态地申请资源和释放资源，系统按各进程的申请动态地分配资源。
（2）设计用银行家算法和随机分配算法，实现资源分配的两个资源分配程序，应具有显示或打印各进程依次要求申请的资源数以及依次分配资源的情况。
（3）确定一组各进程依次申请资源数的序列，在相同的情况下分别运行上述两种资源分配程序，观察运行结果。
二、设计目的
多个进程动态地共享系统的资源可能会产生死锁现象。
死锁的产生，必须同时满足四个条件，第一个是互斥条件，即一个资源每次只能由一个进程占用；第二个为等待条件，即一个进程请求资源不能满足时，它必须等待，但它仍继续保持已得到的所有其它资源；第三个是非出让条件，任何一个进程不能抢占另一个进程已经获得且未释放的资源；第四个为循环等待条件，系统中存在若干个循环等待的进程，即其中每一个进程分别等待它前一个进程所持有的资源。
防止死锁的机构只须确保上述四个条件之一不出现，则系统就不会发生死锁。
在实习中假定系统中任一资源在每一时刻只能则由一个进程使用，任何进程不能抢占它进程正在使用的资源，当进程得不到资源时必须等待。
因此只要资源分配策略能保证进程不出现循环等待，则系统就不会发生死锁。
本实习要求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。
三、设计过程
1、数据结构设计
/******************************************************************************
/*PCB是进程控制块，包含了进程名p_name，进程状态state，进程的当前申请量apply_n
/*进程已占有资源量Allocation_n，进程需求的最大资源量need_n
******************************************************************************/
structPCB{
charp_name;
charstate;
intapply_n;
intneed_n;
intAllocation_n;
structPCB*next;
};
/*****************************************************************************
/*Massage是记录各进程依次申请的资源数量的控制块，包含了进程名name，
/*进程申请的次数cishu，各进程依次申请的资源量apply[10]
*****************************************************************************/
structMessage{
intapply[10];
charname;
intcishu;
};
2、算法设计
（1）主函数，初始化Message控制块的信息，并通过switch语句选择进行不同的功能选择。
（2）创建进程的函数create（）流程图
（2）银行家yin_hang_jia（）分配算法流程图
（3）随机sui_ji（）分配算法流程图
（4）安全性检测算法check（）的流程图
（5）显示安全序列的函数safe_n（）。
图1-4显示空闲表函数Display（）的流程图
3、程序实现及运行结果
1．程序运行结果文件操作源代码
2．运行结果
（1）银行家算法结果
提示：
按运行键进入如下界面
图1-1初始界面
图1-2初始化进程
图1-3进程a申请资源的情况
图1-4进程b申请资源的情况
图1-5进程a申请资源的情况
图1-6进程b和c申请资源的情况，各进程都处于完成状态，银行家算法完成
图1-7打印各进程申请资源的情况银行家算法完成
（2）随机算法结果
图2-1初始化进程
图2-2各进程申请资源的情况
图2-3进程都处于等待状态，随机分配算法产生死锁，打印各进程申请资源的情况
4、设计总结
通过本次实习，我熟知了银行家算法和随机分配算法的实现过程。
在学习采用银行家算法避免死锁时，不是很明白它的实现原理，所以在实现过程中走了不少弯路。
然后通过看书，理清思绪，最终完成了本次实习。
在实习过程中遇到的问题主要有：
（1）第一次写程序时，因为没有很好的理解算法的流程图，错误的理解了在T0时刻它们的资源分配情况，所以我把每个进程的当前申请量，已占资源，和所需最大资源都进行了初始化，并且它们已占有的资源是本身就有的，所需最大资源量没有受到系统现有资源量的限制。
通过同学的提醒，我修改了这个错误。
进程在初始时刻只有最大需求量，和当前申请量，占有量是0。
最大需求量不能超过系统现有资源量。
（2）在实现银行家算法时，因为初始申请量固定，所以就算采用银行家算法也可能会死锁，只有在初始化时给出正确的申请量，才能避免死锁。
最初我没有找到解决的办法，只能给出提示，然后重新运行程序。
后来通过看书真正理解了什么是银行家算法，进程在最初时的申请量也为0。
然后每次申请时都要采用银行家算法进行判断，只有当系统还有资源量不小于申请进程还需资源量时，才可以分配，否则该进程等待。
（3）最后一次修改。
只凭借系统还有资源量不小于申请进程还需资源量时再进行分配与银行家算法有一些不同。
有时对于不满足这个条件的申请量也可以分配，而且不会产生死锁。
所以我采用书上的银行家算法，每次给进程分配资源后，都要进行安全检测，如果分配后系统处于不安全状态，就收回分配的资源。
如果可以分配，则显示安全序列。
在实习过程中，还有一些细节问题，比如：
如何实现进程动态的申请，如何实现请量不超过还需资源量，等等。
通过认真的思考，这些问题都得到了解决。
通过老师的指导，我发现这个实验还存在很多的不足，例如：
每次的申请都是手动操作，初始化固定，系统资源量固定，有很大的局限性。
可以让这些信息都让系统自动生成，减少人为操作。
在很多方面还需要改进
本次实习让我受益匪浅，彻底了解了银行家算法和随机算法的工作原理，也对C++的一些知识熟悉了很多，在写程序时可以知道某些错误的原因。
并进行改正。
六、指导教师评语及成绩
评语：
成绩：
年月日
升级会员 