银行家算法实验报告.doc

银行家算法实验报告一、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。本实验可以加深对银行家算法的步骤和相关数据结构用法的更好理解,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、实验环境Turbo C 2.0/3.0或VC+6.0三、实验内容用C+语言编写一个简单的银行家算法模拟程序，用银行家算法实现资源分配。程序能模拟多个进程共享多种资源的情形。进程可动态地申请资源，系统按各进程的申请动态地分配资源。要求程序具有显示和打印各进程的某一时刻的资源分配表和安全序列；显示和打印各进程依次要求申请的资源数量以及为某进程分配资源后的有关资源数据的情况。四、银行家算法的思路: 1),进程一开始向系统提出最大需求量. 2),进程每次提出新的需求(分期贷款)都统计是否超出它事先提出的最大需求量. 3),若正常,则判断该进程所需剩余剩余量(包括本次申请)是否超出系统所掌握的剩余资源量，若不超出，则分配，否则等待。五、实验说明实验中进程的数量、资源的种类以及每种资源的总量Totalj最好允许动态指定。初始时每个进程运行过程中的最大资源需求量Maxi,j和系统已分配给该进程的资源量Allocationi,j均为已知（这些数值可以在程序运行时动态输入），而算法中其他数据结构的值（包括Needi,j、Availablej）则需要由程序根据已知量的值计算产生。1.数据结构 假设有n个进程m类资源，则有如下数据结构： MAXn*m n个进程对m类资源的最大需求量 AVAILABLEm 系统可用资源数 ALLOCATIONn*m n个进程已经得到m类资源的资源量 NEEDn*m n个进程还需要m类资源的资源量 2银行家算法 设进程I提出请求Requestm，则银行家算法按如下规则进行判断。 (1)如果Requestm=NEEDI，m，则转(2)；否则，出错。 (2)如果Requestm=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；FINISHn=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Finishn=true，则表示安全；否则系统不安全。 六、源程序：#define n 5#define m 3main()/* void input(int *av,int *al,int *need);*/* int read_req(int *request,int *k);*/* int security(int *av,int *al,int *need);*/ int requestm,Availablem,Allocnm,Neednm; int i,j,k,t=0; input(Available,Alloc,Need); while(1) t=0; if(read_req(request,&k) break; for(i=0;im;i+) if(!(requesti=Needk-1i) printf(nillegal!);t=1;break; if(t)continue; for(i=0;im;i+) if(!(requesti=Availablei) printf(nzuce!);t=1;break; if(t)continue; for(i=0;im;i+) Availablei=Availablei-requesti; Allock-1i=Allock-1i+requesti; Needk-1i=Needk-1i-requesti; if(security(Available,Alloc,Need)printf(ncomplete fengpei!); else for(i=0;im;i+) Availablei=Availablei+requesti; Allock-1i=Allock-1i-requesti; Needk-1i=Needk-1i+requesti; printf(n Cannt complete!); input(int *av,int *al,int *ned) int i,j; printf(ninput Available:n); for(i=0;im;i+) scanf(%d,av+i); printf(ninput Alloc:); for(i=0;in;i+) for(j=0;jm;j+) scanf(%d,al+i*m+j); printf(ninput Need:); for(i=0;in;i+) for(j=0;jm;j+) scanf(%d,ned+i*m+j);int read_req(int *request,int *k) int i,j=0; printf(ninput process and request:); scanf(%d,k); for(i=0;im;i+) scanf(%d,request+i); if(requesti=0)j+; if(j=3)return 1; else return 0;int security(int *av,int *al,int *need) int i,j,t,r,workm; char Fn; for(i=0;in;i+) Fi=f; for(i=0;im;i+) worki=(*(av+i); for(i=0;in;i+) for(j=0;jn;j+) if(Fj=t)continue; t=0; for(r=0;rm;r+) if(*(need+j*m+r)=workr) t+; if(t=3) for(r=0;rm;r+) workr=workr+(*(al+j*m+r); Fj=t; break; t=1; for(i=0;in;i+) if(Fi=f)t=0;break; if(t)return 1; else return 0; /*07103520*/ 七、实验总结与体会 通过此试验熟练的掌握了利用高级语言C+编写和调试一个动态分配资源的简单程序，加深了解了死锁产生的条件和原因。通过编程实现银行家算法来预防死锁，加深了对课堂上所讲内容的理解。操作系统是计算机系统中必不可少的系统软件。它是计算机系统中各种资源的管理者和各种活动的组织者、指挥者。银行家算法是为了使系统保持安全状态。我们可以把操作系统看作是银行家，操作系统管理的资源相当于银行家管理的资金，进程向操作系统请求分配资源相当于用户向银行家贷款。操作系统按照银行家制定的规则为进程分配资源，当进程首次申请资源时，要测试该进程对资源的最大需求量，如果系统现存的资