操作系统原理课程设计实践报告

合集下载

《操作系统》实验报告

《操作系统》实验报告

《操作系统》实验报告一、实验目的操作系统是计算机系统中最为关键的组成部分之一,本次实验的主要目的是深入理解操作系统的基本原理和功能,通过实际操作和观察,熟悉操作系统的核心概念,包括进程管理、内存管理、文件系统和设备管理等,提高对操作系统的实际应用能力和问题解决能力。

二、实验环境本次实验在以下环境中进行:操作系统:Windows 10开发工具:Visual Studio 2019编程语言:C++三、实验内容1、进程管理实验进程是操作系统中最基本的执行单元。

在这个实验中,我们使用C++编写程序来创建和管理进程。

通过观察进程的创建、执行和结束过程,理解进程的状态转换和资源分配。

首先,我们编写了一个简单的程序,创建了多个子进程,并通过进程标识符(PID)来跟踪它们的运行状态。

然后,使用等待函数来等待子进程的结束,并获取其返回值。

在实验过程中,我们发现进程的创建和销毁需要消耗一定的系统资源,而且进程之间的同步和通信需要谨慎处理,以避免出现死锁和竞争条件等问题。

2、内存管理实验内存管理是操作系统的核心功能之一,它直接影响系统的性能和稳定性。

在这个实验中,我们研究了动态内存分配和释放的机制。

使用 C++中的 new 和 delete 操作符来分配和释放内存。

通过观察内存使用情况和内存泄漏检测工具,了解了内存分配的效率和可能出现的内存泄漏问题。

同时,我们还探讨了内存分页和分段的概念,以及虚拟内存的工作原理。

通过模拟内存访问过程,理解了页表的作用和地址转换的过程。

3、文件系统实验文件系统是操作系统用于管理文件和目录的机制。

在这个实验中,我们对文件的创建、读写和删除进行了操作。

使用 C++的文件流操作来实现对文件的读写。

通过创建不同类型的文件(文本文件和二进制文件),并对其进行读写操作,熟悉了文件的打开模式和读写方式。

此外,还研究了文件的权限设置和目录的管理,了解了如何保护文件的安全性和组织文件的结构。

4、设备管理实验设备管理是操作系统与外部设备进行交互的桥梁。

操作系统课程设计实验报告

操作系统课程设计实验报告

操作系统课程设计实验报告操作系统课程设计实验报告引言:操作系统是计算机科学中的重要课程,通过实验设计,可以帮助学生更好地理解操作系统的原理和实践。

本文将结合我们在操作系统课程设计实验中的经验,探讨实验设计的目的、实验过程和实验结果,以及对操作系统的理解和应用。

一、实验设计目的操作系统课程设计实验的目的是帮助学生深入理解操作系统的工作原理和实际应用。

通过设计和实现一个简单的操作系统,学生可以更好地掌握操作系统的各个组成部分,如进程管理、内存管理、文件系统等。

同时,实验设计还可以培养学生的动手能力和问题解决能力,提高他们对计算机系统的整体把握能力。

二、实验过程1. 实验准备在进行操作系统课程设计实验之前,我们需要对操作系统的基本概念和原理进行学习和理解。

同时,还需要掌握一些编程语言和工具,如C语言、汇编语言和调试工具等。

这些准备工作可以帮助我们更好地进行实验设计和实现。

2. 实验设计根据实验要求和目标,我们设计了一个简单的操作系统实验项目。

该项目包括进程管理、内存管理和文件系统三个主要模块。

在进程管理模块中,我们设计了进程创建、调度和终止等功能;在内存管理模块中,我们设计了内存分配和回收等功能;在文件系统模块中,我们设计了文件的创建、读写和删除等功能。

通过这些模块的设计和实现,我们可以全面了解操作系统的各个方面。

3. 实验实现在进行实验实现时,我们采用了分阶段的方法。

首先,我们实现了进程管理模块。

通过编写相应的代码和进行调试,我们成功地实现了进程的创建、调度和终止等功能。

接下来,我们实现了内存管理模块。

通过分配和回收内存空间,我们可以更好地管理系统的内存资源。

最后,我们实现了文件系统模块。

通过设计文件的读写和删除等功能,我们可以更好地管理系统中的文件资源。

三、实验结果通过实验设计和实现,我们获得了一些有意义的结果。

首先,我们成功地实现了一个简单的操作系统,具备了进程管理、内存管理和文件系统等基本功能。

操作系统原理与设计实训课程学习总结设计和实现一个简单的操作系统

操作系统原理与设计实训课程学习总结设计和实现一个简单的操作系统

操作系统原理与设计实训课程学习总结设计和实现一个简单的操作系统操作系统原理与设计实训课程学习总结:设计和实现一个简单的操作系统在操作系统原理与设计实训课程中,我进行了设计和实现一个简单的操作系统项目。

通过这个项目,我深入理解了操作系统的基本原理和设计思想,并且锻炼了操作系统的实际编程能力。

以下是我对这个实训课程的学习总结和心得体会。

一、项目背景与目标在开始实训项目前,我们首先了解了操作系统的基本定义和功能。

操作系统是计算机系统中的核心组件,它负责管理和控制计算机硬件资源,并为用户和应用程序提供一个简单、高效、可靠的运行环境。

基于这个背景,我们的实训目标是设计和实现一个简单的操作系统,包括进程管理、内存管理、文件系统等基本功能。

二、项目设计与实现1. 系统启动与初始化我们首先完成了系统的启动与初始化。

在实现过程中,我通过了解并运用了汇编语言的基础知识,掌握了启动过程中的关键步骤,如加载引导程序、设置内存布局等。

通过自行编写启动程序,我们成功地将系统启动并进入内核。

2. 进程管理进程是操作系统中的基本概念,它代表着正在执行的程序。

在本项目中,我设计了一个基于多任务调度的进程管理系统。

通过实现进程的创建、调度、切换和终止等功能,我加深了对进程管理的理解,并且学会了处理进程间的同步与通信问题。

3. 内存管理内存管理是操作系统中另一个重要的功能。

在实训项目中,我实现了简单的内存分配器和页表机制。

通过分配和释放内存资源、建立和管理虚拟地址与物理地址的映射,我对操作系统内存管理的原理有了更深入的了解。

4. 文件系统文件系统是操作系统中用于组织和管理文件数据的一种存储结构。

在项目中,我实现了一个简单的文件系统,包括文件的创建、读写和删除等功能。

通过设计和实现文件系统,我熟悉了磁盘存储和文件管理的基本原理,并且学会了处理文件的逻辑结构和物理结构之间的映射关系。

三、项目总结与反思通过操作系统原理与设计实训课程的学习与实践,我收获了很多。

操作系统课程实验报告

操作系统课程实验报告

一、实验概述实验名称:操作系统课程实验实验目的:1. 理解操作系统基本概念、原理及功能;2. 掌握操作系统的基本操作和应用;3. 提高实际操作能力和分析问题、解决问题的能力。

实验内容:1. 操作系统基本概念及原理的学习;2. 操作系统基本操作的应用;3. 实验项目:文件读写、多进程、多线程。

二、实验环境操作系统:Windows 10编译器:Visual Studio语言:C/C++实验平台:Windows 10系统下的虚拟机三、实验过程1. 操作系统基本概念及原理的学习操作系统是计算机系统中最基本的系统软件,负责管理计算机硬件资源、提供用户接口以及执行各种应用程序。

在实验过程中,我们学习了以下基本概念及原理:(1)进程管理:进程是操作系统能够进行运算处理的独立单位,具有动态性、并发性、异步性和独立性等特点。

进程管理主要包括进程的创建、调度、同步、通信和终止等。

(2)内存管理:内存管理是操作系统核心功能之一,主要负责分配、回收、保护和管理内存资源。

内存管理方式有分页、分段、段页式等。

(3)文件系统:文件系统是操作系统用于存储、检索和管理文件的机制。

文件系统主要包括目录结构、文件属性、文件操作等。

(4)设备管理:设备管理负责管理计算机系统中的各种外部设备,包括输入、输出和存储设备。

设备管理主要包括设备分配、设备驱动程序、缓冲区管理等。

2. 操作系统基本操作的应用在实验过程中,我们应用以下基本操作:(1)进程管理:创建、调度、同步、通信和终止进程。

(2)内存管理:分配、回收、保护和管理内存资源。

(3)文件系统:创建、删除、读写文件,实现目录结构的管理。

(4)设备管理:分配、回收、控制和管理设备。

3. 实验项目:文件读写、多进程、多线程(1)文件读写实验实验目的:掌握文件的基本操作,实现文件的创建、打开、读取、写入和关闭。

实验步骤:① 创建一个文件,命名为“test.txt”。

② 打开文件,以读写模式。

操作系统实验报告3篇

操作系统实验报告3篇

课程设计说明书设计题目:操作系统课程设计班级:信息管理与信息系统2011级学号:姓名:山东科技大学2013年12 月25 日课程设计任务书学院信息科学与工程专业信息学管理与信息系统班级2011-1姓名一、课程设计题目:操作系统课程设计二、课程设计主要参考资料(1)Abraham Silberschatz & Peter Baer Galvin & Greg Gagne. Operating System Concepts(第七版影印版). 高等教育出版社. 2007.3.(2)计算机操作系统(第三版)西安电子科技大学出版社(3)三、课程设计应解决的主要问题:(1)CPU调度算法的模拟实现(2)死锁相关算法的实现(3)磁盘调度算法的实现四、课程设计相关附件(如:图纸、软件等):(1)程序源代码(2)五、任务发出日期:2013-10-1 课程设计完成日期:2014-1-1指导教师签字:指导教师对课程设计的评语成绩:指导教师签字:年月日设计1 CPU调度算法的模拟实现一、设计目的1、根据系统的资源分配策略所规定的资源分配算法2、利用编程语言,模拟实现先来先服务(FCFS)、最短作业优先(非抢占SJF)、非抢占优先调度算法、时间片轮转调度算法(RR)3、针对模拟进程,利用CPU调度算法进行调度4、进行算法评价,计算平均周转时间和平均等待时间二、设计要求1、调度所需的进程参数由输入产生(手工输入或者随机数产生)2、输出调度结果3、输出算法评价指标三、设计说明1、定义public类:class program{public:char name;//进程名int atime;//进程到达的时间int stime;//进程服务的时间int btime;//进程开始执行的时间int ftime;//进程完成的时间int rtime;//进程的周转时间float qrtime;//进程的带权周转时间};2、冒泡排序:class program t;for( i=1;i<m;i++)for(int j=0;j<m-i;j++)if(p[j].atime>p[j+1].atime){t=p[j];p[j]=p[j+1];p[j+1]=t;}3、流程图:(1)①先来先服务调度流程图:②主要程序p[0].btime=p[0].atime;p[0].ftime=p[0].atime+p[0].stime;p[0].rtime=p[0].ftime-p[0].atime;p[0].qrtime=(float)p[0].rtime/p[0].stime;for(i=1;i<m;i++){if(p[i].atime>p[i-1].ftime){p[i].btime=p[i].atime;}else{p[i].btime=p[i-1].ftime;}p[i].ftime=p[i].btime+p[i].stime;p[i].rtime=p[i].ftime-p[i].atime;p[i].qrtime=(float)p[i].rtime/p[i].stime;}①短作业优先进程(非抢占优先权)调度流程图:②(SJF)主要代码int k=0,x=0;for(i=k+1;i<m;i++){for(j=k+1;j<m;j++){if(p[j].atime<p[k].ftime){x++;}elsebreak;}int min=k+1;if(x>1){for(j=k+2;j<=x+k;j++){if(p[j].stime<p[min].stime){min=j;}}t=p[min];p[min]=p[k+1];p[k+1]=t;p[k+1].ftime=p[k].stime+p[k+1].stime;}k++;x=0;}③优先权调度算法(非抢占):int k=0,x=0;for(i=k+1;i<m;i++){for(j=k+1;j<m;j++){if(p[j].atime<p[k].ftime){x++;}elsebreak;}int min=k+1;if(x>1){for(j=k+2;j<=x+k;j++){if(p[j].youxianquan<p[min].youxianquan){min=j;}}t=p[min];p[min]=p[k+1];p[k+1]=t;p[k+1].ftime=p[k].stime+p[k+1].stime;}k++;x=0;}①时间片轮转调度算法:②主要算法int time=p[0].atime;int Max=p[0].stime1;for(i=0; i<m; i++){p[i].stime2=p[i].stime1;if(p[i].stime1>Max)Max=p[i].stime1; }for(int j=0; j<Max; j++){for(i=0; i<m; i++){if(p[i].stime2==0)continue;if(p[i].atime<=time){p[i].stime2-=1;time+=1;}elsei=-1;if(p[i].stime2==0)p[i].ftime=time;}}4、输出p[0].btime=p[0].atime;p[0].ftime=p[0].atime+p[0].stime;p[0].rtime=p[0].ftime-p[0].atime;p[0].qrtime=(double)p[0].rtime/p[0].stime;for(i=1;i<m;i++){if(p[i].atime>p[i-1].ftime){p[i].btime=p[i].atime;}else{p[i].btime=p[i-1].ftime;}p[i].ftime=p[i].btime+p[i].stime;p[i].rtime=p[i].ftime-p[i].atime;p[i].qrtime=(float)p[i].rtime/p[i].stime;}cout<<"进程******到达时间**服务时间**开始执行时间*完成时间**周转时间**带权周转时间"<<endl;for(i=0;i<m;i++){cout<<setiosflags(ios::left)<<setw(10)<<p[i].name<<setw(10)<< p[i].atime<<setw(10)<<p[i].stime<<setw(13)<<p[i].btime<<setw(10) <<p[i].ftime<<setw(10)<<p[i].rtime<<setw(13)<<p[i].qrtime<<endl;}}四、运行结果及分析1、先来先服务(FCFS)测试数据2、短作业优先(SJF)测试数据3、优先权(非抢占)测试数据4、时间片轮转(RR)测试数据五、总结通过这次试验,我进一步的理解了冒泡排序的算法,而且,对进程作业先来先服务、短进程优先、非抢占优先、按时间片轮转调度算法以及进程调度的概念和算法,有了更深入的认识!初步理解了操作系统对于作业处理的基本思想!了解到算法很重要,又更加明白算法本身可以节约时间。

操作系统课程实验报告

操作系统课程实验报告

操作系统课程实验报告一、实验目的操作系统是计算机系统中最核心的软件之一,它负责管理计算机的硬件资源和软件资源,为用户提供一个方便、高效、安全的工作环境。

本实验的目的是通过实际操作和观察,深入理解操作系统的基本原理和功能,掌握操作系统的常用命令和操作方法,提高解决实际问题的能力。

二、实验环境操作系统:Windows 10开发工具:Visual Studio Code三、实验内容1、进程管理观察进程的创建、终止和状态转换。

使用任务管理器查看系统中的进程信息,包括进程 ID、CPU 使用率、内存占用等。

通过编程实现创建和终止进程的功能。

2、内存管理了解内存的分配和回收机制。

使用 Windows 系统提供的性能监视器查看内存的使用情况。

编程实现简单的内存分配和释放算法。

3、文件系统管理熟悉文件和目录的操作,如创建、删除、复制、移动等。

研究文件的属性,如文件名、文件大小、创建时间等。

通过编程实现文件的读写操作。

4、设备管理认识设备的驱动程序和设备管理策略。

查看系统中的设备信息,如磁盘驱动器、打印机等。

模拟设备的中断处理过程。

四、实验步骤1、进程管理实验打开任务管理器,观察当前系统中正在运行的进程。

可以看到进程的名称、进程 ID、CPU 使用率、内存占用等信息。

使用 C++语言编写一个简单的程序,创建一个新的进程。

在程序中,使用`CreateProcess`函数来创建新进程,并设置进程的属性和参数。

编写另一个程序,用于终止指定的进程。

通过获取进程 ID,然后使用`TerminateProcess`函数来终止进程。

2、内存管理实验打开 Windows 性能监视器,选择“内存”选项卡,可以查看内存的使用情况,包括物理内存、虚拟内存、页面文件等的使用量和使用率。

编写一个 C 程序,使用动态内存分配函数(如`malloc`和`free`)来分配和释放内存。

在程序中,不断分配和释放一定大小的内存块,观察内存的使用情况和性能变化。

操作系统教学实践(3篇)

操作系统教学实践(3篇)

第1篇一、引言操作系统是计算机科学与技术领域的重要基础课程,它涉及计算机系统的资源管理、进程管理、存储管理、文件系统等多个方面。

为了提高学生对操作系统的理解和掌握程度,本文将从教学实践的角度,探讨如何进行操作系统教学。

二、教学目标1. 使学生掌握操作系统的基本概念、原理和关键技术;2. 培养学生分析和解决实际问题的能力;3. 增强学生的团队协作和创新能力;4. 提高学生的编程能力和动手能力。

三、教学内容1. 操作系统概述:介绍操作系统的定义、发展历程、分类和特点;2. 进程管理:讲解进程的概念、进程状态、进程调度算法和进程同步与互斥;3. 存储管理:分析内存分配策略、页面置换算法和虚拟内存技术;4. 文件系统:探讨文件系统的概念、目录结构、文件操作和存储设备管理;5. 设备管理:介绍设备的分类、驱动程序、I/O控制方式和中断处理;6. 网络操作系统:讲解网络操作系统的基本概念、网络协议、网络设备管理和网络安全。

四、教学实践1. 案例教学:通过实际案例,引导学生分析操作系统的原理和应用。

例如,以Linux系统为例,讲解进程调度、内存管理和文件系统等知识点。

2. 实验教学:设计实验项目,让学生动手实践操作系统的相关知识。

实验项目包括:(1)进程调度实验:让学生编写进程调度算法,实现进程的创建、调度和同步。

(2)内存管理实验:让学生实现内存分配、页面置换和虚拟内存等技术。

(3)文件系统实验:让学生实现文件系统的目录结构、文件操作和存储设备管理。

(4)设备管理实验:让学生编写设备驱动程序,实现设备的控制和管理。

3. 项目教学:以实际项目为背景,让学生分组完成项目开发。

项目可以包括:(1)操作系统模拟器:让学生模拟操作系统的运行过程,加深对操作系统原理的理解。

(2)嵌入式操作系统开发:让学生了解嵌入式操作系统的特点,掌握嵌入式开发技能。

(3)分布式操作系统开发:让学生了解分布式系统的原理,掌握分布式操作系统的开发方法。

《操作系统》课内实验报告

《操作系统》课内实验报告

《操作系统》课内实验报告一、实验目的操作系统是计算机系统的核心组成部分,本次《操作系统》课内实验旨在通过实际操作和观察,深入理解操作系统的基本原理、功能和运行机制。

具体目的包括:1、熟悉操作系统的常用命令和操作,如文件管理、进程管理、内存管理等。

2、掌握操作系统的资源分配和调度策略,观察其对系统性能的影响。

3、培养解决操作系统相关问题的能力,提高动手实践和分析问题的能力。

二、实验环境本次实验在以下环境中进行:1、操作系统:Windows 10 专业版2、开发工具:Visual Studio Code三、实验内容及步骤(一)文件管理实验1、创建、删除和重命名文件及文件夹打开文件资源管理器,在指定目录下创建新的文件夹和文本文件。

对创建的文件和文件夹进行重命名操作,观察文件名的变化。

选择部分文件和文件夹进行删除操作,验证是否成功删除。

2、文件复制、移动和属性设置选取一些文件,将其复制到其他目录,并观察复制过程和结果。

把特定文件移动到不同的位置,检查文件是否正确迁移。

设置文件的属性,如只读、隐藏等,查看属性设置后的效果。

(二)进程管理实验1、查看系统进程打开任务管理器,观察当前正在运行的进程列表。

了解进程的名称、PID(进程标识符)、CPU 使用率、内存占用等信息。

2、进程的终止和优先级设置选择一个非关键进程,尝试终止其运行,观察系统的反应。

调整某些进程的优先级,观察其对系统资源分配和运行效率的影响。

(三)内存管理实验1、查看内存使用情况通过系统性能监视器,查看物理内存和虚拟内存的使用情况。

观察内存使用量随时间的变化趋势。

2、内存优化操作关闭一些不必要的后台程序,释放占用的内存资源。

调整虚拟内存的大小,观察对系统性能的改善效果。

四、实验结果与分析(一)文件管理实验结果1、成功创建、删除和重命名文件及文件夹,系统能够准确响应操作,文件名和文件夹名的修改即时生效。

2、文件的复制和移动操作顺利完成,数据无丢失和损坏。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

操作系统原理课程设计实践报告题目: 仿真多进程并发环境中死锁的预防、避免、检测与解除姓名:学院: 信息科技学院专业: 计算机科学技术系班级:学号:指导教师: 职称:20010年4月8日仿真多进程并发环境中死锁的预防、避免、检测与解除摘要:在多道程序系统中,多个程序并发执行时可能造成死锁。

所谓死锁是指多个进程在运行过程中因争夺资源而造成的一种僵局。

当进程处于这种僵局状态时若无外力作用,它们都将无法再向前推进,造成资源的浪费。

该程序将模拟多进程并发时死锁现象的产生、避免、检测与解除。

死锁避免用最著名的银行家算法,用银行家安全性算法类似的死锁检测算法来检测进程状况,又用资源剥夺法来实现死锁的解除。

该程序实现操作简易,表示清晰并且形象描述多进程并发环境中死锁的预防、避免、检测与解除。

关键字:死锁;避免死锁;安全状态;银行家算法引言:在操作系统、数据库系统以及网络通信中,由于进程并发和资源共享,当系统中资源分配顺序或者进程推进顺序不当就会造成系统死锁[1]。

处于死锁状态的系统中,进程之间互相等待资源而永远不能继续向前推进,严重地影响了系统的可靠性。

因而有时需要合理的对资源进行分配必要的时候加以限制保证系统安全、高效、稳定的运行。

1理论分析1.1 死锁的概念如果一个进程集合中的每个进程都在等待只能由此集合中的其他进程才能引发的事件,而无限期陷入僵持的局面称为死锁[2]。

1.2 产生死锁的条件:1、互斥使用(资源独占):一个资源每次只能给一个进程使用。

2、不可强占(不可剥夺):资源申请者不能强行的从资源占有者手中夺取资源,资源只能由占有者自愿释放。

3、请求和保持(部分分配,占有申请):一个进程在申请新的资源的同时保持对原有资源的占有(只有这样才是动态申请,动态分配)。

4、循环等待:存在一个进程等待队列{P1,P2,…,Pn},其中P1等待P2占有的资源,P2等待P3占有的资源,…,Pn等待P1占有的资源,形成一个进程等待环路[3]。

1.3死锁的预防在系统设计时确定资源分配算法,保证不发生死锁。

具体的做法是破坏产生死锁的四个必要条件之一。

①破坏“不可剥夺”条件在允许进程动态申请资源前提下规定,一个进程在申请新的资源不能立即得到满足而变为等待状态之前,必须释放已占有的全部资源,若需要再重新申请。

②破坏“请求和保持”条件要求每个进程在运行前必须一次性申请它所要求的所有资源,且仅当该进程所要资源均可满足时才给予一次性分配。

③破坏“循环等待”条件采用资源有序分配法:把系统中所有资源编号,进程在申请资源时必须严格按资源编号的递增次序进行,否则操作系统不予分配。

1.4安全状态与不安全状态所谓安全状态,是指进程能按某种进程次序(p1,p2,⋯,pn),来为每个进程pi 分配其所需资源,直至满足进程pi对资源的最大需求量,使每个进程pi可顺利地完成,则此时系统处于安全状态,称序列(p1,p2,⋯,pn)为安全序列.如果系统无法找到这样一个安全序列,则称系统处于不安全状态[4]。

2 功能设计及其数据结构设计2.1功能设计程序主要提供并发环境的仿真,死锁的检测,银行家算法解决,死锁的解除等功能。

2.2数据结构设计主要数据结构:进程类 Struction_pro 属性:ID,P1,P2,P3,State 类 Struction 属性:P1,P2,P3Struction Resource = new Struction(10,5,7);用于存放每种资源最大值 Struction Available = new Struction(10,5,7); 用于存放每种资源可用值 Struction_pro [] Claim =new Struction_pro[5]; 用于存放进程集合信息Struction_pro[] Allocation = new Struction_pro[5];用于存放进程集合已非配资源信息3 核心算法 3.1银行家算法死锁的避免主要采用银行家算法,流程图如下:银行家算法的基本思想:Y Y Y进程到达 试探分配资源分配给进程 申请资源≤进程需求申请资源≤可用资源 执行安全性算法 资源分配给进程N N N在避免死锁的方法中,所施加的限制条件较弱,有可能获得令人满意的系统性能。

在该方法中把系统的状态分为安全状态和不安全状态,只要能使系统始终都处于安全状态,便可以避免发生死锁。

银行家算法的基本思想是分配资源之前,判断系统是否是安全的;若是,才分配。

它是最具有代表性的避免死锁的算法。

设进程cusneed提出请求REQUEST [i],则银行家算法按如下规则进行判断。

(1)如果REQUEST [cusneed] [i]<= NEED[cusneed][i],则转(2);否则,出错。

(2)如果REQUEST [cusneed] [i]<= AVAILABLE[cusneed][i],则转(3);否则,出错。

(3)系统试探分配资源,修改相关数据:AVAILABLE[i]-=REQUEST[cusneed][i];ALLOCATION[cusneed][i]+=REQUEST[cusneed][i];NEED[cusneed][i]-=REQUEST[cusneed][i];(4)系统执行安全性检查,如安全,则分配成立;否则试探险性分配作废,系统恢复原状,进程等待。

安全性算法流程图:死锁检测:允许死锁发生,操作系统不断监视系统进展情况,判断死锁是否发生一旦死锁发生则采取专门的措施,解除死锁并以最小的代价恢复操作系统运行死锁检测算法与银行家安全性算法类似。

死锁检测时机有:当进程等待时检测死锁、定时检测、系统资源利用率下降时检测死锁。

该程序才用定时检测。

死锁解除有:重新启动、撤消进程、剥夺资源、进程回退。

该程序中可使用重新启动或者剥夺资源两中方法。

死锁检测与解除往往配套使用,当死锁被检测到之后,采用各种方法解除系统的死锁。

4调试分析4.1无措施运行:进程0请求1个P2失败…进程2请求6个P1失败进程1请求2个P3成功并且分配进程0请求1个P3成功并且分配进程0请求2个P2失败进程0请求1个P1成功并且分配进程4请求1个P3成功并且分配进程4请求2个P2成功并且分配进程4请求1个P1成功并且分配进程2请求1个P3成功并且分配进程2请求7个P1失败进程1请求3个P1成功并且分配进程0请求2个P3成功并且分配进程0请求3个P2成功并且分配进程0请求5个P1成功并且分配运行无措施方案系统完成初始化选择无措施方案,点击运行各进程资源进行申请资源分配资源,出现资源不足情况,造成死锁。

4.2银行家算法:进程4完成并且释放资源进程4需求资源达到要求进程开始运行确定为进程4分配2块P1资源此次请求后存在安全序列: 4尝试为进程4分配2块P1资源…进程2完成并且释放资源进程2需求资源达到要求进程开始运行确定为进程2分配2块P1资源此次请求后存在安全序列: 2 4尝试为进程2分配2块P1资源此次资源请求后不存在安全序列,系统拒接此次资源请求…尝试为进程4分配3块P3资源此次请求后存在安全序列: 1 4 2尝试为进程4分配3块P2资源进程3完成并且释放资源进程3需求资源达到要求进程开始运行尝试为进程3分配0块P2资源此次请求后存在安全序列: 3 1 4 2尝试为进程3分配0块P2资源此次资源请求后不存在安全序列,系统拒接此次资源请求尝试为进程4分配4块P2资源…确定为进程1分配2块P1资源此次请求后存在安全序列: 1 3 2 4尝试为进程1分配2块P1资源进程0完成并且释放资源进程0需求资源达到要求进程开始运行确定为进程0分配1块P1资源此次请求后存在安全序列: 0 3 1 4 2尝试为进程0分配1块P1资源此次资源请求后不存在安全序列,系统拒接此次资源请求尝试为进程4分配1块P1资源尝试为进程0分配2块P3资源此次请求后存在安全序列: 0 3 1 4 2…尝试为进程4分配3块P3资源此次请求后存在安全序列: 0 3 1 4 2尝试为进程4分配3块P2资源此次资源请求后不存在安全序列,系统拒接此次资源请求尝试为进程4分配3块P2资源此次资源请求后不存在安全序列,系统拒接此次资源请求尝试为进程4分配3块P1资源…确定为进程3分配2块P1资源此次请求后存在安全序列: 0 3 1 4 2尝试为进程3分配2块P1资源确定为进程2分配1块P1资源…确定为进程0分配4块P1资源此次请求后存在安全序列: 0 2 4 1 3尝试为进程0分配4块P1资源运行银行家算法系统初始化完成进程0完成并且释放资源进程0需求资源达到要求进程开始运行运行银行家算法,日志显示每次进程申请资源都会进行尝试分配然后计算安全性算法,存在的话则进行分配否则恢复操作。

资源达到条件后则运行,不会出现死锁状况。

4.2自动检测解除:进程0请求1个P2成功并且分配不存在死锁检测死锁程序启动不存在死锁检测死锁程序启动进程0请求1个P2成功并且分配进程0请求1个P1成功并且分配不存在死锁检测死锁程序启动进程0请求2个P1成功并且分配不存在死锁检测死锁程序启动进程0请求3个P3成功并且分配进程0请求1个P2成功并且分配进程0请求4个P1成功并且分配不存在死锁检测死锁程序启动不存在死锁检测死锁程序启动进程4已挂起并且释放已占有资源进程3已挂起并且释放已占有资源进程2已挂起并且释放已占有资源进程1已挂起并且释放已占有资源进程0已挂起并且释放已占有资源产生死锁的进程为: 0 1 2 3 4 检测死锁程序启动进程4请求1个P3成功并且分配进程4请求3个P2失败进程4请求1个P1成功并且分配…进程0请求3个P1成功并且分配运行自动检测与解除系统初始化完成选择自动检测运行,系统自然运行,没隔一段时间会自动检测是否会造成死锁。

如果会造成死锁则将会造成死锁的进程挂起,否则不触发任何事件。

5 计划安排1.进度安排:寒假期间加深对该主题的了解、构思框架、分配任务、学习该掌握的内容并且完成部分功能。

3月8日:确定界面3月9日-3月11:完善程序3月12日-3月13:修改不足,准备答辩2.人员安排:***:数据结构的构建、框架构建、界面设计、分配监督***:银行家算法设计及实现***:死锁检测算法设计及实现3.执行情况:我们小组各成员相互协作,都在规定的时间内完成了事先的计划,并将各自的模块有效地整合到一起,基本实现了题目要求的内容。

6创新及特点1.界面设计直观、人性化,令用户容易入手该软件的使用。

2.每个进程的资源请求都为系统自动分配,实现一键完成调度算法。

3.系统日志,系统自动显示出进程和资源的调度状态7存在问题及提高1.整个系统的资源,及其资源请求都是固定的,可以进一步做到自定义。

相关文档
最新文档