【正文】 ；安 全 性 算 法 S a f e （ ） 開(kāi) 始W o r k = A V A I L A B L E ；F I N I S H = f a l s e ；N E E D [ I ] = W o r k amp。 內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)操作系統(tǒng)課程設(shè)計(jì) 4 第二章 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、算法和算法流程圖 2． 1 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 銀行家算法中用到的主要數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 可用資源向量 int AVAILABLE[i] //j 為資源的種類 最大需求矩陣 int MAX[i][j] //i 為進(jìn)城的數(shù)量 分配矩陣 int ALLOCATION[i][j] 需求矩陣 int NEED[i][j]=MAX[i][j]ALLOCATION[i][j] 申請(qǐng)各類資源數(shù)量 int REQUEST[i][j] //i 申請(qǐng) j 資源的數(shù)量 工作向量 int Work[i] int FINISH[i] 安全序列 int p[i] 2． 2 程序功能圖 文件系統(tǒng)提供的文件操作有建立文件 (mkfile)、復(fù)制文件 (copy)、顯示文件所有內(nèi)容 (type)、刪除文件 (delfile)。 程序設(shè)計(jì)思想 輸入當(dāng)前進(jìn)程資源的使用情況以及整個(gè)系統(tǒng)的資源使用情況，并進(jìn)行初始化安全性檢查；如果是不安全狀態(tài)，重新初始化系統(tǒng)；否則，從等待隊(duì)列中提取一個(gè)等待進(jìn)程，使用銀行家算法進(jìn)行檢測(cè)，輸出當(dāng)前系統(tǒng)的狀態(tài)和安全序列；如果是安全狀態(tài)，系統(tǒng)繼續(xù)從等待隊(duì)列中提取等待進(jìn)程進(jìn)行檢查；如果是不安全狀態(tài)，進(jìn)程回到等待隊(duì)列，系統(tǒng)從等待隊(duì)列中提取等待進(jìn)程進(jìn)行檢查。 6）設(shè)計(jì)中遇到的問(wèn)題，設(shè)計(jì)的心得體會(huì)。 4）源代碼格式要規(guī)范。 2）畫(huà)出程序的基本結(jié)構(gòu)框圖和流程圖。若超過(guò)則拒絕分配資源，若沒(méi)有超過(guò)則再測(cè)試系統(tǒng)現(xiàn) 存的資源能否滿足該進(jìn)程尚需的最大資源量，若能滿足則按當(dāng)前的申請(qǐng)量分配資源，否則也要推遲分配。操作系統(tǒng)按照銀行家指定的規(guī)則為進(jìn)程分配資源，當(dāng)進(jìn)程首次申請(qǐng)資源時(shí)，要測(cè)試該進(jìn)程對(duì)資源的最大需求量，如果系統(tǒng)現(xiàn)存的資源可以滿足他的最大需求量則按當(dāng)前的申請(qǐng)量分配資源，否則就推遲分配。不安全狀態(tài)不一定導(dǎo)致死鎖。安全狀態(tài)一定是沒(méi)有死鎖發(fā)生。 安全序列是指一個(gè)進(jìn)程序列 {P1， ? ， Pn}是安全的，如果對(duì)于每一個(gè)進(jìn)程Pi(1≤i≤n ），它以后尚需要的資源量不超過(guò)系統(tǒng)當(dāng)前剩余資源量與所有進(jìn)程Pj (j i )當(dāng)前占有資源量之和。在避免死鎖方法中允 許進(jìn)程動(dòng)態(tài)的申請(qǐng)資源，但系統(tǒng)在進(jìn) 行資源分配之前，應(yīng)先計(jì)算此次分配資源的安全性，若分配不會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)進(jìn)入不安全狀態(tài)，則分配，否則等待。使學(xué)生初步具有研究、設(shè)計(jì)、編制和調(diào)試操作系統(tǒng)模塊的能力 。 五、主要參考文獻(xiàn) [1] 張堯?qū)W 編． 計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)教程（第三版）習(xí)題解答與實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)．北京 :清華 大學(xué)出版社 ， 2021 [2] 湯子瀛 主編． 計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)（第三版）．西安 :西安電子科技大學(xué)出版社 ，2021 [3] 張坤等編．操作系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教程．北京 :清華大學(xué)出版社， 2021 審核批準(zhǔn)意見(jiàn) 系（教研室）主任（簽字） 內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)操作系統(tǒng)課程設(shè)計(jì) 1 目 錄 第一章 設(shè)計(jì)內(nèi)容 ................................................... 2 1． 1 設(shè)計(jì)目的 ................................................... 2 1． 2 設(shè)計(jì)要求 ................................................... 2 1． 3 程序設(shè)計(jì)思想 ............................................... 2 第二章 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、算法和算法流程圖 .................................. 3 2． 1 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) ................................................... 4 2． 2 程序功能圖 ................................................. 4 2． 3 程序流程圖 ................................................. 5 第三章 程序運(yùn)行結(jié)果及分析 .......................................... 7 3． 1 程序運(yùn)行結(jié)果 ............................................... 7 3． 2 程序分析 ................................................... 8 第四章 心得體會(huì) .................................................... 9 參考文獻(xiàn) .......................................................... 10 附錄 程序清單 ..................................... 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 工作量要求：完成以上設(shè)計(jì)要求中的所有 算法功能。 三、課程設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容和要求 （包括原始數(shù)據(jù)、技術(shù)參數(shù)、設(shè)計(jì)要求、工作量要求等） 技術(shù)參數(shù)： Windows XP系統(tǒng)， VC++。 課程設(shè)計(jì) 題 目： 銀 行 家 算 法 的 設(shè) 計(jì) 與 實(shí) 現(xiàn) 學(xué) 生 姓 名 ： 朱見(jiàn)濤 學(xué) 院 ： 信 息 工 程 學(xué) 院 系 別：計(jì)算機(jī)系 專 業(yè)：軟件工程 班 級(jí)：軟 08 1 指 導(dǎo) 教 師 ： 秦 俊 平 講師 馬志強(qiáng) 講師 20211 年 1 月 18 日 學(xué)校代碼： 10128 學(xué) 號(hào)： 202110205004 內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)（二） 學(xué)院 （ 系 ）： 信息學(xué)院 計(jì)算機(jī)系 課程名稱： 操作系統(tǒng)課程設(shè)計(jì) 指導(dǎo)教師（簽名）： 專業(yè)班級(jí)： 軟件工程 08－ 1 學(xué)生姓名： 朱見(jiàn)濤 學(xué)號(hào)： 202110205004 一、課程設(shè)計(jì)題目 銀行家算法的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 二、課程設(shè)計(jì)的目的 通過(guò)銀行家算法設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，可以加深學(xué)生對(duì)死鎖的理解，掌握死鎖的預(yù)防、避免、檢測(cè)和解除的基本原理，重點(diǎn)掌握死鎖的避免方法 — 銀行家算法。使學(xué)生初步具有研究、設(shè)計(jì)、編制和調(diào)試操作系統(tǒng)模塊的能力。 設(shè)計(jì)要求： 1． 設(shè)計(jì)銀行家算法的核心數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、安全性檢查算法； 2． 畫(huà)出銀行家算法流程圖； 3． 編程實(shí)現(xiàn)算法功能； 4． 編寫(xiě)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。 四、工作進(jìn)度安排 周一：布置、講解題目，收集資料； 周二：系統(tǒng)分析，算法設(shè)計(jì)； 周三：編制、調(diào)試程序； 周四：測(cè)試系統(tǒng)，形成設(shè)計(jì)結(jié)論，編寫(xiě)課設(shè)報(bào)告； 周五： 系統(tǒng)及材料驗(yàn)收，課設(shè)答辯。 內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)操作系統(tǒng)課程設(shè)計(jì) 2 第一章 設(shè)計(jì)內(nèi)容 1． 1 設(shè)計(jì)目的 通過(guò)銀行家算法設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，可以加深學(xué)生對(duì)死鎖的理解，掌握死鎖的預(yù)防、避免、檢測(cè)和解除的基本原理，重點(diǎn)掌握死鎖的避免方法 — 銀行家算法。 1． 2 設(shè)計(jì)要求 銀行家算法是一種最有代表性的避免死 鎖 的算法。 要解釋銀行家算法，必須先解釋操作系統(tǒng)安全狀態(tài)和不安全狀態(tài)。 安全狀態(tài)： 如果存在一個(gè)由系統(tǒng)中所有進(jìn)程構(gòu)成的安全序列 P1， ? ， Pn，則系統(tǒng)處于安全狀態(tài)。 不安全狀態(tài)： 不存在一個(gè)安全序列。 我們可以把操作系統(tǒng)看作是銀行家，操作系統(tǒng)管理的資源相當(dāng)于銀行家管理的資金，進(jìn)程向操作系統(tǒng)請(qǐng)求分配資源相當(dāng)與用戶向銀行家貸款。當(dāng)進(jìn)程在執(zhí)行中繼續(xù)申請(qǐng)資源時(shí)，先測(cè)試該進(jìn)程已占用的資源數(shù)與本次申請(qǐng)的資源數(shù)之和是否超過(guò)了該進(jìn)程對(duì)資源的最大需求量。 內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)操作系統(tǒng)課程設(shè)計(jì) 3 1）分析設(shè)計(jì)內(nèi)容，給出解決方案（要說(shuō)明設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的原理，采用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)）。 3）對(duì)程序的每一部分要有詳細(xì)的設(shè)計(jì)分析說(shuō)明。 5）設(shè)計(jì)合適的測(cè)試用例，隊(duì)得到的運(yùn)行結(jié)果要有分析。 7）按期提交完整的