銀行家算法-課程設(shè)計

操作系統(tǒng)課程設(shè)計進程管理死鎖避免算法設(shè)計姓名：學號：系別：計算機科學與工程專業(yè)：計算機科學與技術(shù)年級：指導(dǎo)教師：2021年5月16日

一、課程設(shè)計項目介紹（含項目介紹及設(shè)計目的）項目介紹：1、前言介紹：在多道程序系統(tǒng)中，雖可借助于多個進程的并發(fā)執(zhí)行，來改善系統(tǒng)的資源利用提高吞吐量，但可能發(fā)生一種危險——死鎖。當進程處于這種僵持狀態(tài)時，若無外力作用，他們都無法再向前推進。在操作系統(tǒng)的資源分配也有類似的問題，如果資源分配不得當就會發(fā)生進程循環(huán)等待資源，就會出現(xiàn)死鎖的現(xiàn)象。而最有代表性的避免死鎖的算法就是銀行家算法。銀行家算法是避免死鎖的一種重要方法，本次課程設(shè)計用C語言編寫和調(diào)試一個簡單的銀行家算法程序，用銀行家算法檢查是否允許分配資源給進程，避免死鎖。2、設(shè)計內(nèi)容：內(nèi)容：實現(xiàn)教材3.6.3節(jié)中所描述的銀行家避免死鎖算法。

要求：可自定義進程數(shù)目、資源類型和每種類型資源的數(shù)目；

可輸入每個進程對每種資源的最大需求、已經(jīng)獲得的數(shù)量；

當某進程發(fā)起某種資源請求時，計算系統(tǒng)狀態(tài)是否安全。設(shè)計目的：1、加深我們對了解有關(guān)資源申請、避免死鎖等概念，提高了我們分析、解決問題的能力。2、通過課程設(shè)計深入理解避免死鎖的原理，并加深我們對銀行家算法理解。二、總體設(shè)計（含系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)、原理框圖或各模塊介紹等）總體結(jié)構(gòu)：1、初始化進程數(shù)以及資源數(shù)；2、銀行家算法；3、安全性算法。模塊介紹：1、主函數(shù)main()（1）、確定初始進程數(shù)（2）、確定初始資源種類數(shù)以及可用資源的數(shù)目（3）、確定初始各進程所需最大的資源數(shù)以及目前已分配的資源數(shù)目(4)、調(diào)用其他模塊2、銀行家算法Bank()(1)、如果Request<=NEED,則轉(zhuǎn)向（2）;否則,出錯(2)、如果Request<=ALLOCATION,則轉(zhuǎn)向（3）,否則等待(3)、系統(tǒng)嘗試分配資源給進程(4)、系統(tǒng)執(zhí)行安全性算法3、安全性算法chkerr()(1)、設(shè)置兩個向量工作向量:WORK=AVAILABLE(表示系統(tǒng)可提供給進程繼續(xù)運行所需要的各類資源數(shù)目)FINISH:表示系統(tǒng)是否有足夠資源分配給進程(TRUE表示有;FALSE表示沒有),初始化為FALSE。.（2）、若FINISH[i]=FALSE&&NEED<=WORK,則執(zhí)行3;否則執(zhí)行4（3）、進程P獲得第i類資源,則順利執(zhí)行直至完成!并釋放資源:WORK=WORK+ALLOCATION[i][j];FINISH[i]=TRUE;轉(zhuǎn)2（4）、若所有進程的FINISH[i]=TRUE,則表示系統(tǒng)安全;否則,不安全!三、詳細設(shè)計（含主要的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、程序流程圖、關(guān)鍵代碼段及注釋等）數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu):1.可利用資源向量AVAILABLE2.分配矩陣ALLOCATION3.需求矩陣NEED程序流程圖：開始開始初始化輸入初始化輸入進程發(fā)出資源請求進程發(fā)出資源請求N試探分配N試探分配系統(tǒng)是否安全系統(tǒng)是否安全YY分配資源分配資源結(jié)束結(jié)束關(guān)鍵代碼段：#include<stdio.h>#defineM50//總進程數(shù)#defineN30//總資源數(shù)#defineFALSE0#defineTRUE1intE,F;//系統(tǒng)可用資源數(shù)intAVAILABLE[N];//可用資源的數(shù)組intALLOCATION[M][N];//已分配到的資源intNEED[M][N];//需求矩陣intRequest[N];//進程請求的資源數(shù)main()//主函數(shù){ inti=0,j=0; intflag=1;//合法的資源申請 voidshowdata();//顯示資源分配情況函數(shù) voidchangdata(int);//更改資源分配函數(shù) voidrstordata(int);//還原預(yù)分配資源函數(shù) voidbank();//銀行家算法函數(shù) intchkerr(int);//安全性算法函數(shù) printf("\n———銀行家算法———\n\n"); printf("***輸入進程總數(shù)E:");scanf("%d",&E);//輸入進程總數(shù)printf("***輸入資源種類總數(shù)F:");scanf("%d",&F); //輸入資源種類數(shù) printf("***輸入已分配資源數(shù):\n"); for(i=0;i<E;i++) for(j=0;j<F;j++) { scanf("%d",&ALLOCATION[i][j]);//輸入以分配資源數(shù) } printf("***輸入還需要的資源數(shù)\n"); for(i=0;i<E;i++) for(j=0;j<F;j++) { scanf("%d",&NEED[i][j]);//輸入還需資源數(shù) } printf("***輸入可利用的資源數(shù)\n"); for(i=0;i<F;i++) scanf("%d",&AVAILABLE[i]);//輸入可利用的資源數(shù) printf("\n"); showdata();//顯示資源分配情況bank();//執(zhí)行銀行家算法return0;}voidbank()//銀行家算法{ inti=0,j=0; intflag=1;//合法的資源申請 voidshowdata(); voidchangdata(int); voidrstordata(int); intchkerr(int); while(flag) { i=-1; while(i<0||i>=E)//輸入不合法進程號的處理 { printf("***請輸入需申請資源的進程號（從0到E-1!）:"); scanf("%d",&i); if(i<0||i>=E) printf("————輸入的進程號不存在，重新輸入!————\n"); } printf("***請輸入進程%d申請的資源數(shù)\n",i); for(j=0;j<F;j++) { printf("資源%d:",j); scanf("%d",&Request[j]); if(Request[j]>NEED[i][j])//輸入不合法的資源量的處理 { printf("***進程%d申請的資源量大于還需要%d類資源的資源量!\n",i,j); printf("————申請不合理，出錯!請重新選擇————\n!"); flag=0;//申請不合理 break; } else { if(Request[j]>AVAILABLE[j])//輸入不合法的資源量的處理 { printf("***進程%d申請的資源數(shù)大于系統(tǒng)可用%d類資源的資源量!",i,j); printf("————申請不合理，出錯!請重新選擇!————\n"); flag=0;//申請不合理 break; } } } if(flag) { changdata(i);//更改資源分配數(shù)情況 if(chkerr(i)) { rstordata(i);//系統(tǒng)不安全時還原預(yù)分配的資源 } } else showdata();//顯示資源分配情況 printf("\n"); printf("是否繼續(xù)銀行家算法演示,按1鍵繼續(xù),按0鍵退出演示:\n選擇："); scanf("%d",&flag); }}voidshowdata()//顯示資源分配情況{ inti,j; printf("***系統(tǒng)可用的資源數(shù)為:\n"); for(j=0;j<F;j++) printf("資源%d:%d",j,AVAILABLE[j]); printf("\n");printf("***各進程已經(jīng)得到的資源量:\n"); for(i=0;i<E;i++) { printf("進程%d:",i); for(j=0;j<F;j++) printf("資源%d:%d",j,ALLOCATION[i][j]); printf("\n"); } printf("\n"); printf("***各進程還需要的資源量:\n");for(i=0;i<E;i++)//輸入各進程還需要的資源量 { printf("進程%d:",i); for(j=0;j<F;j++) printf("資源%d:%d",j,NEED[i][j]); printf("\n");} printf("\n"); }voidchangdata(intk)//修改資源分配情況{ intj; for(j=0;j<F;j++) { AVAILABLE[j]=AVAILABLE[j]-Request[j];//把可用資源數(shù)減去請求資源數(shù)的值賦值給可用資源 ALLOCATION[k][j]=ALLOCATION[k][j]+Request[j];//把已分配資源數(shù)加上請求資源數(shù)賦值給已分配資源 NEED[k][j]=NEED[k][j]-Request[j];//把資源需求數(shù)減去請求資源數(shù)的值賦值給資源需求數(shù) }};voidrstordata(intk)//還原資源分配{ intj; for(j=0;j<F;j++) { AVAILABLE[j]=AVAILABLE[j]+Request[j];//把可用資源數(shù)加上請求資源數(shù)的值賦值給可用資源 ALLOCATION[k][j]=ALLOCATION[k][j]-Request[j];//把已分配資源數(shù)減去請求資源數(shù)賦值給已分配資源 NEED[k][j]=NEED[k][j]+Request[j];//把資源需求數(shù)加上請求資源數(shù)的值賦值給資源需求數(shù) }};intchkerr(ints)//安全性算法{ intWORK;//系統(tǒng)可提供分配的資源數(shù) intFINISH[M];//系統(tǒng)是否有足夠資源分配給進程 inttemp[M];//進程號 inti,j,k=0; for(i=0;i<E;i++) FINISH[i]=FALSE;//將每一個進程的FINISH值初始化為FALSE for(j=0;j<F;j++) { WORK=AVAILABLE[j]; i=s; while(i<E) { if(FINISH[i]==FALSE&&NEED[i][j]<=WORK) { WORK=WORK+ALLOCATION[i][j];//進程獲得資源 FINISH[i]=TRUE;//系統(tǒng)有足夠資源分配給進程 temp[k]=i;//保存進程號 k++; i=0; } else i++; } for(i=0;i<E;i++) if(FINISH[i]==FALSE)//系統(tǒng)沒有足夠資源分配給進程 { printf("\n"); printf("\t————系統(tǒng)不安全!!!本次資源申請不成功!!!————"); printf("\n"); return1; } } printf("\n"); printf("————經(jīng)安全性檢查,系統(tǒng)安全,本次分配成功!————"); printf("\n"); printf("本次安全序列："); for(i=0;i<E;i++)//輸出安全序列 printf("進程%d",temp[i]); printf("\n"); return0;};四、運行結(jié)果（含運行及測試結(jié)果和用戶使用說明書）（四號宋體）初始化資源分配：進程號不合法：申請資源數(shù)不合法：運行結(jié)果：用戶使用說明書：1、運行環(huán)境:MicrosoftVisualC++6.02、運行步驟：（1）直接打開文件夾"080811140"下的"Debug"下的0.exe，運行080811140.exe.（2）進入程序后按提示初始化資源，初始化結(jié)束后會顯示資源的分配情況，依次輸入進程號及申請的資源數(shù)，系統(tǒng)將會計算本次分配是否安全，并顯示結(jié)果。五、課程設(shè)計小結(jié)與心得體會（不小于300字）（四號宋體）這次課程設(shè)計的運行環(huán)境是：MicrosoftVisualC++6.0，相對于其他設(shè)計語言我對C語言比較熟悉，所以我選用了C語言來完成這次的設(shè)計。銀行家算法是避免死鎖的一種重要方法，在課程設(shè)計的過程中，我了解到銀行家算法確實能保證系統(tǒng)時刻都處在安全狀態(tài)，但是銀行家算法也有個缺點：它需要不斷檢測各個進程對各類資源的占用情況和申請情況，所以在保證系統(tǒng)安全的情況下要花費較多的時間。為了完成更有效地完成課程設(shè)計，我花了幾天的時間溫習了銀行家算法的內(nèi)容及C語言的知識，鞏固以前的知識。在編寫程序中不斷出現(xiàn)錯誤，在改正錯誤的過程中加深了我對銀行家算法的理解，對資源申請、避免死鎖等概念有了更深入的了解。不斷的改正錯誤提高了我分析問題、解決問題的能力，更好得掌握C語言。六、成績評定指導(dǎo)老師評語：成績評定 指導(dǎo)老師簽名：年月日優(yōu)秀良好中等及格不及格

公司印章管理制度一、目的公司印章是公司對內(nèi)對外行使權(quán)力的標志，也是公司名稱的法律體現(xiàn)，因此，必須對印章進行規(guī)范化、合理化的嚴格管理，以保證公司各項業(yè)務(wù)的正常運作，由公司指定專人負責管理。二、印章的種類公章，是按照政府規(guī)定，由主管部門批準刻制的代表公司權(quán)力的印章。專用章，為方便工作專門刻制的用于某種特定用途的印章，如：合同專用章、財務(wù)專用章、業(yè)務(wù)專用章、倉庫簽收章等。3