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“; fstdin; xscanf“d“, whilex0 { printf“不符合规则,请重新输入\n“; fstdin; xscanf“d“, } fori0;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“, whileZY[i].type \n scanf“c“, whileisupperZY[i].type { printf“不符合规则,请重新输入\n“; scanf“c“, whileZY[i].type \n scanf“c“, } printf“请输入资源c 的数量“,ZY[i].type; fstdin; xscanf“d“, whilex0 { printf“不符合规则,请重新输入\n“; fstdin; xscanf“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 i0; int j,g,x; char name; printf“请输入进程的个数\n“; 4 fstdin; xscanf“d“, whilex0 { printf“不符合规则,请重新输入\n“; fstdin; xscanf“d“, } fori0;iu;i { printf“请输入第d 种进程的名称\n“,i; scanf“c“, whileJC[i].name \n scanf“c“, forg0;ga;g { JC[i].r[g].typeZY[g].type; } forj0;jZY[j].n