基于Linux的实现进程的信号量互斥申请操作系统课程设计1

操作系统课程设计操作系统课程设计说说明明书书学学院、系院、系：：软件学院专专业业：：软件工程学学生生姓姓名：名：学学号：号：设设计计题题目目：：基于 Linux 的实现进程的信号量互斥申请起起迄迄日日期期: 2013 年 11 月 22 日- 2013 年 12 月 6 日指指导导教教师师: 2013 年 11 月 6 日 1 1 需求分析需求分析基于 Linux 的进程同步与通信的模拟实现需要完成以下功能: （1）创建进程：手动创建几个进程，或者随即创建几个进程，都在界面上完成；要求包括进程的名称（不能重复）、执行时间和申请资源的等待时间等。在同一时刻可能有多个进行在内存申请某资源，即可以输入多个进程的资源申请。（2）3 类临界资源的管理，包括申请以及分配等。分别通过信号量实现或者管程实现。（3）银行家算法，判断是否可以进行资源的分配。基于以上的功能，可以使用户选择操作，模拟临界资源的管理和银行家算法。目的：实现临界资源的管理及死锁的避免。 2 总体设计总体设计进程同步与模拟实现系统分为 4 个模块：输入输出，进程对资源的随机申请及分配，临界资源管理，银行家算法避免死锁。输入输出：包括系统运行所需要的进程的名称，执行时间，申请资源的等待时间，进程对资源的需要量等信息以及系统所要显示出的进程的创建信息，资源的分配信息，进行执行信息，进行动态申请资源信息等。进程对资源的随机申请及分配：根据所输入的进程、资源、以及进程对资源的最大申请情况，随机产生进程当前对资源的申请，输出相应的分配信息与进程执行信息并调用银行家算法对进程的资源申请进行判断。临界资源的管理：创建相应个数的进程，完成进程的并发执行，使用互斥信号量使各进程互斥的进入各自的临界区对资源进行申请，进程执行完毕后，互斥的对资源进行恢复。银行家算法避免死锁：对当前进程对资源的申请利用银行家算法进行判断，看系统分配后是否处于安全状态，若处于安全状态，则将资源分配给进程，并输出分配信息，否则对不予以分配。 3 3．详细设计．详细设计在该系统中我主要实现了输入和输出管理的模块,该模块中主要使用了结构体数组的数据结构. 2 3.13.1 进程模拟进程模拟 threadthread 模块模块图 3.1 输入流程图源代码： //输入资源信息 int ziyuan() { int i,x; printf(“************************************************\n“); printf(“请输入资源的种类数：\n“); fflush(stdin); x=scanf(“%d“, while(x==0) { printf(“不符合规则，请重新输入！\n“); fflush(stdin); x=scanf(“%d“, } for(i=0;ia;i++) 输入进程信息输入资源信息 3 { printf(“请输入第%d 种资源的名称(A---Z)：\n“,i); scanf(“%c“, while(ZY[i].type== \n )scanf(“%c“, while(!isupper(ZY[i].type)) { printf(“不符合规则，请重新输入！\n“); scanf(“%c“, while(ZY[i].type== \n )scanf(“%c“, } printf(“请输入资源%c 的数量：“,ZY[i].type); fflush(stdin); x=scanf(“%d“, while(x==0) { printf(“不符合规则，请重新输入！\n“); fflush(stdin); x=scanf(“%d“, } Available[i]=ZY[i].n;//对可使用资源向量进行初始化 } return 0; } //进程的信息 int jincheng() { int i=0; int j,g,x; char name; printf(“请输入进程的个数：\n“); 4 fflush(stdin); x=scanf(“%d“, while(x==0) { printf(“不符合规则，请重新输入！\n“); fflush(stdin); x=scanf(“%d“, } for(i=0;iu;i++) { printf(“请输入第%d 种进程的名称：\n“,i); scanf(“%c“, while(JC[i].name== \n )scanf(“%c“, for(g=0;ga;g++) { JC[i].r[g].type=ZY[g].type; } for(j=0;jZY[j].n