银行家算法《操作系统》课程设计报告操作系统银行家算法实验报告

1、第6页 共6页银行家算法操作系统课程设计报告|操作系统银行家算法实验报告操作系统课程设计报告 课题： 银行家算法 专业 计算机科学与技术 学生姓名 班级 计算机 学号 指导教师 信息工程学院 一、实验要求和实验目的 实验目的：本课程设计是学生学习完操作系统原理课程后，进行的一次全面的综合训练，通过课程设计，让学生更好地掌握操作系统的原理及实现方法，加深对操作系统基础理论和重要算法的理解，加强学生的动手能力。 实验要求：从课程设计的目的出发，通过设计工作的各个环节，达到以下教学要求：两人一组，每组从所给题目中任选一个（如自拟题目，需经指导教师同意），每个学生必须独立完成课程设计，不能相互抄袭，同

2、组者文档不能相同；设计完成后，将所完成的工作交由指导教师检查；要求写出一份详细的设计报告。 二、设计内容： 课题一、编制银行家算法通用程序，并检测所给状态的系统安全性。 1）银行家算法中的数据结构： 可利用资向量Available。这是一个含有m个 元素的数组，其中的每一个元素代表一类可利用的资数目，其初始值是系统中所配置的该类全部可用资的数目，其数值随该类资的分配和回收而动态地改变。Availablej=K，则表示系统中现有Rj 类资K个。 最大需求矩阵Max。这是一个n*m的矩阵，它定义了系统中n个进程中的每一个进程对m类资的最大需求。如果Maxi，j=K，则表示进程i需要Rj类资的最大数

3、目为K。 1. 分配矩阵Allocation。这也是一个n*m的矩阵，它定义了系统中每一类资料当前已分配给没一进程的资数。如果Allocationi，j=K，则表示进程i当前已分得Rj类资的数目为K。需求矩阵Need。这也是一个n*m的矩阵，用以表示每一个进程尚需的各类资数。如果Needi,j=K，则表示进程i还需要Rj类资K个，方能完成其任务。 上述三个矩阵存在如下关系： Needi,j= Maxi，j- Allocationi，j 2）银行家算法 设Requesti 是进程Pi的请求向量，如果Requesti，j=K,表示进程Pi需要K个Rj类型的资。当Pi发出资请求后，系统按下述步骤进行

4、检查：如果Requesti，j= Needi,j，便转向步骤2；否则认为出错，因为它所需要的资数已超过它所宣布的最大值。 三、设计思路 设计思路A、 设计进程对各在资最大申请表示及初值确定。B、 设定系统提供资初始状态。C、 设定每次某个进程对各类资的申请表示。D、 编制程序，依据银行家算法，决定其申请是否得到满足。 四、详细设计 1、初始化：由用户输入数据，分别对可利用资向量矩阵AVAILABLE、最大需求矩阵MAX、分配矩阵ALLOCATION、需求矩阵NEED赋值。 2、银行家算法：在避免死锁的方法中，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

5、和不安全状态，只要能使系统始终都处于安全状态，便可以避免发生死锁。银行家算法的基本思想是分配资之前,判断系统是否是安全的;若是,才分配。它是最具有代表性的避免死锁的算法。 设进程cusneed提出请求REQUEST i，则银行家算法按如下规则进行判断。 (1)如果REQUEST cusneed i= NEEDcusneedi，则转(2)；否则，出错。 (2)如果REQUEST cusneed i= AVAILABLEcusneedi，则转(3)；否则，出错。 银行家算法的数据结构 假设有M个进程N类资，则有如下数据结构: _define W 10 _define R 20 int M ; /总

6、进程数 int N ; /资种类 int ALL_RESOURCEW; /各种资的数目总和 int MAXWR; /M个进程对N类资最大资需求量 int AVAILABLER; /系统可用资数 int ALLOCATIONWR; /M个进程已经得到N类资的资量 int NEEDWR; /M个进程还需要N类资的资量 int RequestR; /请求资个数 3.“安全性检测“算法 1)先定义两个变量,用来表示推算过程的数据. Fn=An,表示推算过程中,系统中剩余资量的变化. Jn=False表示推算过程中各进程是否假设“已完成“ 系统试探分配资，修改相关数据： AVAILABLEi-=REQU

7、ESTcusneedi; ALLOCATIONcusneedi+=REQUESTcusneedi;、NEEDcusneedi-=REQUESTcusneedi; 4、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，执行(3)；否则，执行(4) 3)设进程获得资，可顺利执行，直至完成，从而释放资。 Work+=ALLOCATION; Finish=true; GOTO 2 4)如所有的进程Finish= true，则表示安全；否则系统不安全。 按F5：出现如上图所示窗口。按照提示，新建一个作业：wujun。为作业分配资，A：3；B：4；C：5。输入2，为作业分配资。三种资的数量分配分别为:A:3;B:5;C:4。输入4，查看资情况。出现出错提示，所申请的B类资超过银行家所剩B类资或作业申请资失败。输入0，退出系统。 重新加入一个作业：wujun1.并为作业分配资分别为A:3;B:3;C:3，为该作业分配资A:3;B:2;C: