操作系統(tǒng)實驗銀行家算法

1、實驗三 銀行家算法1、 實驗內(nèi)容簡要描述1 實驗?zāi)繕?biāo)：加深了解有關(guān)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。要求編寫和調(diào)試一個系統(tǒng)動態(tài)分配資源的簡單模擬程序，觀察死鎖產(chǎn)生的條件，并采用銀行家算法，有效的防止和避免死鎖的發(fā)生。2 實驗要求：銀行家算法是避免死鎖的一種重要方法，本實驗要求用高級語言編寫和調(diào)試一個簡單的銀行家算法程序。用銀行家算法實現(xiàn)資源分配。設(shè)計五個進程 p0,p1,p2,p3,p4 共享三類資源A,B,C 的系統(tǒng)，例如， A,B,C 的資源數(shù)量分別為 10， 5， 7。進程可動態(tài)地申請資源和釋放資源，系統(tǒng)按進程的申請動態(tài)地分配資源，要求程序具有顯示和打印

2、各進程的某一個時刻的資源分配表和安全序列；顯示和打印各進程依次要求申請的資源號以及為某進程分配資源后的有關(guān)資源數(shù)據(jù)。2、 報告主要內(nèi)容1 設(shè)計思路A、 設(shè)計進程對各在資源最大申請表示及初值確定。B、 設(shè)定系統(tǒng)提供資源初始狀態(tài)。C、 設(shè)定每次某個進程對各類資源的申請表示。D、 編制程序，依據(jù)銀行家算法，決定其申請是否得到滿足。2 主要數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)假設(shè)有M個進程N類資源，則有如下數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：MAXM*N M個進程對N類資源的最大需求量AVAILABLEN 系統(tǒng)可用資源數(shù)ALLOCATIONM*N M個進程已經(jīng)得到 N類資源的資源量NEEDM*N M個進程還需要N類資源的資源量銀行家算法：設(shè)進程 I 提出

3、請求 RequestN ，則銀行家算法按如下規(guī)則進行判斷。(1) 如果 RequestN<=NEEDI ， N ，則轉(zhuǎn) (2) ；否則，出錯。(2) 如果 RequestN<=AVAILABLE ，則轉(zhuǎn) (3) ；否則，出錯。(3) 系統(tǒng)試探分配資源，修改相關(guān)數(shù)據(jù)：AVAILABLE=AVAILABLE-REQUESTALLOCATION=ALLOCATION+REQUESTNEED=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(fù)原狀，進程等待。安全性檢查：(1) 設(shè)置兩個工作向量WORK=AVAILAB；LEFINI

4、SHM=FALSE(2) 從進程集合中找到一個滿足下述條件的進程，F(xiàn)INISHi=FALSENEED<=WORK如找到，執(zhí)行(3) ；否則，執(zhí)行(4)(3) 設(shè)進程獲得資源，可順利執(zhí)行，直至完成，從而釋放資源。WORK=WORK+ALLOCATIONFINISH=TRUEGO TO 2(4) 如所有的進程FinishM=true ，則表示安全；否則系統(tǒng)不安全。3. 主要代碼源程序：#include <iostream> using namespace std;#define MAXPROCESS 50#define MAXRESOURCE 100 int AVAILABLEM

5、AXRESOURCE;int MAXMAXPROCESSMAXRESOURCE;/* 最大進程數(shù) */* 最大資源數(shù)*/* 可用資源數(shù)組*/* 最大需求矩陣*/int ALLOCATIONMAXPROCESSMAXRESOURCE; /* 分配矩陣 */int NEEDMAXPROCESSMAXRESOURCE;int REQUESTMAXPROCESSMAXRESOURCE;bool FINISHMAXPROCESS;int pMAXPROCESS;int m,n;/* 需求矩陣 */* 進程需要資源數(shù) */* 系統(tǒng)是否有足夠的資源分配*/* 記錄序列 */*m 個進程 ,n 個資源 */v

6、oid Init(); bool Safe(); void Bank(); int main() Init();Safe();Bank();void Init() /* 初始化算法*/int i,j;cout<<"請輸入進程的數(shù)目："；cin>>m;cout<<"請輸入資源的種類："；cin>>n;cout<<"請輸入每個進程最多所需的各資源數(shù)，按照"mvx" <<n<<"矩陣輸入"<<endl;for (i=

7、0;i<m;i+)for (j=0;j<n;j+)cin>>MAXij;cout<<"請輸入每個進程已分配的各資源數(shù)，也按照"<<m«"x" <<n<<"矩陣輸入"<<endl;for (i=0;i<m;i+)(for (j=0;j<n;j+)(cin>>ALLOCATIONij;NEEDij=MAXij-ALLOCATIONij;if (NEEDij<0)(cout<<"您輸入的第&quo

8、t;<<i+1<< "個進程所擁有的第"<<j+1<< "個資源數(shù)錯誤請重新輸入："<<endl;j-;continue ;)cout<<"請輸入各個資源現(xiàn)有的數(shù)目："<<endl;for (i=0;i<n;i+)(cin>>AVAILABLEi;)void Bank()/*銀行家算法*/( int i,cusneed; char again; while (1) (cout<<"請輸入要申請資源的進程號(注：第

9、個進程號為，依次類推)"<<endl;cin>>cusneed;cout<<"請輸入進程所請求的各資源的數(shù)量"<<endl;for (i=0;i<n;i+)(cin>>REQUESTcusneedi;for (i=0;i<n;i+)if (REQUESTcusneedi>NEEDcusneedi) cout<<"您輸入的請求數(shù)超過進程的需求量! 請重新輸入 !" <<endl;continue ;if (REQUESTcusneedi>A

10、VAILABLEi)cout<<"您輸入的請求數(shù)超過系統(tǒng)有的資源數(shù) ! 請重新輸入 !" <<endl;continue ;for (i=0;i<n;i+)AVAILABLEi-=REQUESTcusneedi;ALLOCATIONcusneedi+=REQUESTcusneedi;NEEDcusneedi-=REQUESTcusneedi;if (Safe()cout<< " 同意分配請求!" <<endl; elsecout<< " 您的請求被拒絕!" <&l

11、t;endl;for (i=0;i<n;i+)AVAILABLEi+=REQUESTcusneedi;ALLOCATIONcusneedi-=REQUESTcusneedi;NEEDcusneedi+=REQUESTcusneedi;for (i=0;i<m;i+)FINISHi=false ;cout<< " 您還想再次請求分配嗎?是請按 y/Y, 否請按其它鍵 " <<endl;cin>>again;if (again= 'y' |again= 'Y' )continuebreak ;boo

12、l Safe()/* 安全性算法*/int i,j,k,l=0;int WorkMAXRESOURCE;/* 工作數(shù)組 */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 )continue ;elsefor (j=0;j<n;j+) if (NEEDij>Workj)break; if (j=n)FINISHi=true ;for (k=0;k<n;k+)Workk+=ALLOCATIONik;pl+=i;i

13、=-1;else continue ;if (l=m)cout<<"系統(tǒng)是安全的"<<endl;cout<<"安全序列："<<endl;for (i=0;i<l;i+) cout<<pi; if (i!=l-1)cout<<->"；1cout<< "" <<endl;return true ;if (l>=m) cout<< "系統(tǒng)是不安全的"<<endl;return 1;實驗結(jié)果。0 2翻注個資闞膜的延：3 3 £務(wù)裁畢的1-）3一0-X喟編人要審請資強的進程小注哨個唬程后為儂次類揄1常就遍程解擲各翹的SS1 0 2施鞭全的1一3一0-乂一M 司泰怛懂又！F隹電,卻球分配的是請按以.否請按其它鍵 17I要申請資源的曄號隹然牌號丸儂能噩 褊上進斷清料吝賀腺的數(shù)量3 3。您輸人的請求數(shù)盤i系腦的資源數(shù)嘴重罰布公三、實驗心得（實驗中遇到的問題及解決過程、實驗中產(chǎn)生的錯誤及原因分析、實驗的體會 及收獲、對做好今后實驗提出建設(shè)性建議等。）在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