操作系统课程设计

学院：经济管理学院

专业：信息管理与信息系统。

姓名：田定金

学号： 20104940129

指导教师：刘任东

上机环境： vc++ 6.0

2011-2024年度第 2 学期。

实验时间：2024年6月

1、实验目的。

进行操作系统课程设计主要是在学习操作系统课程的基础上，在完成操作系统各部分实验的基础上，对操作系统的整体进行一个模拟，通过实践加深对各个部分的管理功能的认识，还能进一步分析各个部分之间的联系，最后达到对完整系统的理解。同时，可以提高运用操作系统知识解决实际问题的能力；锻炼实际的编程能力、创新能力及团队组织、协作开发软件的能力；还能提高调查研究、查阅技术文献、资料以及编写软件设计文档的能力。

2、实验内容。

模拟银行家算法和生产者---消费者算法。

算法介绍：1）银行家算法：

1）数据结构：

1.可利用资源向量**ailable

2.资源种类m ，进程个数n

3.分配矩阵alloc

4.需求矩阵need

2）功能介绍：

模拟实现银行家算法以避免死锁的出现。分两部分组成：

第一部分：银行家算法(扫描)

1．如果request<=need,则转向2;否则，出错。

2．如果request<=**ailable,则转向3,否则等待。

3．系统试探分配请求的资源给进程。

4．系统执行安全性算法。

第二部分：安全性算法。

1.设置两个向量。

1).工作向量：work=**ailable(表示系统可提供给进程继续运行所需要的各类资源数目)

2).finish:表示系统是否有足够资源分配给进程(true:有；false:没有).初始化为false

2.若finish[i]=false&&need<=work,则执行3;否则执行4(i为资源类别)

3.进程p获得第i类资源，则顺利执行直至完成！并释放资源：

work=work+allocation;

finish[i]=true;

转24. 若所有进程的finish[i]=true,则表示系统安全；否则，不安全！

2)生产者---消费者算法。

a、创建生产者线程并向缓冲区中输入数据。

b、判断缓冲区是否已满，如果没满，输入数据；如果满了，生产者等待，消费者取走数据。

c、判断缓冲区是否为空。如果为空输入数据；如果不为空，则消费者阻塞，生产者生产产品后被唤醒，创建消费者线程。然后转至b

而当某个进程释放资源时，则他就是一个消费者。

在同一时刻只能有一个消费者或生产者使用缓冲区，用互斥信号量可以控制各个生产者和消费者之间的互斥，是的生产和消费的工作能够有序进行，而不至于发生死锁。

通过一个有界缓冲区（用数组来实现）把生产者和消费者联系起来。假定生产者和消费者的优先级是相同的，只要缓冲区未满，生产者就可以生产产品并将产品放入缓冲区中。类似的，只要缓冲区未空，消费者就可以从缓冲区中取走产品并消费他。

但是禁止生产者向满的的缓冲区中送入产品，消费者从空的缓冲区中取走产品用线程的互斥来实现。

**。银行家算法：

#include <>

#define n 5 //进程个数。

#define m 3 //资源种类。

int **ailable[m]=,alloc[n+1][m]=,need[n+1][m]=;

int **ailable1[m],need1[n][m],alloc1[n][m];

int h;

int safede() 安全状态判别算法。

int i,j,work[m],finish[n],tag=n;

for(i=0;i for(i=0;i while(tag--)

for(i=0;i if(i==n)return 1;

else return 0;

int main()

int i,j,request[m];

while(1)

for(i=0;i

if(i==m)

if(safede()=0) printf("资源分配后系统不是处于安全状态！");若新状态安全，则实际分配资源给pi,否则取消试探性分配。else

printf("可利用资源：");

for(i=0;i printf("分配资源：");

for(i=1;i<=n;i++)

printf("需求矩阵：");

for(i=1;i<=n;i++)

printf("请求结束！");

printf("");

return 0;

2）生产者---消费者算法。

#include<>

#include

#include<>

/定义一些常量；

/本程序允许的最大临界区数；

#define max_buffer_num 10 //秒到毫秒的乘法因子；

#define inte_per_sec 1000 //本程序允许的生产和消费线程的总数；

#define max_thread_num 64 //定义一个结构，记录在测试文件中指定的每一个线程的参数

struct threadinfo

int serial线程序列号

char entity是p还是c

double delay线程延迟

int thread_request[max_thread_num]; 线程请求队列

int n_request请求个数

; /全局变量的定义

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