银行家算法实验报告.doc

计算机操作系统实验报告一、 实验名称：银行家算法二、 实验目的：银行家算法是避免死锁的一种重要方法，通过编写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。三、 问题分析与设计：1、算法思路：先对用户提出的请求进行合法性检查，即检查请求是否大于需要的，是否大于可利用的。若请求合法，则进行预分配，对分配后的状态调用安全性算法进行检查。若安全，则分配；若不安全，则拒绝申请，恢复到原来的状态，拒绝申请。2、银行家算法步骤：（1）如果Requestior =Need,则转向步骤(2)；否则，认为出错，因为它所需要的资源数已超过它所宣布的最大值。（2）如果Requestor=Available,则转向步骤（3）；否则，表示系统中尚无足够的资源，进程必须等待。（3）系统试探把要求的资源分配给进程Pi,并修改下面数据结构中的数值： Available=Available-Requesti; Allocation=Allocation+Request;Need=Need-Request;(4)系统执行安全性算法，检查此次资源分配后，系统是否处于安全状态。 3、安全性算法步骤： （1）设置两个向量工作向量Work。它表示系统可提供进程继续运行所需要的各类资源数目，执行安全算法开始时，Work=Allocation;布尔向量Finish。它表示系统是否有足够的资源分配给进程，使之运行完成，开始时先做Finishi=false，当有足够资源分配给进程时，令Finishi=true。（2）从进程集合中找到一个能满足下述条件的进程：Finishi=falseNeedor=Work如找到，执行步骤（3）；否则，执行步骤（4）。（3）当进程P获得资源后，可顺利执行，直至完成，并释放出分配给它的资源，故应执行：Work=Work+Allocation;Finishi=true; 转向步骤（2）。（4）如果所有进程的Finishi=true,则表示系统处于安全状态；否则，系统处于不安全状态。4、流程图：系统主要过程流程图银行家算法流程图安全性算法流程图四、 实验代码：/#define M 5/#define N 3#include /本实验中使用到的库函数#include #include int max51; /开始定义银行家算法中需要用到的数据int allocation51;int need51;int available1;int request51;char *finish5;int safe5;int n,i,m;int k=0;int j=0;int work1;int works51;void line() /美化程序，使程序运行时更加明朗美观printf(-n);void start() /表示银行家算法开始line();printf( 银行家算法开始n);printf( - 死锁避免方法 n);line();void end() /表示银行家算法结束line();printf( 银行家算法结束，谢谢使用n);line();void input() /输入银行家算法起始各项数据for (n=0;n5;n+)printf(请输入进程P%d的相关信息：n,n);printf(Max:);for (m=0;m1;m+)scanf(%d,&maxnm);printf(Allocation:);for (m=0;m1;m+)scanf(%d,&allocationnm);for (m=0;m1;m+)neednm=maxnm-allocationnm;printf(请输入系统可利用资源数Available:);for (m=0;m1;m+)scanf(%d,&availablem);void output() /输出系统现有资源情况line();printf(资源情况 Max Allocation Need Availablen);printf(进程 A A A A n);line();for(n=0;n5;n+)printf(P%d%3d%3d%3d,n,maxn0,allocationn0,needn0);if (n=0)printf(%3d%3dn,available0);elseprintf(n);line();void change() /当Requesti,j=Availablej时，系统把资源分配给进程Pi，Availablej和Needi,j发生改变for (m=0;m1;m+)availablem-=requestim;allocationim+=requestim;needim-=requestim;void outputsafe() /输出安全序列的资源分配表printf(该安全序列的资源分配图如下：n);line();printf(资源情况 Work Need Allocation Work+Allocation Finishn);printf(进程 A A A A n);line();for(n=0;n5;n+)printf(P%d%9d%3d%3d%5d%12sn,safen,workssafen0,needsafen0,allocationsafen0,workssafen0+allocationsafen0,finishn);line();int check() /安全性算法printf(开始执行安全性算法n);for (m=0;m1;m+) /数组work和finish初始化workm=availablem;for (n=0;n5;n+)finishn=false;safen=0;k=0;for (m=0;m5;m+)for (n=0;n5;n+)if(strcmp(finishn,false)=0 & needn0=work0 ) /查找可以分配资源但尚未分配到资源的进程safek=n; /以数组safek记下各个进程得到分配的资源的顺序workssafek0=work0;work0+=allocationn0; /进程执行后释放出分配给它的资源finishn=ture; /finishn变为1以示该进程完成本次分k+;for (m=0;mP%d-P%d-P%d-P%d，系统是安全的n,safe0,safe1,safe2,safe3,safe4);j=1;outputsafe(); /输出安全序列的资源分配表return 1;void main() /主程序开始start();for (;j=0;) /确认输入数据的正确性，若输入错误，重新输入input();printf(以下为进程资源情况，请确认其是否正确：n);output();printf(数据是否无误：n正确：输入1n错误：输入0n请输入：);scanf(%d,&j);printf(数据确认无误，算法继续。n);if (check()=0) /若check函数返回值为0，表示输入的初始数据找不到安全序列，无法进行下一步，程序结束end();exit(0);for(;j=1;) /当有多个进程请求资源时，循环开始printf(请输入请求资源的进程i(0、1、2、3、4)：); /输入发出请求向量的进程及请求向量scanf(%d,&i);printf(请输入进程P%d的请求向量Request%d：,i,i);for(n=0;nneedi0;) /若请求向量大于需求资源，则认为是输入错误，要求重新输入printf(数据输入有误，请重试！n请输入进程P%d的请求向量Request%d：,i,i);for(n=0;n1;n+)scanf(%d,&requestin);if(requesti0=available0) /判断系统是否有足够资源提供分配printf(系统正在为进程P%d分配资源n,i);change(); /分配资源j=0;elseprintf(系统没有足够的资源，进程P%d需要等待。n,i);if (j=0) /j=0表示系统有足够资源分配的情况printf(当前系统资源情况如下：n); /输出分配资源后的系统资源分配情况output();if(check()=0) /若找不到安全系列，则之前的资源分配无效printf(本次资源分配作废，恢复原来的资源分配状态。n);for (m=0;m1;m+) /恢复分配资源前的系统资源状态availablem+=requestim;allocationim-=requestim;needim+=requestim;output(); /输出系统资源状态printf(是否还有进程请求资