基于linux的實現(xiàn)進(jìn)程的信號量互斥申請操作系統(tǒng)課程設(shè)計1

1、<p><b>　　操作系統(tǒng)課程設(shè)計</b></p><p><b>　　說 明 書</b></p><p>　　2013 年 11月 6 日</p><p><b>　　1需求分析</b></p><p>　　基于Linux的進(jìn)程同步與通信的模擬實現(xiàn)需要完成以下功能

2、:</p><p>　?。?）創(chuàng)建進(jìn)程：手動創(chuàng)建幾個進(jìn)程，或者隨即創(chuàng)建幾個進(jìn)程，都在界面上完成；要求包括進(jìn)程的名稱（不能重復(fù)）、執(zhí)行時間和申請資源的等待時間等。在同一時刻可能有多個進(jìn)行在內(nèi)存申請某資源，即可以輸入多個進(jìn)程的資源申請。</p><p>　?。?）3類臨界資源的管理，包括申請以及分配等。分別通過信號量實現(xiàn)或者管程實現(xiàn)。 </p><p>　?。?）

3、銀行家算法，判斷是否可以進(jìn)行資源的分配。</p><p>　　基于以上的功能，可以使用戶選擇操作，模擬臨界資源的管理和銀行家算法。</p><p>　　目的：實現(xiàn)臨界資源的管理及死鎖的避免。</p><p><b>　　2 總體設(shè)計</b></p><p>　　進(jìn)程同步與模擬實現(xiàn)系統(tǒng)分為4個模塊：輸入輸出，進(jìn)程對資源的

4、隨機(jī)申請及分配，臨界資源管理，銀行家算法避免死鎖。</p><p>　　輸入輸出：包括系統(tǒng)運(yùn)行所需要的進(jìn)程的名稱，執(zhí)行時間，申請資源的等待時間，進(jìn)程對資源的需要量等信息以及系統(tǒng)所要顯示出的進(jìn)程的創(chuàng)建信息，資源的分配信息，進(jìn)行執(zhí)行信息，進(jìn)行動態(tài)申請資源信息等。</p><p>　　進(jìn)程對資源的隨機(jī)申請及分配：根據(jù)所輸入的進(jìn)程、資源、以及進(jìn)程對資源的最大申請情況，隨機(jī)產(chǎn)生進(jìn)程當(dāng)前對資源的申請，

5、輸出相應(yīng)的分配信息與進(jìn)程執(zhí)行信息并調(diào)用銀行家算法對進(jìn)程的資源申請進(jìn)行判斷。</p><p>　　臨界資源的管理：創(chuàng)建相應(yīng)個數(shù)的進(jìn)程，完成進(jìn)程的并發(fā)執(zhí)行，使用互斥信號量使各進(jìn)程互斥的進(jìn)入各自的臨界區(qū)對資源進(jìn)行申請，進(jìn)程執(zhí)行完畢后，互斥的對資源進(jìn)行恢復(fù)。</p><p>　　銀行家算法避免死鎖：對當(dāng)前進(jìn)程對資源的申請利用銀行家算法進(jìn)行判斷，看系統(tǒng)分配后是否處于安全狀態(tài)，若處于安全狀態(tài)，則將資源

6、分配給進(jìn)程，并輸出分配信息，否則對不予以分配。</p><p><b>　　3．詳細(xì)設(shè)計</b></p><p>　　在該系統(tǒng)中我主要實現(xiàn)了輸入和輸出管理的模塊,該模塊中主要使用了結(jié)構(gòu)體數(shù)組的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu).</p><p>　　3.1進(jìn)程模擬thread模塊</p><p><b>　　圖3.1輸入流程圖</

7、b></p><p><b>　　源代碼：</b></p><p><b>　　//輸入資源信息</b></p><p>　　int ziyuan()</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　int i,x;&

8、lt;/b></p><p>　　printf("************************************************\n");</p><p>　　printf("請輸入資源的種類數(shù)：\n");</p><p>　　fflush(stdin);</p><p>　　x

9、=scanf("%d",&a);</p><p>　　while(x==0)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　printf("不符合規(guī)則，請重新輸入！\n");</p><p>　　fflush(stdin);</p><p&

10、gt;　　x=scanf("%d",&a);</p><p><b>　　}</b></p><p>　　for(i=0;i<a;i++)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　printf("請輸入第%d種資源的名稱(A---Z)：

11、\n",i);</p><p>　　scanf("%c",&ZY[i].type);</p><p>　　while(ZY[i].type=='\n')scanf("%c",&ZY[i].type);</p><p>　　while(!isupper(ZY[i].type))</

12、p><p><b>　　{</b></p><p>　　printf("不符合規(guī)則，請重新輸入！\n");</p><p>　　scanf("%c",&ZY[i].type);</p><p>　　while(ZY[i].type=='\n')scanf(&qu

13、ot;%c",&ZY[i].type);</p><p><b>　　}</b></p><p>　　printf("請輸入資源%c的數(shù)量：",ZY[i].type);</p><p>　　fflush(stdin);</p><p>　　x=scanf("%d"

14、,&ZY[i].n);</p><p>　　while(x==0)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　printf("不符合規(guī)則，請重新輸入！\n");</p><p>　　fflush(stdin);</p><p>　　x=scanf(&q

15、uot;%d",&ZY[i].n);</p><p><b>　　}</b></p><p>　　Available[i]=ZY[i].n;//對可使用資源向量進(jìn)行初始化</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　return 0;</b&

16、gt;</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　//進(jìn)程的信息</b></p><p>　　int jincheng()</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　int i=0;</

17、b></p><p>　　int j,g,x;</p><p>　　char name;</p><p>　　printf("請輸入進(jìn)程的個數(shù)：\n");</p><p>　　fflush(stdin);</p><p>　　x=scanf("%d",&u);<

18、;/p><p>　　while(x==0)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　printf("不符合規(guī)則，請重新輸入！\n");</p><p>　　fflush(stdin);</p><p>　　x=scanf("%d",&

19、u);</p><p><b>　　}</b></p><p>　　for(i=0;i<u;i++)</p><p><b>　　{ </b></p><p>　　printf("請輸入第%d種進(jìn)程的名稱：\n",i);</p><p>　　sc

20、anf("%c",&JC[i].name);</p><p>　　while(JC[i].name=='\n')scanf("%c",&JC[i].name);</p><p>　　for(g=0;g<a;g++)</p><p><b>　　{</b></p&

21、gt;<p>　　JC[i].r[g].type=ZY[g].type;</p><p><b>　　}</b></p><p>　　for(j=0;j<a;j++)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　printf("請輸入進(jìn)程%c對資源%c的

22、最大申請量：",JC[i].name,JC[i].r[j].type);</p><p>　　fflush(stdin);</p><p>　　x=scanf("%d",&Max[i][j]);</p><p>　　while(x==0)</p><p><b>　　{</b><

23、;/p><p>　　printf("不符合規(guī)則，請重新輸入！\n");</p><p>　　fflush(stdin);</p><p>　　x=scanf("%d",&Max[i][j]);</p><p><b>　　}</b></p><p>　　

24、while(Max[i][j]>ZY[j].n)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　printf("進(jìn)程%c對資源%c的最大申請量大于資源%c的數(shù)量，請重新輸入：",JC[i].name,JC[i].r[j].type,JC[i].r[j].type);</p><p>　　fflush(s

25、tdin);</p><p>　　x=scanf("%d",&Max[i][j]);</p><p>　　while(x==0)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　printf("不符合規(guī)則，請重新輸入！\n");</p><p

26、>　　fflush(stdin);</p><p>　　x=scanf("%d",&Max[i][j]);</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p>

27、;<p><b>　　}</b></p><p><b>　　init();</b></p><p><b>　　return 0;</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　運(yùn)行結(jié)果：</b

28、></p><p><b>　　圖3.2 資源輸入</b></p><p>　　圖3.3進(jìn)程輸出信息</p><p><b>　　4.心得體會</b></p><p>　　經(jīng)過這次的操作系統(tǒng)課程設(shè)計，讓我經(jīng)歷了一次有意義的項目開發(fā)過程，讓我了解了團(tuán)隊合作的重要性，起初我們只是在不停的各干各的，

29、發(fā)現(xiàn)根本不可能完成預(yù)期的任務(wù)，后來我們坐下來討論了系統(tǒng)的功能，然后各司其職，發(fā)現(xiàn)效果真的不一樣，雖然在這兩周的時間里我們做了很多，中間也遇到了一些問題，比如說臨界資源管理模塊和銀行家模塊怎樣結(jié)合起來，起初是將兩個交叉起來，可是效果不是很好，最后還是決定將它們分開，慢慢地其他問題也同樣得到了解決，這就是團(tuán)隊合作的力量，這個系統(tǒng)需要完善的內(nèi)容還有很多，我們以后還會在一起討論完善并改進(jìn)，在此過程中，我也發(fā)現(xiàn)了編程是需要絕對的耐心與細(xì)心的，不然