实验六——银行家算法.docVIP

操作系统实验报告实验六 死锁的避免银行家算法班 级 姓 名 康锏学 号 实验日期 实验六 死锁的避免银行家算法1目的和要求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。2实验内容(1) 设计一个 n个并发进程共享m个系统资源的系统。进程可动态申请资源和释放资源，系统按各进程的申请动态的分配资源。要求用死锁检测算法检测当某一进程提出资源分配请求时，系统会不会陷入死锁状态；如若陷入死锁状态要求用某种算法解除死锁 (2) 实现银行家算法要有若干数据结构，它们用来表示资源分配系统的状态。令n表示系统中进程的数目，m表示资源的分类数。还需要以下数据结构：1. Available是一个长度为m的向量，它表示每类资源可用的数量。Available j=k，表示rj类资源可用的数量为k。2.Max是一个nm矩阵，它表示每个进程对资源的最大需求。Max i，j=k，表示进程pi至多可以申请k个rj类资源单位。3. Allocation是一个nm矩阵，它表示当前分给每个进程的资源数目。Allocation i，j=k，表示进程pi当前分到k个rj类资源。4. Need是一个nm矩阵，它表示每个进程还缺少多少资源。Needi，j=k，表示进程pi尚需k个rj类资源才能完成其任务。显然Needi，j= Max i，j- Allocation i，j。这些数据结构的大小和数值随时间推移而改变。系统所执行的安全性算法描述如下：1.设置2个向量：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。 Finishi ：它表示系统是否有足够的资源分配给进程，使之完成运行。开始时先做Finishi=true。2.从进程集合中找到一个满足下述条件的进程：Finishi=flase；Needi,jWorkj；若找到，则执行步骤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，并释放分配给它的资源。4.如果所有进程的Finishi=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。3实验环境Windows操作系统、VC+6.0C语言4实验步骤(1)用VC+6.0编写程序#include#include#include#define False 0#define True 1int Max100100=0;/各进程所需各类资源的最大需求int Avaliable100=0;/系统可用资源char name100=0;/资源的名称int Allocation100100=0;/系统已分配资源int Need100100=0;/还需要资源int Request100=0;/请求资源向量int temp100=0;/存放安全序列int Work100=0;/存放系统可提供资源int p100=0;int q100100=0;int z100100=0;int M=100;/作业的最大数为100int N=100;/资源的最大数为100int gg=1;void showdata()/显示资源矩阵 int i,j; coutendl此时刻的资源分配情况为：endl; cout Max Allocation Need Avaliableendl; cout进程名 ; for(j=0;j4;j+) for(i=0;iN;i+) coutnamei ; cout ; coutendl; for(i=0;iM;i+) cout i ; for(j=0;jN;j+) coutMaxij ; cout ; for(j=0;jN;j+) coutAllocationij ; cout ; for(j=0;jN;j+) coutNeedij ;if(i=0) cout ; for (j=0;jN;j+) coutAvaliablej ;/输出分配资源 coutendl; int changdata(int i)/进行资源分配 int j;for (j=0;jM;j+) /pj=Avaliablej; Avaliablej=Avaliablej-Requestj; /qij=Allocationij; Allocationij=Allocationij+Requestj; /zij=Needij; Needij=Needij-Requestj;return 1;int safe()/安全性算法int i,d,k=0,m,h,s,apply,Finish100=0;int j;int flag=0;for(i=0;iN;i+)Worki=Avaliablei;coutendl 安全性检查 endl;cout Work Need Allocation Work+Allocation Finishendl;cout进程名 ;for(h=0;h4;h+) for(s=0;sN;s+) coutnames ; cout ; coutendl;for(i=0;iM;i+) apply=0; for(j=0;jN;j+) if (Finishi=False&Needij=Workj) apply+; if(apply=N) cout i ; for(d=0;dN;d+) coutWorkd ; cout ;for(d=0;dN;d+)coutNeedid ; cout ;for(d=0;dN;d+)coutAllocationid ; cout ; for(m=0;mN;m+) Workm=Workm+Allocationim; coutWorkm ; /变分配数 Finishi=True; tempk=i;cout ; couttrue ; coutendl;i=-1; k+; flag+; for(i=0;iM;i+) if(Finishi=False) for(j=0;jN;j+)Avaliablej=Avaliablej+Requestj; Allocationij=Allocationij-Requestj; Needij=Needij+Requestj; coutendl系统进入不安全状态！此时系统不分配资源！endl;/不成功系统不安全 return 0; coutendl此时系统是安全的!endl;/如果安全，输出成功 cout安全序列为:;for(i=0;iM;i+)/输出运行进程数组 couttempi; if(iM-1) cout; coutendl; return 0;void share()/利用银行家算法对申请资源对进行判定char ch;int i=0,j=0;ch=y;coutendl请输入要求分配的资源进程号(0-M-1i;/输入须申请的资源号coutendl请输入进程 i 申请的资源:endl;for(j=0;jN;j+) coutnamejRequestj;/输入需要申请的资源 for (j=0;jNeedij)/判断申请是否大于需求，若大于则出错 coutendl进程 i申请的资源大于它需要的资源; cout 分配不合理，不予分配！Avaliablej)/判断申请是否大于当前资源，若大于则 /出错 coutendl进程i申请的资源大于系统现在可利用的资源; cout 分配出错，不予分配!endl; ch=n; break; if(ch=y) changdata(i);/根据进程需求量变换资源 showdata();/根据进程需求量显示变换后的资源 safe();/根据进程需求量进行银行家算法判断 int main()/主函数 int t=1,i,j,number,choice,m,n,flag;char ming;cout*银行家算法的设计与实现*endl;coutendln;N=n;for(i=0;in;i+) cout资源i+1ming; namei=ming; coutnumber; Avaliablei=number;coutendl;coutm;M=m;coutendl请输入各进程的最大需求量(m*n矩阵)Max:endl;for(i=0;im;i+) for(j=0;jMaxij;do flag=0; coutendl请输入各进程已经申请的资源量(m*n矩阵)Allocation:endl; for(i=0;im;i+) for(j=0;jAllocationij; if(AllocationijMaxij) flag=1; Needij=Maxij-Allocationij; if(flag) cou