第一篇：東南大學(xué)操作系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)報(bào)告--銀行家算法

操作系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)三：銀行家算法的實(shí)現(xiàn)

一、基本信息：

a)實(shí)驗(yàn)題目:銀行家算法的實(shí)現(xiàn) b)完成人姓名：韓璐璐 c)學(xué)號(hào)：71114115 d)報(bào)告日期：2016.5.27

二、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

通過(guò)實(shí)驗(yàn)，加深對(duì)多實(shí)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(shí)現(xiàn)方法，同時(shí)鞏固利用Windows API進(jìn)行共享數(shù)據(jù)互斥訪問(wèn)和多線程編程的方法。

三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

1.在Windows操作系統(tǒng)上，利用Win32 API編寫多線程應(yīng)用程序?qū)崿F(xiàn)銀行家算法。

2.創(chuàng)建n個(gè)線程來(lái)申請(qǐng)或釋放資源，只有保證系統(tǒng)安全，才會(huì)批準(zhǔn)資源申請(qǐng)。3.通過(guò)Win32 API提供的信號(hào)量機(jī)制，實(shí)現(xiàn)共享數(shù)據(jù)的并發(fā)訪問(wèn)。

四、程序運(yùn)行時(shí)的初值和運(yùn)行結(jié)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(qǐng)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(qǐng)輸入進(jìn)程的id，各個(gè)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(nèi)還有多少個(gè)進(jìn)程

// int range[size];//記錄下隊(duì)列

int x = 0;//計(jì)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(méi)有安全隊(duì)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(jì)算器

int c;cout << “請(qǐng)選擇分配資源方法:1.銀行家算法 2.隨機(jī)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(jìn)程“ << vp[i].id << ”已經(jīng)結(jié)束“ <<

for(int j = i;j

r[1] = r[1]r2;

cout << ”a資源還剩“ << 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(jìn)程已經(jīng)全部結(jié)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(jìn)程“ << vp[i2].id << ”已經(jīng)結(jié)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(jìn)程已經(jīng)全部結(jié)束“ << endl;

break;default:

cout << ”選擇錯(cuò)誤“ << endl;

break;

} system(”pause");return 1;}

要求：實(shí)驗(yàn)報(bào)告以電子版的形式通過(guò)Email提交給助教，做到內(nèi)容翔實(shí)、圖表清晰，層次分明，標(biāo)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(rùn)環(huán) Email：seu-zrh@seu.edu.cn 兩位助教老師工作地點(diǎn)：九龍湖校區(qū)計(jì)算機(jī)樓333房間

第二篇：操作系統(tǒng)銀行家算法實(shí)驗(yàn)報(bào)告

實(shí)驗(yàn)四

死鎖

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

當(dāng)系統(tǒng)的總資源數(shù)m小于或等于所有進(jìn)程對(duì)對(duì)資源的最大需求時(shí)，就可能產(chǎn)生 死鎖。死鎖會(huì)引起計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的癱瘓。銀行家算法是在實(shí)現(xiàn)資源分配時(shí)避免死鎖的一個(gè)著名算法，該算法是在能確保系統(tǒng)處于安全狀態(tài)時(shí)才把資源分配給申請(qǐng)者。通過(guò)本實(shí)驗(yàn)使學(xué)生能進(jìn)一步理解死鎖的概念，并能選擇一個(gè)算法來(lái)避免死鎖。

二、實(shí)驗(yàn)題目

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

三、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

主要數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu):

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(fù)數(shù)據(jù)函數(shù) void checksafe(int s);//安全檢測(cè)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(jìn)程數(shù)t=5初始化Available[c]，Max[t][c]，Allocation[t][c]，Need[t][c]，Request[c]輸入進(jìn)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(jìn)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(fù)數(shù)據(jù)函數(shù) void checksafe(int s);//安全檢測(cè)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(jìn)程號(hào)

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(jìn)程,請(qǐng)重新輸入”<>Request[i]){ if(Request[i]<0)cout<<“錯(cuò)誤!輸入的數(shù)字無(wú)效.”<Need[in][i])cout<<“錯(cuò)誤!超出進(jìn)程需求量”<Available[i])cout<<“錯(cuò)誤!系統(tǒng)還沒(méi)有足夠的可用資源量滿足進(jìn)程需要”<

cout<<“試分配完成!”<

cout<<“需要繼續(xù)實(shí)驗(yàn)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(jìn)程個(gè)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(wú)效，請(qǐng)重新輸入”<

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

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

//安全檢測(cè)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(jìn)程下面的安全性檢測(cè)只檢測(cè)了A類。如果A類通過(guò)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(jìn)來(lái)賦給i，s是用戶輸入的進(jìn)程號(hào)（有主函數(shù)里的in傳遞進(jìn)來(lái)）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(jié)果：

七、實(shí)驗(yàn)總結(jié)

通過(guò)本次實(shí)驗(yàn)了解到用銀行家算法來(lái)預(yù)防死鎖是可靠的，但也是非常保守的，因?yàn)樗拗屏诉M(jìn)程對(duì)資源的存取，從而降低了進(jìn)程的并發(fā)運(yùn)行程度。死鎖檢測(cè)并不限制進(jìn)程對(duì)資源的申請(qǐng)，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(yùn)行的效率。

總之，通過(guò)本實(shí)驗(yàn)，使我進(jìn)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(shí)驗(yàn)報(bào)告

操作系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)：銀行家算法

姓名：李天瑋

班級(jí)：軟工1101 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：

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

學(xué)號(hào)：201126630117 實(shí)現(xiàn)銀行家算法所用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：

假設(shè)有5個(gè)進(jìn)程3類資源，則有如下數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)： 1.MAX[5，3] 5個(gè)進(jìn)程對(duì)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(gè)進(jìn)程已經(jīng)得到3類資源的資源量。4.NEED[5,3]5個(gè)進(jìn)程還需要3類資源的資源量。

銀行家算法：

設(shè)進(jìn)程1提出請(qǐng)求Request[N]，則銀行家算法按如下規(guī)則進(jìn)行判斷。(1)如果Request[N]<=NEED[1,N],則轉(zhuǎn)（2）；否則，出錯(cuò)。(2)如果Request[N]<=AVALIABLE，則轉(zhuǎn)（3）；否則，出錯(cuò)。(3)系統(tǒng)試探非配資源，修改相關(guān)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(xiǎn)性分配作廢，系統(tǒng)恢復(fù)原狀，進(jìn)程等待。

安全性檢查：

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

（3）設(shè)進(jìn)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(jìn)程FINISH[M]=TRUE，則表示安全；否則系統(tǒng)不安全。

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

關(guān)鍵代碼：

#define M 5 #define N 3

void init(){

cout<<“請(qǐng)輸入5個(gè)進(jìn)程對(duì)3類資源最大資源需求量:”<

} cout<<“請(qǐng)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(qǐng)輸入5個(gè)進(jìn)程已經(jīng)-的到的3類資源的資源量:”<

for(int i=0;i

} cout<<“請(qǐng)?輸?入?5個(gè)?進(jìn)?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(xì)信息

進(jìn)行測(cè)試 輸入一號(hào)進(jìn)程號(hào)，并給需要申請(qǐng)資源設(shè)定為{1,0,2}

檢驗(yàn)錯(cuò)誤輸入時(shí)候的報(bào)錯(cuò)信息

檢驗(yàn)當(dāng)再次申請(qǐng)0號(hào)資源并申請(qǐng)資源數(shù)目為{0,2,0}時(shí)，系統(tǒng)提示系統(tǒng)不安全申請(qǐng)不成功。

每當(dāng)驗(yàn)證申請(qǐng)成功后會(huì)進(jìn)行的修改操作：

if(flag=='Y'||flag=='y')//進(jìn)?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(shí)驗(yàn)報(bào)告

課程設(shè)計(jì)報(bào)告

課程設(shè)計(jì)名稱 共享資源分配與銀行家算法

系（部）

專業(yè)班級(jí)

姓

名

學(xué)

號(hào)

指導(dǎo)教師

年 月 日

、目

錄

一、課程設(shè)計(jì)目的和意義...................................................................................3

二、方案設(shè)計(jì)及開發(fā)過(guò)程..............................................................................................3

1.課題設(shè)計(jì)背景.................................................................................................................3 2.算法描述

............................................................................................................................3 3.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

............................................................................................................................4 4.主要函數(shù)說(shuō)明.................................................................................................................4 5.算法流程圖......................................................................................................................5

三、調(diào)試記錄與分析

四、運(yùn)行結(jié)果及說(shuō)明

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

1．執(zhí)行結(jié)果.........................................................................................................................6 2．結(jié)果分析.........................................................................................................................7

五、課程設(shè)計(jì)總結(jié)...................................................................................................8

、一、程設(shè)計(jì)目的和意義

計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)完《計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)》課程后，進(jìn)行的一次全面的綜合訓(xùn)練，其目的在于加深催操作系統(tǒng)基礎(chǔ)理論和基本知識(shí)的理解，加強(qiáng)學(xué)生的動(dòng)手能力.銀行家算法是避免死鎖的一種重要方法。通過(guò)編寫一個(gè)模擬動(dòng)態(tài)資源分配的銀行家算法程序，進(jìn)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(shí)施方法

二、方案設(shè)計(jì)及開發(fā)過(guò)程

1.課題設(shè)計(jì)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(jìn)程放入進(jìn)程集合，在安全狀態(tài)下系統(tǒng)受到進(jìn)程的請(qǐng)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(jìn)程集合中其他進(jìn)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(jìn)程，從而保證進(jìn)程運(yùn)行完成后還回全部資源。這時(shí)系統(tǒng)將該進(jìn)程從進(jìn)程集合中將其清除。此時(shí)系統(tǒng)中的資源就更多了。反復(fù)執(zhí)行上面的步驟，最后檢查進(jìn)程的集合為空時(shí)就表明本次申請(qǐng)可行，系統(tǒng)處于安全狀態(tài)，可以實(shí)施本次分配，否則，只要進(jìn)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(qǐng)進(jìn)程等待

2.算法描述

1）如果Request[i] 是進(jìn)程Pi的請(qǐng)求向量，如果Request[i，j]=K,表示進(jìn)程Pi需要K個(gè)Rj類型的資源。當(dāng)Pi發(fā)出資源請(qǐng)求后，系統(tǒng)按下述步驟進(jìn)行檢查： 如果Requesti[j]<= Need[i,j]，便轉(zhuǎn)向步驟2；否則認(rèn)為出錯(cuò)，因?yàn)樗枰馁Y源數(shù)已超過(guò)它所宣布的最大值。

2）如果Requesti[j]<=Available[j],便轉(zhuǎn)向步驟3，否則，表示尚無(wú)足夠資源，進(jìn)程Pi須等待。

3）系統(tǒng)試探著把資源分配給進(jìn)程Pi，并修改下面數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)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(jìn)程Pi，以完成本次分配；否則，將本次的試探分配作廢，恢復(fù)原來(lái)的資源分配狀態(tài)，讓進(jìn)程pi等待。

3.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

1.可利用資源向量AVAILABLE。這是一個(gè)含有M個(gè)元素的數(shù)組，其中的每一個(gè)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(gè)資源的數(shù)目，其數(shù)值隨該類資源的分配和回收而動(dòng)態(tài)的改變。

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

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

4.需求矩陣NEED。這也是一個(gè)M*N的矩陣，用以表示每一個(gè)進(jìn)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(shuō)明

主要的常量變量

#define W 10 //最大進(jìn)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(jìn)程請(qǐng)求向量

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

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(diào)試記錄與分析

調(diào)試通過(guò),程序未出錯(cuò)

、四、運(yùn)行結(jié)果及說(shuō)明

1.執(zhí)行結(jié)果

、2.結(jié)果分析

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

、五、課程設(shè)計(jì)總結(jié)

通過(guò)本次銀行家算法實(shí)驗(yàn)，加深了我對(duì)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(shí)驗(yàn)中遇到點(diǎn)問(wèn)題，通過(guò)查閱資料、詢問(wèn)老師順利解決。通過(guò)這次的實(shí)踐，使我的理論知識(shí)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(jìn)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(jìn)程請(qǐng)求向量 void inputdata();//數(shù)據(jù)輸入 void showdata();//數(shù)據(jù)顯示

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

void bank();//檢測(cè)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(cuò)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(qǐng)輸入總進(jìn)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(jìn)程請(qǐng)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(fù)

{ 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(cè)

{ 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(cè)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(qǐng)輸入需申請(qǐng)資源的進(jìn)程號(hào)（從P0到P”<

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

、cout<<“輸入的進(jìn)程號(hào)不存在，重新輸入!”<

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

{ cout<<“進(jìn)程P”<

cout<<“申請(qǐng)不合理，出錯(cuò)!請(qǐng)重新選擇!”<

flag='N';

break;

}

else

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

{ cout<<“進(jìn)程P”<

cout<<“申請(qǐng)不合理，出錯(cuò)!請(qǐng)重新選擇!”<

flag='N';

break;

}

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

if(chksec(i))

{ cout<

cout<<“該分配會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)不安全！!本次資源申請(qǐng)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(jìn)程所需的某些資源的最大需求量已經(jīng)滿足，”<

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

showdata();

、}

} } cout<>flag;}}

第五篇：銀行家算法實(shí)驗(yàn)報(bào)告

計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)報(bào)告

一、實(shí)驗(yàn)名稱：銀行家算法

二、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模恒y行家算法是避免死鎖的一種重要方法，通過(guò)編寫一個(gè)簡(jiǎn)單的銀行家算法程序，加深了解有關(guān)資源申請(qǐng)、避免死鎖等概念，并體會(huì)和了解死鎖和避免死鎖的具體實(shí)施方法。

三、問(wèn)題分析與設(shè)計(jì)：

1、算法思路：先對(duì)用戶提出的請(qǐng)求進(jìn)行合法性檢查，即檢查請(qǐng)求是否大于需要的，是否大于可利用的。若請(qǐng)求合法，則進(jìn)行預(yù)分配，對(duì)分配后的狀態(tài)調(diào)用安全性算法進(jìn)行檢查。若安全，則分配；若不安全，則拒絕申請(qǐng)，恢復(fù)到原來(lái)的狀態(tài)，拒絕申請(qǐng)。

2、銀行家算法步驟：（1）如果Requesti＜o(jì)r =Need,則轉(zhuǎn)向步驟(2)；否則，認(rèn)為出錯(cuò)，因?yàn)樗枰馁Y源數(shù)已超過(guò)它所宣布的最大值。

（2）如果Request＜o(jì)r=Available,則轉(zhuǎn)向步驟（3）；否則，表示系統(tǒng)中尚無(wú)足夠的資源，進(jìn)程必須等待。

（3）系統(tǒng)試探把要求的資源分配給進(jìn)程Pi,并修改下面數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)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(shè)置兩個(gè)向量

①工作向量Work。它表示系統(tǒng)可提供進(jìn)程繼續(xù)運(yùn)行所需要的各類資源數(shù)目，執(zhí)行安全算法開始時(shí)，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(jìn)程，使之運(yùn)行完成，開始時(shí)先做Finish[i]=false，當(dāng)有足夠資源分配給進(jìn)程時(shí)，令Finish[i]=true。

（2）從進(jìn)程集合中找到一個(gè)能滿足下述條件的進(jìn)程：

①Finish[i]=false ②Need

（3）當(dāng)進(jìn)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(yīng)執(zhí)行：

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

（4）如果所有進(jìn)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(guò)程流程圖

銀行家算法流程圖

安全性算法流程圖

四、實(shí)驗(yàn)代碼：

//#define M 5 //#define N 3 #include //本實(shí)驗(yàn)中使用到的庫(kù)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(yùn)行時(shí)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(jié)束 { line();printf(” 銀行家算法結(jié)束，謝謝使用n“);line();} void input()//輸入銀行家算法起始各項(xiàng)數(shù)據(jù) {

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

{

printf(”請(qǐng)輸入進(jìn)程P%d的相關(guān)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(qǐng)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(jìn)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(dāng)Request[i,j]<=Available[j]時(shí)，系統(tǒng)把資源分配給進(jìn)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(jìn)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(jìn)程

{

safe[k]=n;//以數(shù)組safe[k]記下各個(gè)進(jìn)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(jìn)程執(zhí)行后釋

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

程完成本次分

}

k++;for(m=0;m<5;m++)//判斷是否所有進(jìn)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(jié)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(rèn)輸入數(shù)據(jù)的正確性，若輸入錯(cuò)誤，重新輸入

{

入：“);

} printf(”數(shù)據(jù)確認(rèn)無(wú)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(wú)法進(jìn)行下一步，程序結(jié)束

{

} for(;j==1;)//當(dāng)有多個(gè)進(jìn)程請(qǐng)求資源時(shí)，循環(huán)開始

{

printf(”請(qǐng)輸入請(qǐng)求資源的進(jìn)程i(0、1、2、3、4)：“);//輸入發(fā)出請(qǐng)求向量的進(jìn)程及請(qǐng)求向量 end();exit(0);input();printf(”以下為進(jìn)程資源情況，請(qǐng)確認(rèn)其是否正確：n“);output();printf(”數(shù)據(jù)是否無(wú)誤：n正確：輸入1n錯(cuò)誤：輸入0n請(qǐng)輸

}

j=1;

outputsafe();//輸出安全序列的資源分配表

scanf(“%d”,&j);

scanf(“%d”,&i);printf(“請(qǐng)輸入進(jìn)程P%d的請(qǐng)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(qǐng)求向量大于需求資源，則認(rèn)為是輸入錯(cuò)誤，要求重新輸入

{

printf(“數(shù)據(jù)輸入有誤，請(qǐng)重試！n請(qǐng)輸入進(jìn)程P%d的請(qǐng)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(méi)有足夠的資源，進(jìn)程P%d需要等待。printf(“系統(tǒng)正在為進(jìn)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(dāng)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(wú)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(fù)原來(lái)的資源分配

狀態(tài)。n”);

資源狀態(tài)

輸入：“);

for(m=0;m<1;m++)//恢復(fù)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(jìn)程請(qǐng)求資源？n是：輸入1n否：輸入0n請(qǐng)

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

} end();}

五、程序執(zhí)行結(jié)果：

六、實(shí)驗(yàn)總結(jié)

多個(gè)進(jìn)程同時(shí)運(yùn)行時(shí)，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(jìn)程安排安全序列，使得系統(tǒng)能快速且安全地運(yùn)行進(jìn)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(lái)學(xué)習(xí)借鑒。