接收进程之间的同步和互斥。
4. 消息缓冲通信与管道通信有何不同?当两个独立进程之间需传递大量信息时,应该使用哪一种通信方式?
答:无名管道简单方便,但工作在单向通信方式,且只能在创建它的进程及其子孙进程之间共享;消息缓冲可以在任意进程之间通信,而且自带同步工具,使用方便,但是信息复制消耗CPU的时间,不适宜于信息量大或操作频繁的场合。当两个独立进程之间需传递大量信息时,应该使用管道通信。
【参考资料】
【1】《操作系统教程与实验》,胡明庆等编著,清华大学出版社。
【2】《计算机操作系统教程--核心与设计原理》,范策等编著,清华大学出版社。 学习网站:
红帽中国门户网站:http://www.redhat.com.cn; Fedora门户网站:http://fedoraproject.org; 中国Linux公社:http://www.linuxfans.org/cms/index.php; Linux伊甸园:http://www.Linuxeden.com;
Linux联盟:http://www.xxLinux.com/linux/index.html; Linux红联:http://www.Linuxdify.com
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实验三 银行家算法模拟
【开发语言及实现平台或实验环境】
C++/C#
Microsoft Visual Studio 6.0/ Microsoft Visual Studio .NET 2003
【实验目的】
(1)进一步理解利用银行家算法避免死锁的问题;
(2)在了解和掌握银行家算法的基础上,编制银行家算法通用程序,将调试结果显示在计算机屏幕上,再检测和笔算的一致性。 (3)理解和掌握安全序列、安全性算法
【实验要求】
(1)了解和理解死锁;
(2)理解利用银行家算法避免死锁的原理; (3)会使用某种编程语言。
【实验原理】 一、安全状态
指系统能按照某种顺序如
二、银行家算法
假设在进程并发执行时进程i提出请求j类资源k个后,表示为Requesti[j]=k。系统按下述步骤进行安全检查:
(1)如果Requesti≤Needi则继续以下检查,否则显示需求申请超出最大需求值的错误。 (2)如果Requesti≤Available则继续以下检查,否则显示系统无足够资源,Pi阻塞等待。 (3)系统试探着把资源分配给进程Pi,并修改下面数据结构中的数值:
Available[j]∶=Available[j]-Requesti[j]; Allocation[i,j]∶=Allocation[i,j]+Requesti[j]; Need[i,j]∶=Need[i,j]-Requesti[j];
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(4)系统执行安全性算法,检查此次资源分配后,系统是否处于安全状态。若安全,才正式将资源分配给进程Pi,以完成本次分配;否则, 将本次的试探分配作废,恢复原来的资源分配状态,让进程Pi等待。
三、安全性算法
(1)设置两个向量:
① 工作向量Work: 它表示系统可提供给进程继续运行所需的各类资源数目,它含有m个元素,在执行安全算法开始时,Work∶=Available;
② Finish: 它表示系统是否有足够的资源分配给进程,使之运行完成。开始时先做Finish[i]∶=false; 当有足够资源分配给进程时, 再令Finish[i]∶=true。 (2)从进程集合中找到一个能满足下述条件的进程: ① Finish[i]=false;
② Need[i,j]≤Work[j]; 若找到, 执行步骤(3), 否则,执行步骤(4)。
(3)当进程Pi获得资源后,可顺利执行,直至完成,并释放出分配给它的资源,故应执行:
? Work[j]∶=Work[i]+Allocation[i,j]; ? Finish[i]∶=true; ? go to step 2;
(4)如果所有进程的Finish[i]=true都满足, 则表示系统处于安全状态;否则,系统处于不安全状态。
【实验步骤】
参考实验步骤如下:
(1) 参考图1-1所示流程图编写安全性算法。
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(2)编写统一的输出格式。
每次提出申请之后输出申请成功与否的结果。如果成功还需要输出变化前后的各种数据,
图1-1 安全性算法流程图 存在Finish[i] =false &&Need[i][j]<= Available[j] 初始化Work和Finish 开始 N Y Finish[i]=true,Work[j]=Work[j]+ Allocation[i][j] N 所有进程都找完了? Y 所有finish都为true? N Y 输出系统不安全 输出安全序列 并且输出安全序列。
(3)参考图1-2所示流程图编写银行家算法。
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是 假定分配: 开始 输入初始参数(资源分配及请求情Requesti[j]> Need[i][j] Y 出错返回:return(error) N Requesti[j]> Available[j] Y 出错返回:(进程阻塞) return(error) N Available[j] = Available[j] – Requesti[j] Allocation[i][j]= Allocation[i][j] + Requesti[j] Need[i][j] = Need[i][j] – Requesti[j]
申请成功。输出各种数据的变化 假定分配之后,系统安全吗? 否 申请失败。 以上分配作废,恢复原来的分配状态: Available[j] = Available[j] + Requesti[j] Allocation[i][j]= Allocation[i][j]-Requesti[j] Need[i][j] = Need[i][j]+Requesti[j] 结束 图1-2银行家算法流程图 (4)编写主函数来循环调用银行家算法。
【思考题】
(1) 在编程中遇到了哪些问题?你是如何解决的?
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