2银行家算法.doc

辽宁石油化工大学计算机与通信工程学院实验报告实 验 报 告课程名称 操作系统实验 实验名称 银行家算法 实验类型 验证型 实验地点 304机房 实验日期 2011.4.27 指导教师 赵新慧 专 业 计算机科学与技术 班 级 算机 0901 学 号 32 姓 名 代静雯 成 绩 _辽宁石油化工大学计算机与通信工程学院实验报告说明 1、 封面内容（1）课程名称：实验所属的课程的名称。（2）实验名称：要用最简练的语言反映实验的内容。要求与实验指导书中相一致。（3）实验类型：说明是验证型实验、设计型实验、创新型实验还是综合型实验。2、正文内容实验报告的正文内容须包括以下内容：（1）实验目的：目的要明确，要抓住重点，符合实验指导书中的要求。（2）实验内容：说明本实验的主要内容。（3）实验原理：简要说明本实验项目所涉及的理论知识。（4）实验环境：实验用的软硬件环境（配置）。（5）实验方案：对于验证性型实验，写明依据何种原理、操作方法进行实验；对于设计型和综合型实验，写明依据何种原理、操作方法进行实验，并画出硬件组成图、软件流程图、设计思路和设计方法，再配以相应的文字说明；对于创新型实验，除符合设计型和综合型实验要求外，还应注明其创新点、特色。（6）实验步骤：写明实验的实施步骤，包括实验过程中的记录、数据。（7）实验结果与分析：写明实验的最终结果，并对结果进行分析，做出结论。（8）实验中遇到的问题及解决方法：写明实验过程中遇到的问题及所采取的解决方法。（9）实验总结（在封底上）：写出对本次实验的心得体会、思考和建议。一、 实验目的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。二、 实验原理当用户申请一组资源时，系统必须做出判断，如果把这些资源分出去，系统是否还处于安全状态。若是，就可以分出这些资源；否则，该申请暂不予满足。1数据结构 假设有M个进程N类资源，则有如下数据结构： MAXM*N M个进程对N类资源的最大需求量 AVAILABLEN 系统可用资源数 ALLOCATIONM*N M个进程已经得到N类资源的资源量 NEEDM*N M个进程还需要N类资源的资源量 2银行家算法 设进程I提出请求RequestN，则银行家算法按如下规则进行判断。 (1)如果RequestN=NEEDI，N，则转(2)；否则，出错。 (2)如果RequestN=AVAILABLE，则转(3)；否则，出错。 (3)系统试探分配资源，修改相关数据： AVAILABLE=AVAILABLE-REQUEST ALLOCATION=ALLOCATION+REQUEST NEED=NEED-REQUEST (4)系统执行安全性检查，如安全，则分配成立；否则试探险性分配作废，系统恢复原状，进程等待。 3安全性检查 (1)设置两个工作向量WORK=AVAILABLE；FINISHM=FALSE (2)从进程集合中找到一个满足下述条件的进程， FINISHi=FALSE NEED=WORK 如找到，执行(3)；否则，执行(4) (3)设进程获得资源，可顺利执行，直至完成，从而释放资源。 WORK=WORK+ALLOCATION FINISH=TRUE GO TO 2 (4)如所有的进程FinishM=true，则表示安全；否则系统不安全。三、 实验内容 1设计进程对各类资源最大申请表示及初值确定。 2设定系统提供资源初始状况。 3设定每次某个进程对各类资源的申请表示。 4编制程序，依据银行家算法，决定其申请是否得到满足。 四、 实验环境软件环境：Tc 或Visual C+五、 实验步骤1) 银行家算法流程图 2) 银行家算法源程序#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 M=100;/作业的最大数为100int N=100;/资源的最大数为100void showdata()/显示资源矩阵int i,j;cout系统目前可用的资源Avaliable: endl;for(i=0;iN;i+)coutnamei ;coutendl;for(j=0;jN;j+)coutAvaliablej ;/输出分配资源coutendl;coutMax Allocation Needendl;cout进程名: ;for(j=0;j3;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 ;coutendl; int changdata(int i)/进行资源分配int j;for(j=0;jM;j+)Avaliablej=Avaliablej-Requestj;Allocationij=Allocationij+Requestj;Needij=Needij-Requestj;return 1;int safe()/安全性算法int i,k=0,m,apply,Finish100=0;int j;int flag=0;Work0=Avaliable0;Work1=Avaliable1;Work2=Avaliable2;for(i=0;iM;i+)apply=0;for(j=0;jN;j+)if(Finishi=False&Needij=Workj)apply+;if(apply=N)for(m=0;mN;m+)Workm=Workm+Allocationim;/变分配数Finishi=True;tempk=i;i=-1;k+;flag+;for(i=0;iM;i+)if(Finishi=False)cout系统不安全endl;/不成功系统不安全return -1;cout系统是安全的!endl;/如果安全，输出成功cout分配的序列: ;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的进行判定char ch;int i=0,j=0;ch=y;cout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cout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cout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cout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void addresources()/添加资源int n,flag;coutn;flag=N;N=N+n;for(int i=0;in;i+)coutnameflag;coutAvaliableflag+;showdata();safe();void delresources()/删除资源char ming;int i,flag=1;coutming;for(i=0;iN;i+)if(ming=namei)flag=0;break;if(i=N)cout该资源名称不存在,请重新输入: ;while(flag);for(int j=i;jN-1;j+)namej=namej+1;Avaliablej=Avaliablej+1;N=N-1;showdata();safe();void changeresources()/修改资源cout系统目前可用的资源Avaliable: endl;for(int i=0;iN;i+)coutnamei:Avaliableiendl;cout输入系统可用资源Avaliable: Avaliable0Avaliable1Avaliable2;cout经修改后的系统可用资源为endl;for(int k=0;kN;k+)coutnamek:Avaliablekendl;showdata();safe();void addprocess()/添加进程int flag=M;M=M+1;cout请输入该进程的最大需求量Maxendl;for(int i=0;iN;i+)coutnameiMaxflagi;Needflagi=Maxflagi-Allocationflagi;showdata();safe();int main()/主函数int i,j,number,choice,m,n,flag;char ming;cout 资源管理系统的设计与实现 endl;coutn;N=n;for(i=0;iN;i+)cout资源i+1ming;namei=ming;coutnumber;Avaliablei=number;coutendl;coutm;M=m;cout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;doflag=0;cout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)cout申请的资源大于最大需求量,请重新输入!n;while(flag);showdata();/显示各种资源safe();/用银行家算法判定系统是否安全while(choice)cout 银行家算法演示endl;cout1: 增加资源endl;cout2: 删除资源endl;cout3: 修改资源endl;cout4: 分配资源endl;cout5: 增加进程endl;cout6: 离开endl;cout endl;coutchoice;switch(choice)case 1: addresources();break;case 2: delresources();break;case 3