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      東南大學操作系統(tǒng)實驗報告--銀行家算法

      時間:2019-05-14 13:44:46下載本文作者:會員上傳
      簡介:寫寫幫文庫小編為你整理了多篇相關的《東南大學操作系統(tǒng)實驗報告--銀行家算法》,但愿對你工作學習有幫助,當然你在寫寫幫文庫還可以找到更多《東南大學操作系統(tǒng)實驗報告--銀行家算法》。

      第一篇:東南大學操作系統(tǒng)實驗報告--銀行家算法

      操作系統(tǒng)實驗三:銀行家算法的實現(xiàn)

      一、基本信息:

      a)實驗題目:銀行家算法的實現(xiàn) b)完成人姓名:韓璐璐 c)學號:71114115 d)報告日期:2016.5.27

      二、實驗目的

      通過實驗,加深對多實例資源分配系統(tǒng)中死鎖避免方法——銀行家算法的理解,掌握Windows環(huán)境下銀行家算法的實現(xiàn)方法,同時鞏固利用Windows API進行共享數(shù)據(jù)互斥訪問和多線程編程的方法。

      三、實驗內容

      1.在Windows操作系統(tǒng)上,利用Win32 API編寫多線程應用程序實現(xiàn)銀行家算法。

      2.創(chuàng)建n個線程來申請或釋放資源,只有保證系統(tǒng)安全,才會批準資源申請。3.通過Win32 API提供的信號量機制,實現(xiàn)共享數(shù)據(jù)的并發(fā)訪問。

      四、程序運行時的初值和運行結果(系統(tǒng)截圖)

      五、源程序并附上注釋 #include #include #include #include using namespace std;int r[3] = { 3, 3, 2 };//系統(tǒng)擁有的資源 int r0 = 0, r1 = 0, r2 = 0;//記錄申請資源 class pcb { public: int id;bool state;int max[3];int alc[3];int need[3];

      pcb(){ } void init(){

      state = false;

      cout << “請輸入進程的id,各個資源總需求量和已占用資源” << endl;

      cin >> id;

      cout << “a,b,c三種資源的最大使用量” << endl;

      cin >> max[0] >> max[1] >> max[2];

      cout << “a,b,c三種資源的已占有量” << endl;

      cin >> alc[0] >> alc[1] >> alc[2];} int rd(int n){

      return rand()%(n + 1);

      } int request(){

      // Sleep(1000);

      r0 = rd(max[0]alc[1]);

      r2 = rd(max[2]alc[0]))&& r1 ==(max[1]alc[2]))

      {

      r[0] = r[0] + alc[0];

      r[1] = r[1] + alc[1];

      r[2] = r[2] + alc[2];

      return 1;

      }

      return 2;

      } };bool safe(vector

      temp, int i){ int u = r[0]r1, l = r[2]1;j++)

      temp[j] = temp[j + 1];temp.pop_back();int size = temp.size();//記錄下容器內還有多少個進程

      // int range[size];//記錄下隊列

      int x = 0;//計數(shù)器

      while(!temp.empty()){

      static int j = 0;

      if((temp[j].max[0]temp[j].alc[1])<= k &&

      (temp[j].max[2]1;e++)

      temp[e] = temp[e + 1];

      temp.pop_back();

      if(j >= temp.size())

      j = 0;

      }

      else

      {

      j++;

      if(j >= temp.size())

      j = 0;

      }

      x++;

      if(x ==(size*size))

      {

      cout << “沒有安全隊列,以上情況不成立” << endl;

      cout << endl;

      return false;

      }

      } return true;} int main(){ srand(time(0));pcb p[4];vector

      vp;for(int i = 0;i<4;i++){

      p[i].init();

      vp.push_back(p[i]);} int x = 0;//計算器

      int c;cout << “請選擇分配資源方法:1.銀行家算法 2.隨機算法” << endl;cin >> c;switch(c){ case 1:

      while(!vp.empty())

      {

      int a;

      static int i = 0;

      if((a = vp[i].request())!= 0)

      {

      if(a == 1)

      endl;

      r[1] << “ c

      {

      cout << ”進程“ << vp[i].id << ”已經(jīng)結束“ <<

      for(int j = i;j

      r[1] = r[1]r2;

      cout << ”a資源還?!?<< r[0] << ” b資源還?!?<< r[1] << ” c資源還剩“ << r[2] << endl;

      cout << endl;

      }

      i++;

      if(i >= vp.size())

      i = 0;

      }

      }

      else

      i++;

      if(i >= vp.size())

      i = 0;

      x++;

      if(x >= 200)

      {

      cout << ”初始化的表不安全“ << endl;

      return 0;

      }

      }

      cout << ”進程已經(jīng)全部結束“ << endl;

      break;case 2:

      while(!vp.empty())

      {

      int a2;

      static int i2 = 0;

      if((a2 = vp[i2].request())!= 0)

      {

      if(a2 == 1)

      {

      cout << ”進程“ << vp[i2].id << ”已經(jīng)結束“ << endl;

      for(int j = i2;j

      r[1] = r[1]r2;

      cout << ”a資源還?!?<< r[0] << ” b資源還?!?<< r[1] << ” c資源還?!?<< r[2] << endl;

      cout << endl;

      i2++;

      if(i2 >= vp.size())

      i2 = 0;

      }

      }

      else

      i2++;

      if(i2 >= vp.size())

      i2 = 0;

      x++;

      if(x >= 200)

      {

      cout << ”產(chǎn)生死鎖“ << endl;

      return 0;

      }

      }

      cout << ”進程已經(jīng)全部結束“ << endl;

      break;default:

      cout << ”選擇錯誤“ << endl;

      break;

      } system(”pause");return 1;}

      要求:實驗報告以電子版的形式通過Email提交給助教,做到內容翔實、圖表清晰,層次分明,標題突出。

      一班 助教老師:丁文江 Email:dingwj@seu.edu.cn 二班 助教老師:張潤環(huán) Email:seu-zrh@seu.edu.cn 兩位助教老師工作地點:九龍湖校區(qū)計算機樓333房間

      第二篇:操作系統(tǒng)銀行家算法實驗報告

      實驗四

      死鎖

      一、實驗目的

      當系統(tǒng)的總資源數(shù)m小于或等于所有進程對對資源的最大需求時,就可能產(chǎn)生 死鎖。死鎖會引起計算機系統(tǒng)的癱瘓。銀行家算法是在實現(xiàn)資源分配時避免死鎖的一個著名算法,該算法是在能確保系統(tǒng)處于安全狀態(tài)時才把資源分配給申請者。通過本實驗使學生能進一步理解死鎖的概念,并能選擇一個算法來避免死鎖。

      二、實驗題目

      系統(tǒng)中有m個同類資源被n個進程共享,每個進程對資源的最大需求數(shù)分別為S1, S2,…,Sn,且 Max(Si)<=m,(i=1,2,…n)。進程可以動態(tài)地申請資源和釋放資源。編寫一個程序,現(xiàn)銀行家算法,當系統(tǒng)將資源分配給某一進程而不會死鎖時,就分配之。否則,推遲分配,并顯示適當?shù)男畔ⅰ?/p>

      三、數(shù)據(jù)結構

      主要數(shù)據(jù)結構:

      Struct aa { void Print();//用于打印輸出表格的函數(shù) void Input();//用于輸入的函數(shù)

      void tryfenpei(int i);//試分配函數(shù) void refenpei(int i);//恢復數(shù)據(jù)函數(shù) void checksafe(int s);//安全檢測函數(shù) };

      四、銀行家算法的流程圖 開始初始化資源類數(shù)c=3,進程數(shù)t=5初始化Available[c],Max[t][c],Allocation[t][c],Need[t][c],Request[c]輸入進程數(shù)iInt f=0f

      五、源代碼

      #include #include “stdio.h” const unsigned short c = 3;//資源類數(shù) const unsigned short t = 5;//進程數(shù)

      void Print();//用于打印輸出表格的函數(shù) void Input();//用于輸入的函數(shù)

      void tryfenpei(int i);//試分配函數(shù) void refenpei(int i);//恢復數(shù)據(jù)函數(shù) void checksafe(int s);//安全檢測函數(shù)

      //定義初始化數(shù)組 int Available[c], Max[t][c], Allocation[t][c], Need[t][c], Request[c];

      int in;//用戶選擇的進程號

      int main(int argc, char *argv[]){ int i;char ch='Y';cout<<“初始化數(shù)據(jù)如下:”<>in){ if(in<0||in>4){ cout<<“不存在該進程,請重新輸入”<>Request[i]){ if(Request[i]<0)cout<<“錯誤!輸入的數(shù)字無效.”<Need[in][i])cout<<“錯誤!超出進程需求量”<Available[i])cout<<“錯誤!系統(tǒng)還沒有足夠的可用資源量滿足進程需要”<

      cout<<“試分配完成!”<

      cout<<“需要繼續(xù)實驗嗎?(y-繼續(xù) n終止)”;} else if(ch=='N'||ch=='n'){ cout<<“感謝您的使用,祝您愉快!”<>ch);return 0;}

      void Print(){ int i,j;cout<<“ 進程個數(shù) : ”<0){ cout<<“ |”;} cout<

      void Input(){ for(int j=0;j>Available[j]){ if(Available[j]<0)cout<<“輸入數(shù)字無效,請重新輸入”<

      { for(int m=0;m>Max[l][m]){ if(Max[l][m]<0)cout<<“輸入數(shù)字無效,請重新輸入”<>Allocation[l][m])if(Allocation[l][m]<0)cout<<“輸入數(shù)字無效,請重新輸入”<

      void tryfenpei(int i){ for(int f=0;f

      //安全檢測函數(shù)

      void checksafe(int s){ int Work, flag, temp[t], i,j,l=0,k=0;bool Finish[t];for(i=0;i

      } if(l==5)//一共有三類資源A B C,一條進程下面的安全性檢測只檢測了A類。如果A類通過了,那么還要判斷B類,C類。否則不用 { for(i=0;i

      } i=s;//s傳遞進來賦給i,s是用戶輸入的進程號(有主函數(shù)里的in傳遞進來)while(i

      if(Finish[i]==false&&Need[i][j]<=Work){ Work=Work+Allocation[i][j];Finish[i]=true;temp[k]=i;//cout<<“temp=”<”;cout<

      六、執(zhí)行結果:

      七、實驗總結

      通過本次實驗了解到用銀行家算法來預防死鎖是可靠的,但也是非常保守的,因為它限制了進程對資源的存取,從而降低了進程的并發(fā)運行程度。死鎖檢測并不限制進程對資源的申請,只要有,就分配,但這也可能造成死鎖。但由于死鎖并不是經(jīng)常發(fā)生的,故大大提高了系統(tǒng)運行的效率。

      總之,通過本實驗,使我進一步加深理解和掌握銀行家算法。

      第三篇:操作系統(tǒng)銀行家算法(避免死鎖)實驗報告

      操作系統(tǒng)實驗:銀行家算法

      姓名:李天瑋

      班級:軟工1101 實驗內容:

      在windows系統(tǒng)中實現(xiàn)銀行家算法程序。

      學號:201126630117 實現(xiàn)銀行家算法所用的數(shù)據(jù)結構:

      假設有5個進程3類資源,則有如下數(shù)據(jù)結構: 1.MAX[5,3] 5個進程對3類資源的最大需求量。2.AVAILABLE[3]系統(tǒng)可用資源數(shù)。

      3.ALLOCATION[5,3]5個進程已經(jīng)得到3類資源的資源量。4.NEED[5,3]5個進程還需要3類資源的資源量。

      銀行家算法:

      設進程1提出請求Request[N],則銀行家算法按如下規(guī)則進行判斷。(1)如果Request[N]<=NEED[1,N],則轉(2);否則,出錯。(2)如果Request[N]<=AVALIABLE,則轉(3);否則,出錯。(3)系統(tǒng)試探非配資源,修改相關數(shù)據(jù)。

      AVALIABLE=AVALIABLE-REQUEST ALLOCATION=ALLOCATION+REQUEST NEED=NEED-REQUEST(4)系統(tǒng)執(zhí)行安全性檢查,如安全,則分配成立;否則試探險性分配作廢,系統(tǒng)恢復原狀,進程等待。

      安全性檢查:

      (1)設置兩個工作向量WORK=AVAILABLE;FINISH[M]=FALSE.(2)從晉城集合中找到一個滿足下述條件的進程,F(xiàn)INISH[i]=FALSE NEED<=WORK 如找到,執(zhí)行(3);否則,執(zhí)行(4)。

      (3)設進程獲得資源,可順利執(zhí)行,直至完成,從而釋放資源。

      WORK=WORK+ALLOCATION FINISH[i]=TRUE GOTO(2)

      (4)如所有進程FINISH[M]=TRUE,則表示安全;否則系統(tǒng)不安全。

      1.用init()函數(shù)對于數(shù)據(jù)的初始化

      關鍵代碼:

      #define M 5 #define N 3

      void init(){

      cout<<“請輸入5個進程對3類資源最大資源需求量:”<

      } cout<<“請輸入系統(tǒng)可用的資哩源數(shù):”<

      { } cin>>AVAILABLE[j];for(int j=0;j>MAX[i][j];} //cout<

      cout<<“請輸入5個進程已經(jīng)-的到的3類資源的資源量:”<

      for(int i=0;i

      } cout<<“請?輸?入?5個?進?程ì還1需è要癮3類え?資哩?源′的?資哩?源′量?:”<

      } for(int j=0;j>NEED[i][j];} //cout<>ALLOCATION[i][j];} //cout<

      }// Stack around the variable 'AVAILABLE' was corrupted.顯示數(shù)據(jù)詳細信息

      進行測試 輸入一號進程號,并給需要申請資源設定為{1,0,2}

      檢驗錯誤輸入時候的報錯信息

      檢驗當再次申請0號資源并申請資源數(shù)目為{0,2,0}時,系統(tǒng)提示系統(tǒng)不安全申請不成功。

      每當驗證申請成功后會進行的修改操作:

      if(flag=='Y'||flag=='y')//進?行D數(shù)簓據(jù)Y修T改?

      { changdata(i);

      }

      } if(chkerr(0)){

      } else showdata();rstordata(i);showdata();else showdata();cout<>flag;退?出?演Y示?”;

      第四篇:銀行家算法_實驗報告

      課程設計報告

      課程設計名稱 共享資源分配與銀行家算法

      系(部)

      專業(yè)班級

      指導教師

      年 月 日

      、目

      一、課程設計目的和意義...................................................................................3

      二、方案設計及開發(fā)過程..............................................................................................3

      1.課題設計背景.................................................................................................................3 2.算法描述

      ............................................................................................................................3 3.數(shù)據(jù)結構

      ............................................................................................................................4 4.主要函數(shù)說明.................................................................................................................4 5.算法流程圖......................................................................................................................5

      三、調試記錄與分析

      四、運行結果及說明

      ..............................................................................................6

      1.執(zhí)行結果.........................................................................................................................6 2.結果分析.........................................................................................................................7

      五、課程設計總結...................................................................................................8

      、一、程設計目的和意義

      計算機科學與技術專業(yè)學生學習完《計算機操作系統(tǒng)》課程后,進行的一次全面的綜合訓練,其目的在于加深催操作系統(tǒng)基礎理論和基本知識的理解,加強學生的動手能力.銀行家算法是避免死鎖的一種重要方法。通過編寫一個模擬動態(tài)資源分配的銀行家算法程序,進一步深入理解死鎖、產(chǎn)生死鎖的必要條件、安全狀態(tài)等重要概念,并掌握避免死鎖的具體實施方法

      二、方案設計及開發(fā)過程

      1.課題設計背景

      銀行家算法又稱“資源分配拒絕”法,其基本思想是,系統(tǒng)中的所有進程放入進程集合,在安全狀態(tài)下系統(tǒng)受到進程的請求后試探性的把資源分配給他,現(xiàn)在系統(tǒng)將剩下的資源和進程集合中其他進程還需要的資源數(shù)做比較,找出剩余資源能滿足最大需求量的進程,從而保證進程運行完成后還回全部資源。這時系統(tǒng)將該進程從進程集合中將其清除。此時系統(tǒng)中的資源就更多了。反復執(zhí)行上面的步驟,最后檢查進程的集合為空時就表明本次申請可行,系統(tǒng)處于安全狀態(tài),可以實施本次分配,否則,只要進程集合非空,系統(tǒng)便處于不安全狀態(tài),本次不能分配給他。請進程等待

      2.算法描述

      1)如果Request[i] 是進程Pi的請求向量,如果Request[i,j]=K,表示進程Pi需要K個Rj類型的資源。當Pi發(fā)出資源請求后,系統(tǒng)按下述步驟進行檢查: 如果Requesti[j]<= Need[i,j],便轉向步驟2;否則認為出錯,因為它所需要的資源數(shù)已超過它所宣布的最大值。

      2)如果Requesti[j]<=Available[j],便轉向步驟3,否則,表示尚無足夠資源,進程Pi須等待。

      3)系統(tǒng)試探著把資源分配給進程Pi,并修改下面數(shù)據(jù)結構中的數(shù)值: Available[j]:=Available[j]-Requesti[j];Allocation[i,j]:=Allocation[i,j]+Requesti[j];Need[i,j]:=Need[i,j]-Requesti[j];

      、4)系統(tǒng)執(zhí)行安全性算法,檢查此次資源分配后,系統(tǒng)是否處于安全狀態(tài)。若安全,才正式將資源分配給進程Pi,以完成本次分配;否則,將本次的試探分配作廢,恢復原來的資源分配狀態(tài),讓進程pi等待。

      3.數(shù)據(jù)結構

      1.可利用資源向量AVAILABLE。這是一個含有M個元素的數(shù)組,其中的每一個元素代表一類可利用的資源數(shù)目,其3初始值是系統(tǒng)中所配置的該類全部可哦那個資源的數(shù)目,其數(shù)值隨該類資源的分配和回收而動態(tài)的改變。

      2.最大需求矩陣MAX。這是一個M*N的矩陣,它定義了系統(tǒng)中N個進程中的每一個進程對M類資源的最大需求。

      3.分配矩陣ALLOCATION。這也是一個M*N的矩陣,它定義了系統(tǒng)中每一類資源當前已分配給每一進程的資源數(shù)。

      4.需求矩陣NEED。這也是一個M*N的矩陣,用以表示每一個進程尚需的各類資源數(shù)。5.NEED[R,W]=MAX[R,W]-ALLOCATION[R,W]

      4.主要函數(shù)說明

      主要的常量變量

      #define W 10 //最大進程數(shù)W=10 #define R 20 //最大資源總數(shù)R=20 int AVAILABLE[R];//可利用資源向量 int MAX[W][R];//最大需求矩陣 int ALLOCATION[W][R];//分配矩陣 int NEED[W][R];//需求矩陣 int Request[R];//進程請求向量

      void changdata(int k);//進程請求資源數(shù)據(jù)改變 int chksec(int s);//系統(tǒng)安全性的檢測

      主要模塊

      void inputdata()void showdata()void changdata(int k)void restoredata(int k)int chksec(int s)int chkmax(int s)

      、5.算法流程圖

      三、調試記錄與分析

      調試通過,程序未出錯

      、四、運行結果及說明

      1.執(zhí)行結果

      、2.結果分析

      銀行家算法就是當接收到一個系統(tǒng)資源的分配后找到一個安全序列,使得進程間不會發(fā)生死鎖,若發(fā)生死鎖則讓進程等待。

      、五、課程設計總結

      通過本次銀行家算法實驗,加深了我對銀行家算法的了解,掌握了如何利用銀行家算法避免死鎖。實驗中遇到點問題,通過查閱資料、詢問老師順利解決。通過這次的實踐,使我的理論知識更加的牢固。

      附錄

      程序源碼:

      #include using namespace std;#define FALSE 0 #define TRUE 1 #define W 10 //最大進程數(shù)W=10 #define R 20 //最大資源總數(shù)R=20 int M;int N;int ALL_RESOURCE[W];int AVAILABLE[R];//可利用資源向量 int MAX[W][R];//最大需求矩陣 int ALLOCATION[W][R];//分配矩陣 int NEED[W][R];//需求矩陣 int Request[R];//進程請求向量 void inputdata();//數(shù)據(jù)輸入 void showdata();//數(shù)據(jù)顯示

      void changdata(int k);//進程請求資源數(shù)據(jù)改變 void restoredata(int k);//數(shù)據(jù)恢復 int chksec(int s);//系統(tǒng)安全性的檢測 int chkmax(int s);//檢測最大需求

      void bank();//檢測分配的資源是否合理

      int main(){ int i,j;inputdata();//安全性算法 for(i=0;i=M)

      、cout<<“錯誤提示:經(jīng)安全性檢查發(fā)現(xiàn),系統(tǒng)的初始狀態(tài)不安全?。”<

      {

      int i=0,j=0,p;cout<<“請輸入總進程數(shù):”<>M;if(M>W)cout<W);cout<>N;if(N>R)cout<R);cout<>ALL_RESOURCE[i];cout<>MAX[i][j];if(MAX[i][j]>ALL_RESOURCE[j])cout<ALL_RESOURCE[j]);} } cout<

      、for(j=0;j

      do{ cin>>ALLOCATION[i][j];

      if(ALLOCATION[i][j]>MAX[i][j])

      cout<

      }while(ALLOCATION[i][j]>MAX[i][j]);} } cout<

      NEED[i][j]=MAX[i][j]-ALLOCATION[i][j];for(j=0;j

      AVAILABLE[j]=0;} } }

      void showdata()//銀行家算法

      { int i,j;cout<<“各種資源的總數(shù)量,即向量all_resource為:”<

      cout<

      、cout<

      cout<

      void changdata(int k)//進程請求資源數(shù)據(jù)改變

      { int j;for(j=0;j

      AVAILABLE[j]=AVAILABLE[j]-Request[j];

      ALLOCATION[k][j]=ALLOCATION[k][j]+Request[j];

      NEED[k][j]=NEED[k][j]-Request[j];} }

      void restoredata(int k)//數(shù)據(jù)恢復

      { int j;for(j=0;j

      ALLOCATION[k][j]=ALLOCATION[k][j]-Request[j];

      NEED[k][j]=NEED[k][j]+Request[j];} }

      int chksec(int s)//系統(tǒng)安全性的檢測

      { int WORK,FINISH[W];int i,j,k=0;for(i=0;i

      FINISH[i]=FALSE;for(j=0;j

      WORK=AVAILABLE[j];

      、i=s;do

      { if(FINISH[i]==FALSE&&NEED[i][j]<=WORK)

      {

      WORK=WORK+ALLOCATION[i][j];

      FINISH[i]=TRUE;

      i=0;

      }else

      { i++;

      }

      }while(i

      if(FINISH[i]==FALSE)

      { return 1;

      } } return 0;}

      int chkmax(int s)//檢測最大需求

      { int j,flag=0;for(j=0;j

      if(MAX[s][j]==ALLOCATION[s][j])

      { flag=1;

      AVAILABLE[j]=AVAILABLE[j]+MAX[s][j];

      MAX[s][j]=0;

      } } return flag;} void bank(){ int i=0,j=0;char flag='Y';while(flag=='Y'||flag=='y'){ i=-1;while(i<0||i>=M){ cout<<“請輸入需申請資源的進程號(從P0到P”<

      cin>>i;if(i<0||i>=M)

      、cout<<“輸入的進程號不存在,重新輸入!”<

      cin>>Request[j];if(Request[j]>NEED[i][j])

      { cout<<“進程P”<

      cout<<“申請不合理,出錯!請重新選擇!”<

      flag='N';

      break;

      }

      else

      { if(Request[j]>AVAILABLE[j])

      { cout<<“進程P”<

      cout<<“申請不合理,出錯!請重新選擇!”<

      flag='N';

      break;

      }

      } } if(flag=='Y'||flag=='y'){ changdata(i);

      if(chksec(i))

      { cout<

      cout<<“該分配會導致系統(tǒng)不安全!!本次資源申請不成功,不予分配!!”<

      cout<

      restoredata(i);

      }

      else

      { cout<

      cout<<“經(jīng)安全性檢查,系統(tǒng)安全,本次分配成功,且資源分配狀況如下所示:”<

      cout<

      showdata();

      if(chkmax(i))

      {cout<<“在資源分配成功之后,由于該進程所需的某些資源的最大需求量已經(jīng)滿足,”<

      cout<<“因此在進程結束后系統(tǒng)將回收這些資源!”<

      showdata();

      、}

      } } cout<>flag;}}

      第五篇:銀行家算法實驗報告

      計算機操作系統(tǒng)實驗報告

      一、實驗名稱:銀行家算法

      二、實驗目的:銀行家算法是避免死鎖的一種重要方法,通過編寫一個簡單的銀行家算法程序,加深了解有關資源申請、避免死鎖等概念,并體會和了解死鎖和避免死鎖的具體實施方法。

      三、問題分析與設計:

      1、算法思路:先對用戶提出的請求進行合法性檢查,即檢查請求是否大于需要的,是否大于可利用的。若請求合法,則進行預分配,對分配后的狀態(tài)調用安全性算法進行檢查。若安全,則分配;若不安全,則拒絕申請,恢復到原來的狀態(tài),拒絕申請。

      2、銀行家算法步驟:(1)如果Requesti<or =Need,則轉向步驟(2);否則,認為出錯,因為它所需要的資源數(shù)已超過它所宣布的最大值。

      (2)如果Request<or=Available,則轉向步驟(3);否則,表示系統(tǒng)中尚無足夠的資源,進程必須等待。

      (3)系統(tǒng)試探把要求的資源分配給進程Pi,并修改下面數(shù)據(jù)結構中的數(shù)值:

      Available=Available-Request[i];Allocation=Allocation+Request;Need=Need-Request;(4)系統(tǒng)執(zhí)行安全性算法,檢查此次資源分配后,系統(tǒng)是否處于安全狀態(tài)。

      3、安全性算法步驟:

      (1)設置兩個向量

      ①工作向量Work。它表示系統(tǒng)可提供進程繼續(xù)運行所需要的各類資源數(shù)目,執(zhí)行安全算法開始時,Work=Allocation;②布爾向量Finish。它表示系統(tǒng)是否有足夠的資源分配給進程,使之運行完成,開始時先做Finish[i]=false,當有足夠資源分配給進程時,令Finish[i]=true。

      (2)從進程集合中找到一個能滿足下述條件的進程:

      ①Finish[i]=false ②Need

      (3)當進程P獲得資源后,可順利執(zhí)行,直至完成,并釋放出分配給它的資源,故應執(zhí)行:

      Work=Work+Allocation;Finish[i]=true;轉向步驟(2)。

      (4)如果所有進程的Finish[i]=true,則表示系統(tǒng)處于安全狀態(tài);否則,系統(tǒng)處于不安全狀態(tài)。

      4、流程圖: 系統(tǒng)主要過程流程圖

      銀行家算法流程圖

      安全性算法流程圖

      四、實驗代碼:

      //#define M 5 //#define N 3 #include //本實驗中使用到的庫函數(shù) #include #include int max[5][1];//開始定義銀行家算法中需要用到的數(shù)據(jù) int allocation[5][1];int need[5][1];int available[1];int request[5][1];char *finish[5];int safe[5];int n,i,m;int k=0;int j=0;int work[1];int works[5][1];

      void line()//美化程序,使程序運行時更加明朗美觀 { printf(“-----------------n”);} void start()//表示銀行家算法開始 { line();printf(“ 銀行家算法開始n”);printf(“--死鎖避免方法 line();} void end()//表示銀行家算法結束 { line();printf(” 銀行家算法結束,謝謝使用n“);line();} void input()//輸入銀行家算法起始各項數(shù)據(jù) {

      for(n=0;n<5;n++)

      {

      printf(”請輸入進程P%d的相關信息:n“,n);

      printf(”Max:“);

      for(m=0;m<1;m++)

      scanf(”%d“,&max[n][m]);

      printf(”Allocation:“);

      for(m=0;m<1;m++)

      scanf(”%d“,&allocation[n][m]);

      n”);

      }

      for(m=0;m<1;m++)

      need[n][m]=max[n][m]-allocation[n][m];printf(“請輸入系統(tǒng)可利用資源數(shù)Available:”);for(m=0;m<1;m++)

      } void output()//輸出系統(tǒng)現(xiàn)有資源情況 { line();printf(“資源情況 Max Allocation Need Availablen”);printf(“進程 A A A A n”);line();for(n=0;n<5;n++){ printf(“P%d%3d%3d%3d”,n,max[n][0],allocation[n][0],need[n][0]);

      } line();}

      void change()//當Request[i,j]<=Available[j]時,系統(tǒng)把資源分配給進程P[i],Available[j]和Need[i,j]發(fā)生改變

      { for(m=0;m<1;m++){ if(n==0)else

      printf(“n”);

      printf(“%3d%3dn”,available[0]);scanf(“%d”,&available[m]);

      } } available[m]-=request[i][m];allocation[i][m]+=request[i][m];need[i][m]-=request[i][m];void outputsafe()//輸出安全序列的資源分配表 { printf(“該安全序列的資源分配圖如下:n”);line();printf(“資源情況 Work Need Allocation Work+Allocation Finishn”);printf(“進程 A A A A n”);line();for(n=0;n<5;n++)

      printf(“P%d%9d%3d%3d%5d%12sn”,safe[n],works[safe[n]][0],need[safe[n]][0],allocation[safe[n]][0],works[safe[n]][0]+allocation[safe[n]][0],finish[n]);line();} int check()//安全性算法 { printf(“開始執(zhí)行安全性算法……n”);for(m=0;m<1;m++)//數(shù)組work和finish初始化

      work[m]=available[m];for(n=0;n<5;n++){

      } finish[n]=“false”;safe[n]=0;k=0;for(m=0;m<5;m++)for(n=0;n<5;n++)

      if(strcmp(finish[n],“false”)==0 && need[n][0]<=work[0])//查找可以分配資源但尚未分配到資源的進程

      {

      safe[k]=n;//以數(shù)組safe[k]記下各個進程得到

      分配的資源的順序

      works[safe[k]][0]=work[0];

      放出分配給它的資源

      work[0]+=allocation[n][0];//進程執(zhí)行后釋

      finish[n]=“ture”;//finish[n]變?yōu)?以示該進

      程完成本次分

      }

      k++;for(m=0;m<5;m++)//判斷是否所有進程分配資源完成{

      0

      素都為ture } else

      if(m==4)//此處m=4表示所有數(shù)組finish的所有元if(strcmp(finish[m],“false”)==0){

      printf(“找不到安全序列,系統(tǒng)處于不安全狀態(tài)。n”);return 0;//找不到安全序列,結束check函數(shù),返回 {

      printf(“找到安全序列P%d->P%d->P%d->P%d->P%d,系統(tǒng)是安全的n”,safe[0],safe[1],safe[2],safe[3],safe[4]);

      } return 1;} void main()//主程序開始 { start();for(;j==0;)//確認輸入數(shù)據(jù)的正確性,若輸入錯誤,重新輸入

      {

      入:“);

      } printf(”數(shù)據(jù)確認無誤,算法繼續(xù)。n“);if(check()==0)//若check函數(shù)返回值為0,表示輸入的初始數(shù)據(jù)找不到安全序列,無法進行下一步,程序結束

      {

      } for(;j==1;)//當有多個進程請求資源時,循環(huán)開始

      {

      printf(”請輸入請求資源的進程i(0、1、2、3、4):“);//輸入發(fā)出請求向量的進程及請求向量 end();exit(0);input();printf(”以下為進程資源情況,請確認其是否正確:n“);output();printf(”數(shù)據(jù)是否無誤:n正確:輸入1n錯誤:輸入0n請輸

      }

      j=1;

      outputsafe();//輸出安全序列的資源分配表

      scanf(“%d”,&j);

      scanf(“%d”,&i);printf(“請輸入進程P%d的請求向量Request%d:”,i,i);for(n=0;n<1;n++)

      scanf(“%d”,&request[i][n]);

      for(;request[i][0]>need[i][0];)//若請求向量大于需求資源,則認為是輸入錯誤,要求重新輸入

      {

      printf(“數(shù)據(jù)輸入有誤,請重試!n請輸入進程P%d的請求向量Request%d:”,i,i);

      提供分配

      n“,i);

      } if(request[i][0]<=available[0])//判斷系統(tǒng)是否有足夠資源

      for(n=0;n<1;n++)

      scanf(”%d“,&request[i][n]);{

      } else

      printf(”系統(tǒng)沒有足夠的資源,進程P%d需要等待。printf(“系統(tǒng)正在為進程P%d分配資源……n”,i);change();//分配資源 j=0;if(j==0)//j=0表示系統(tǒng)有足夠資源分配的情況 {

      printf(“當前系統(tǒng)資源情況如下:n”);//輸出分配資源后的系統(tǒng)資源分配情況

      分配無效

      output();

      if(check()==0)//若找不到安全系列,則之前的資源 {

      printf(“本次資源分配作廢,恢復原來的資源分配

      狀態(tài)。n”);

      資源狀態(tài)

      輸入:“);

      for(m=0;m<1;m++)//恢復分配資源前的系統(tǒng)

      }

      }

      {

      }

      output();//輸出系統(tǒng)資源狀態(tài)

      available[m]+=request[i][m];allocation[i][m]-=request[i][m];need[i][m]+=request[i][m];printf(”是否還有進程請求資源?n是:輸入1n否:輸入0n請

      scanf(“%d”,&j);//若還有進程請求資源,j=1,之前的for循環(huán)條件滿足

      } end();}

      五、程序執(zhí)行結果:

      六、實驗總結

      多個進程同時運行時,系統(tǒng)根據(jù)各類系統(tǒng)資源的最大需求和各類系統(tǒng)的剩余資源為進程安排安全序列,使得系統(tǒng)能快速且安全地運行進程,不至發(fā)生死鎖。銀行家算法是避免死鎖的主要方法,其思路在很多方面都非常值得我們來學習借鑒。

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