操作系统银行家算法

来源：百度知道 编辑：UC知道 时间：2024/05/14 04:50:12
共享资源分配与银行家算法

[问题描述]

本题主要内容是模拟实现资源分配。同时要求编写和调试一个系统动态分配资源的简单模拟程序，观察死锁产生的条件，并使用适当的算法，有效的防止和避免死锁的发生。

[基本要求] 具体用银行家算法实现资源分配。要求如下：

(1) 设计一个3个并发进程共享3类不同资源的系统，进程可动态地申请资源和释放资源，系统按各进程的申请动态地分配资源。

(2) 设计用银行家算法和随机分配算法，实现资源分配的两个资源分配程序，应具有显示或打印各进程依次要求申请的资源数以及依次分配资源的情况。

(3) 确定一组各进程依次申请资源数的序列，在相同的情况下分别运行上述两种资源分配程序，观察运行结果。

银行家算法是避免死锁的一种重要方法，本实验要求用高级语言编写和调试一个简单的银行家算法程序。加深了解有关资源申请、避免死锁等概念，并体会和了解死锁和避免死锁的具体实施方法。死锁的产生，必须同时满足四个条件，即一个资源每次只能由一个进程占用：第二个为等待条件，即一个进程请求资源不能满足时，它必须等待，但它仍继续保持已得到的所有其他资源：第四个为循环等待条件，系统中存在若干个循环等待的进程，即其中每一个进程分别等待它前一个进程所持有的资源。防止死锁的机构只能确保上述四个条件之一不出现，则系统就不会发生死锁。通过这个算法可用解决生活中的实际问题,如银行贷款等.

通过对这个算法的设计,让学生能够对书本知识有更深的理解,在操作和其它方面有更高的提升.

11.5.1 锁的概念
锁（Lock） 是在多用户环境下对资源访问的一种限制。机制当对一个数据源加锁后，此数据源就有了一定的访问限制。我们就称对此数据源进行了“锁定”。在SQL Server中，可以对以下的对象进行锁定：

数据行（Row）：数据页中的单行数据；
索引行（Key）：索引页中的单行数据，即索引的键值；
页（Page）：页是SQL Server 存取数据的基本单位，其大小为8KB；
盘区（Extent）：一个盘区由8 个连续的页组成；
表（Table）；
数据库（Database）。
11.5.2 锁的类别
在SQL Server 中，锁有两种分类方法。
（1） 从数据库系统的角度来看
锁分为以下三种类型：

独占锁（Exclusive Lock）
独占锁锁定的资源只允许进行锁定操作的程序使用，其它任何对它的操作均不会被接受。执行数据更新命令，即INSERT、 UPDATE 或DELETE 命令时，SQL Server 会自动使用独占锁。但当对象上有其它锁存在时，无法对其加独占锁。独占锁一直到事务结束才能被释放。
共享锁（Shared Lock）
共享锁锁定的资源可以被其它用户读取，但其它用户不能修改它。在SELECT 命令执行时，SQL Server 通常会对对象进行共享锁锁定。通常加共享锁的数据页被读取完毕后，共享锁就会立即被释放。
更新锁（Update Lock）
更新锁是为了防止死锁而设立的。当SQL Server 准备更新数据时，它首先对数据对象作更新锁锁定，这样数据将不能被修改，但可以读取。等到SQL Server 确定要进行更新数据操作时，它会自动将更新锁换为独占锁。但当对象上有其它锁存在时，无法对其作更新锁锁定。

（2）从程序员的角度看
锁分为以下两种类型：

乐观锁（Optimistic Lock）
乐观锁假定在处理数据时，不需要在应用程序的代码中做任何事情就可以直接在记录上加锁、即完全依靠数据库来管理锁的工作。一般情况下，当执行事务处理时SQL Server会自动对事务处理范围内更