銀行家算法某實驗報告材料67787

1、計算機(jī)操作系統(tǒng)實驗報告一、實驗名稱：銀行家算法二、實驗?zāi)康模恒y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(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。三、問題分析與設(shè)計：1、算法思路：先對用戶提出的請求進(jìn)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(jìn) 行預(yù)分配，對分配后的狀態(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，恢復(fù)到原來的狀態(tài)，拒 絕申請。2、 銀行家算法步驟：(1)如果Requesti v or二Need,則轉(zhuǎn)向步驟；否則，認(rèn)為出錯，因為它所需要的資源數(shù)已超過它所宣布的最

2、大值。(2) 如果 Request v or二Available,則轉(zhuǎn)向步驟(3);否則，表示系統(tǒng)中尚無足夠的資源，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二Available-Requesti;Allocatio n=Allocatio n+Request;Need二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)置兩個向量 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，Work二Allocatio n; 布爾

3、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，開始時先做Fi ni shi=false ，當(dāng)有足夠資源分配給進(jìn) 程時，令 Finishi=true 。（2）從進(jìn)程集合中找到一個能滿足下述條件的進(jìn)程： Fini shi=false Need<or=Work如找到，執(zhí)行步驟（3）;否則，執(zhí)行步驟（4 ）。（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二Work+Allocatio n;Fini shi=true;轉(zhuǎn)向步驟(2)(4) 如果所有進(jìn)程的Finishi=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、。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:#defi ne M 5#defi ne N 3#i nclude <stdio.h> /本實驗中使用到的庫函數(shù)#i nclude <stdlib.h>#in elude <stri ng.h>in t max 51;/開始定義銀行家算法中需要用到的數(shù)據(jù)int allocatio n5 1;int need 51;int available1;int request51;char *fini sh5;int safe5;int n,i,m;int k=0;int j=0;int w

5、ork1;int works51;void lin e() II美化程序，使程序運(yùn)行時更加明朗美觀printf(”-n ”);void start() II 表示銀行家算法開始lin e();printf(”銀行家算法開始n");prin tf("-死鎖避免方法n");lin e();void en d()/表示銀行家算法結(jié)束lin e();prin tf(”銀行家算法結(jié)束，謝謝使用n");lin e();void in put() /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(jìn)程P%d的相關(guān)信息：n

6、",n);prin tf("Max:");for (m=0;m<1;m+)scan f("%d", &max nm);prin tf("Allocatio n:");for (m=0;m<1;m+)scan f("%d", &allocatio nn m);for (m=0;m<1;m+)n eed nm=max nm-allocatio nn m;printf("請輸入系統(tǒng)可利用資源數(shù)Available:");for (m=0;m<1;m+)s

7、ea nf("%d",&availablem);void output。/輸出系統(tǒng)現(xiàn)有資源情況lin e();printf("資源情況MaxAllocation NeedAvailablen");printf("進(jìn)程 A A A A n");lin e();for(n=0;n<5;n+)prin tf("P%d%3d%3d%3d", n,max n0,allocatio nn 0, need n0); if (n=0)prin tf("%3d%3dn",available0);el

8、seprin tf("n");lin e();void cha nge() /當(dāng) Requesti,j<=Availablej時，系統(tǒng)把資源分配給進(jìn)程Pi , Availablej和 Needi,j發(fā)生改變for (m=0;m<1;m+)availablem-=requestim;allocati on im+=requestim;n eedim_=requestim;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”)；lin e();printf("資源情況Work Need A

9、llocation Work+AllocationFi nishn");printf("進(jìn)程 A A A A n");lin e();for(n=0;n<5;n+)prin tf("P%d%9d%3d%3d%5d%12sn",safe n,workssafe n0, need safe n 0,allocatio nsafe n0,workssafe n0+allocatio n safe n 0,fi nis hn );lin e();int check() /安全性算法printf("開始執(zhí)行安全性算法n");fo

10、r (m=0;m<1;m+) / 數(shù)組 work 和 finish 初始化workm=availablem;for (n=0;n<5;n+)fini sh n=" false"safe n=0;k=0;for (m=0;m<5;m+)for (n=0;n<5;n+)if(strcmp(finishn,"false")=0 &&need n0<=work0 ) /查找可以分配資源但尚未分配到資源的進(jìn)程safek=n; / 以數(shù)組safek記下各個進(jìn)程得到分配的資源的順序workssafek0=work0;進(jìn)程執(zhí)

11、行后釋放出work0+=allocatio nn 0; /分配給它的資源finishn="ture" /finishn變?yōu)?以示該進(jìn)程完k+;判斷是否所有進(jìn)程分配資源完成成本次分for (m=0;m<5;m+) /if (strcmp(fi ni shm,"false")=O)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0elseif (m=4)/ 此處m=4表示所有數(shù)組 finish的所有元素都為tureprintf(” 找到安全序列 P%d->P%d-

12、>P%d->P%d->P%d，系統(tǒng)是安全的 n”,safe0,safe1,safe2,safe3,safe4);j=1;outputsafe(); /輸出安全序列的資源分配表return 1;void mai n() / 主程序開始start();for (;j=0;) II確認(rèn)輸入數(shù)據(jù)的正確性，若輸入錯誤，重新輸入in put();printf("以下為進(jìn)程資源情況，請確認(rèn)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 入：”)；sea nf("%d",&j);print

13、f(”數(shù)據(jù)確認(rèn)無誤，算法繼續(xù)。n");if (check()=O) / 若cheek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(jìn)行下一步，程序結(jié)束en d();exit(0);for(;j=1;)/當(dāng)有多個進(jìn)程請求資源時，循環(huán)開始printf("請輸入請求資源的進(jìn)程i(0、1、2、3、4) : "); /輸入發(fā)出請求向量的進(jìn)程及請求向量sea nf("%d",&i);printf("請輸入進(jìn)程 P%d的請求向量 Request%d : ",i,i);for(n=0;n <1; n+)scan f(

14、"%d",&reques tin);for (;reques ti 0> needi0;)/若請求向量大于需求資源，則認(rèn)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(jìn)程P%d的請求向量 Request%d :",i,i);for(n=0;n <1; n+)scan f("%d", &requesti n);if(reques ti 0<=available0) /判斷系統(tǒng)是否有足夠資源提供分配printf("系統(tǒng)正在為進(jìn)程P%d分配資源n”,i);chan ge(

15、);/ 分配資源j=0；elseprintf(”系統(tǒng)沒有足夠的資源，進(jìn)程P%d需要等待。n",i);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output。；if(check()=0) /若找不到安全系列，則之前的資源分配無效printf("本次資源分配作廢，恢復(fù)原來的資源分配狀 態(tài)。n");for (m=0;m<1;m+) /恢復(fù)分配資源前的系統(tǒng)資源狀態(tài)availablem+=requestim;allocati on im-=requesti

16、m;n eedim+=requestim;output(); /輸出系統(tǒng)資源狀態(tài)printf("是否還有進(jìn)程請求資源？n是：輸入1n否：輸入0n請輸入：”)；seanf("%d",&j);/若還有進(jìn)程請求資源，j=1 ,之前的for循環(huán)條件滿足en d();五、程序執(zhí)行結(jié)果:銀行家7 軽方法請輸AttPO的相關(guān)信息Ihx: 7Mloca tig： 0請輸入進(jìn)程Pl的相關(guān)信息；lax； 3llocation:2溝輸入進(jìn)程P2的相關(guān)信息=lax：9Mlocation：3請輸入»P3的相關(guān)信息乂 lax: 2Mlocation;2請輸入進(jìn)程P4的相關(guān)信

17、息kx:4Ml (juatlon! U請輸入系統(tǒng)可利用資源數(shù)畑ailable；3 以下芮進(jìn)程資源情覓 請確認(rèn)其是否正確:資源情況 血 Allocation Need Available AAAA7 0 73170374431 3 2 1J2 9362 2 0 嗎生Q生毀據(jù)是否無誤：輸入1 普沽輸入o 青紛k： 1 故據(jù)確認(rèn)無誤，算法繼續(xù)。 刊臺執(zhí)行安全性算法 歩到安全序列Pl->P3->P4->P0->F25系圭趕安全的 r _°、 七 hI 匚占 幾u(yù) JE- rsn 丄 n r該安全序列的資源分配圖如下:資源情況 WorkNe日dAllocation &#

18、165;ork+Allocation Finish進(jìn)卡呈AAAA5 7 7 7 0_皿2 2 0 0 310 4 7 63 5 7 7 713 4 0 21 tf.turu ture ture ture ture21703744024J001'2'34I n IF始執(zhí)行安全性算法戈到安全序列Pl->P3->P4->P2->P0,系統(tǒng)是安全的 該安全序列的資源分配圖如下：7 15 0 4.2 2 0 4 010 4 5 72 4 6 6 013 4 2 0ture tura ture ture turei 1 o 有入人 還輸輸入 否：輸 是是否請諳輸入請