操作系统实验2--银行家算法(2)主要关注的是如何通过银行家算法来避免死锁,这是操作系统中的一个重要概念。银行家算法是一种预防死锁的方法,它借鉴了银行贷款的原理,确保系统能安全地分配资源,防止出现无解的循环等待情况。
实验目标在于让学生深入理解资源申请和避免死锁的概念,并实际编写和调试银行家算法程序。实验内容包括设计一个由3个并发进程共享3类资源的系统,这些进程可以动态申请和释放资源。银行家算法的实现需要具备以下功能:
1. 进程根据需求动态申请和释放资源。
2. 使用银行家算法进行资源分配,展示或打印进程的资源申请和分配情况。
3. 设定一组进程的资源申请序列,输出实验结果。
在银行家算法中,关键步骤如下:
1. **请求检查**:进程提出资源请求,如果请求不超过当前进程的需要(NEED),并且系统可用资源(AVAILABLE)足够,那么进入下一步;否则,请求被拒绝。
2. **试探分配**:如果请求满足条件,系统尝试分配资源,更新AVAILABLE、ALLOCATION和NEED。
3. **安全性检查**:执行安全性检查,通过工作向量WORK(等于AVAILABLE)和完成向量FINISH,寻找一个可以完成的进程,若所有进程都能完成,则系统是安全的;否则,如果找不到这样的进程,取消试探分配,恢复原有状态。
数据结构主要包括:
- M:进程总数。
- N:资源类型总数。
- ALL_RESOURCE:所有资源的总数。
- MAX:进程对每种资源的最大需求。
- AVAILABLE:系统当前可用的资源。
- ALLOCATION:每个进程已分配的资源量。
- NEED:每个进程还需要的资源量。
- Request:当前请求的资源数量。
在程序实现中,通常会使用C++或其他高级语言,定义这些数据结构,并实现上述的请求检查、试探分配和安全性检查逻辑。实验的运行情况会展示进程如何请求和释放资源,以及银行家算法如何确保系统的安全性。
通过这次实验,学生不仅能够掌握银行家算法的理论知识,还能通过实践增强对资源管理和死锁避免的理解,提高解决问题的能力。这在实际的系统设计和优化中是非常重要的。