银行家算法的课程设计书的汇报材料

1、中南大学软件技术课程设计报告课程名称：模拟银行家算法原理 班级：学号：某某：指导教师：2009年5月2日一设计目的模拟实现银行家算法，用银行家算法实现资源分配二问题描述在死锁的防止中，银行家算法把系统状态分为安全状态和不安全状态，只要能使系统始终处于安全状态，便可以防止发生死锁。所谓安全状态，是指系统能 按某种顺序为每个进程分配所需资源， 直到最大需求，使每一个进程都可以顺利 完成，即可找到一个安全资源分配序列。模拟实现这个工作过程。二设计思路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

2、如此为进程分配资源，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，如果系统现存的资源可以满足它的最 大需求量如此按当前的申请量分配资源，否如此就推迟分配。当进程在执 行中继续申请资源时，先测试该进程已占用的资源数与本次申请的资源数 之和是否超过了该进程对资源的最大需求量。假如超过如此拒绝分配资源， 假如没有超过如此再测试系统现存的资源能否满足该进程尚需的最大资源 量，假如能满足如此按当前的申请量分配资源，否如此也要推迟分配。四详细设计1、初始化由用户输入数据，分别对可利用资源向量矩阵AVAILABLE最大需求矩阵MAX分配矩阵ALLOCATION需求矩阵NEED武值。2、银行家算法在

3、防止死锁的方法中，所施加的限制条件较弱，有可能获得令人满意的系统 性能。在该方法中把系统的状态分为安全状态和不安全状态，只要能使系统始终 都处于安全状态，便可以防止发生死锁。银行家算法的根本思想是分配资源之前， 判断系统是否是安全的；假如是,才分配。设进程cusneed提出请求REQUEST i，如此银行家算法按如下规如此进展判断。(1) 如果 REQUESTusneed i<= NEEDcusneedi，如此转(2);否如此,出错。(2) 如果 REQUEST cusneed iv= AVAILABLEcusneedi，如此转(3)；否如此，出错。(3) 系统试探分配资源，修改相关数据

4、：AVAILABLEi-=REQUESTcus needi;ALLOCATIONcus needi+=REQUESTcus needi;NEEDcus needi-=REQUESTcus needi;(4) 系统执行安全性检查，如安全，如此分配成立；否如此试探险性分配作废，系统恢复原状，进程等待。(5) 对于某一进程i，假如对所有的j，有NEEDij=O，如此表此进程资源分 配完毕，应将占用资源释放。3、安全性检查算法(1) 设置两个工作向量 Work=AVAILABLE;FINISH(2) 从进程集合中找到一个满足下述条件的进程，FINISH=false;NEED<=Work;如找到，

5、执行；否如此，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+=ALLOCATION;Fini sh=true;GOTO 2如所有的进程Finish= true ，如此表示安全；否如此系统不安全。4、流程图四源程序:#i nclude <iostream>#i nclude <win dows.h>#in elude <time.h>#in elude <stdio.h>#in clude<c oni o.h> using n amespace std;/*最大进程数*/*最大资源数*/*可用资源数组*

6、/*最大需求矩阵*/*分配矩阵*/*需求矩阵*/*进程需要资源数*/#defi ne MAXPROCESS 50 #defi ne MAXRESOURCE 100int AVAILABLEMAXRESOURCE;int MAXMAXPROCESSMAXRESOURCE;int ALLOCATIONMAXPROCESSMAXRESOURCE; int NEEDMAXPROCESSMAXRESOURCE;int REQUESTMAXPROCESSMAXRESOURCE;/*各种资源总量*/*辅助向量*/*系统是否有足够的资源分配/*记录序列*/*m个进程,n个资源*/*/int SUMMITMAX

7、RESOURCE=0; int NEEDcMAXRESOURCE=0; bool FINISHMAXPROCESS;in t pMAXPROCESS;int m,n;void Ini t();bool Safe();void Ban k();void mai n()/textbackground(0); /* 设置屏幕背景色 */In it();Safe();Ba nk();void Init()/*初始化算法*/int i,j;cout«""<<e ndl;cout«"银行家算法模拟"<<endl;通信060

8、2唐敏cout«"0401060223"<<e ndl;cout«" "<<e ndl;cout«""<<e ndl;cout«""<<e ndl;cout«"算法简介："<<e ndl;coutvv"在防止死锁的方法中，所施加的限制条件较弱，有可能获得令人满意"<<endl;coutvv"的系统性能。在该方法中把系统的状态分为安全状态和不安全状

9、态，只要"<<endl;coutvv"能使系统始终都处于安全状态，便可以防止发生死锁"<<endl;coutvv"银行家算法的根本思想是分配资源之前，判断系统是否是安全的;假如是"vvendl;coutvv"，才分配。它是最具有代表性的防止死锁的算法。"vve ndl;coutvv""vve ndl;coutvv""vve ndl;coutvv""vve ndl;coutvv""vve ndl;coutvv"请稍

10、候.6秒后跳入主界面"vvendl;Sleep(6000);system("cls");coutvv""vve ndl;cout vv"运行界面"vvendl;coutvv">>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>&

11、gt;>>>>>>>> >>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>"vve ndl;coutvv"请输入进程的数目："vvendl;cin>>m;coutvv"请输入资源的种类:"vvendl;cin>>n;coutvv"请输入每个进程最多所需的各资源数，按照"vvmvv&q

12、uot;x"vv*v"矩阵输 入"vve ndl;for(i=0;ivm;i+)for(j=0;jv n;j+)ci n>>M AXij;coutvv"请输入每个进程已分配的各资源数 也按照"vvmvv"x"vv*v"矩阵输 入"vve ndl;for(i=0;ivm;i+)for(j=0;j vn ;j+)ci n> >ALLOCATIONij; NEEDij=MAXij-ALLOCATIONij;if(NEEDij<O)coutvv"您输入的第"<

13、;<i+1<<"个进程所拥有的第"vvj+1vv"个 资源数错误，请重新输入："vvendl;j_；con ti nue;for(j=0;j< n;j+)/已分配各资源总数for(i=0;i<m;i+) NEEDcj=ALLOCATIONij+NEEDcj;/ for(i=O;i< n;i+)/此四行用于检验/ / cout<v""v<NEEDcivv" "/ coutvv"请输入各个资源现有的数目:"<<e ndl;for(i=O;i

14、< n;i+)ci n»AVAILABLEi;for(i=O;i< n;i+)/ 总资源数SUMMITi=A VAILABLEi+ NEEDci;/ for(i=O;i< n;i+)/ 检验用/ cout<v""v<SUMMITivv" "/ coutvv" "vve ndl;"vve ndl;coutvv"初始化后状态显示:"vvendl;coutvv"每个进程最多所需的各资源数"vvendl;for(i=O;ivm;i+)for(j=O;jv

15、 n;j+)coutvv""vvMAXijvv" "if(j=n-1)coutvv" "vve ndl;coutvv"每个进程已分配的各资源数"vvendl;for(i=0;i<m;i+)for(j=0;jv n;j+)coutvv""v<ALLOCATIONijvv" if(j=n-1)cout«" "<<e ndl;coutvv"各个资源现有的数目："vvendl; for(i=0;i< n;i+) c

16、out<v""v<AVAILABLEivv" "coutvv" "vve ndl;void Bank()/*银行家算法*/int i,j,cus need;char aga in;int sum=0;/*监测某一进程资源是否分配完毕*/int add=0;while(1)coutvv"请输入要申请资源的进程号(注:第1个进程号为 0,依次类推)"vve ndl;cin> >cus need;coutvv"请输入进程所请求的各资源的数量"vve ndl;for(i=0;i

17、vn ;i+)ci n»REQUESTcus needi;/ / for(i=0;iv n;i+)/ if(REQUESTcus needi>NEEDcus needi)coutvv"您输入的本个请求数超过进程的需求量！请重新输入!"vve ndl;i-;con ti nue;if(REQUESTcus needi>A VAILABLEi)coutvv"您输入的本个请求数超过系统有的资源数！请重新输入!"<<e ndl;i-；con ti nue;for(i=0;i< n;i+)资源分配AVAILABLEi-=RE

18、QUESTcus needi; ALLOCATIONcus needi+=REQUESTcus needi; NEEDcus needi-=REQUESTcus needi; if(Safe()cout«"同意分配请求!"<<endl;coutvv"此次分配后状态显示:"<<endl; coutvv"当前每个进程最多尚需的各资源数"<<e ndl; for(i=0;i<m;i+)for(j=0;j< n;j+)coutvv""v<NEEDijvv&qu

19、ot; if(j=n-1)coutvv" "vve ndl;coutvv"当前每个进程已分配过的各资源数"vve ndl;for(i=0;ivm;i+)for(j=0;jv n;j+)coutvv""vvALLOCATIONijvv" " if(j=n-1)coutvv" "vve ndl;for(i=0;ivm;i+)for(j=0;j vn ;j+)add=NEEDij+add;/是否已分配完毕if(add!=O)for(i=0;i <n ;i+)sum=NEEDcus needi+s

20、um;cout«"sum 值:"v<sumvv""vvendl;coutvv""vvsum<v""cout«" "<<e ndl;if (sum=0) for(i=0;i <n ;i+)AVAILABLEi= ALLOCATIONcus needi+A VAILABLEi;sum=0;coutvv"各个资源现有的数目:"<<endl;for(i=0;i <n ;i+)coutvv""v&l

21、t;AVAILABLEivv" "cout«" "<<e ndl;add=0;/ cout<v""vvaddvv" "endl;elsecoutvv"各个资源现有的数目:"<<endl;for(i=0;i< n;i+) coutvv""v<SUMMITivv" "coutvv" "vve ndl;elsecoutvv"您的请求被拒绝!"vvendl; /撤消资源分配

22、 for(i=0;i vn ;i+)AVAILABLEi+=REQUESTcus needi; ALLOCATIONcus needi-=REQUESTcus needi; NEEDcus needi+=REQUESTcus needi;for(i=0;ivm;i+)FINISHi=false;coutvv"您还想再次请求分配吗？是请按y/Y,否请按其它键"<<endl; cin> >aga in;if(agai n=二'y'|agai n=二'Y')con ti nue;break;/跳出 while bool Sa

23、fe()int i,j,k,l=O;int WorkMAXRESOURCE; for(i=0;i< n;i+)Worki=AVAILABLEi;for(i=0;i<m;i+)FINISHi=false;for(i=0;i<m;i+)if(FINISHi=true)con ti nue;elsefor(j=0;j <n ;j+)if(NEEDij>Workj)break;if(j=n)FINISHi=true;展/*安全性算法*/*工作数组*/FINISH在此被赋值，表进程i可顺利进并假设已执行完成for(k=0;k< n;k+) Workk+=ALLOCAT

24、IONik;pl+=i；i=-1;再从i=0开始判断elsecon ti nue;if(l=m)/所有进程都可完成coutvv"系统是安全的"<<endl;coutvv"安全序列:"<<endl;for(i=0;i<l;i+)cout<<pi;if(i!=l-1)最后一项不输->cout<<"->"cout<<""<<e ndl;return true;coutvv"系统是不安全的"<<endl;return false;五运行调试与结果说明慣输入进程的数目：字输入资源的科类；器输入每个进程最多所需的各资源数粧照“矩阵输入221鲁输人每个进程己分配的各资源数治按照如矩阵输入a1怎输入的笫z个进程所拥有的第1个资源数错误请重新输入:初始化时假