銀行家算法模擬

銀行家算法模擬班級軟件二班學號11270235姓名梁書敏一、實驗目的（1）進一步理解利用銀行家算法避免死鎖的問題；（2）在了解和掌握銀行家算法的基礎上，編制銀行家算法通用程序，將調試結果顯示在計算機屏幕上，再檢測和筆算的一致性。（3）理解和掌握安全序列、安全性算法加內容二、實驗內容（1）了解和理解死鎖；（2）理解利用銀行家算法避免死鎖的原理；（3）會使用某種編程語言。三、實驗原理(一)安全狀態(tài)指系統(tǒng)能按照某種順序如<P1,P2,…,Pn>(稱為<P1,P2,…,Pn>序列為安全序列)，為每個進程分配所需的資源，直至最大需求，使得每個進程都能順利完成。(二)銀行家算法假設在進程并發(fā)執(zhí)行時進程i提出請求j類資源k個后，表示為Requesti[j]=k。系統(tǒng)按下述步驟進行安全檢查：（1）如果Requesti≤Needi則繼續(xù)以下檢查，否則顯示需求申請超出最大需求值的錯誤。（2）如果Requesti≤Available則繼續(xù)以下檢查，否則顯示系統(tǒng)無足夠資源，Pi阻塞等待。（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。（三）安全性算法（1）設置兩個向量：①工作向量Work:它表示系統(tǒng)可提供給進程繼續(xù)運行所需的各類資源數(shù)目，它含有m個元素，在執(zhí)行安全算法開始時，Work∶=Available;②Finish: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，再令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［i,j］≤Work［j］；若找到，執(zhí)行步驟(3)，否則，執(zhí)行步驟(4)。（3）當進程Pi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［j］∶=Work［i］+Allocation［i,j］;Finish［i］∶=true;gotostep2;（4）如果所有進程的Finish［i］=true都滿足，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)。流程圖#include<iostream.h>#include<string.h>#include<stdio.h>#defineFalse0#defineTrue1intMax[100][100]={0};//各進程所需各類資源的最大需求intAvaliable[100]={0};//系統(tǒng)可用資源charname[100]={0};//資源的名稱intAllocation[100][100]={0};//系統(tǒng)已分配資源intNeed[100][100]={0};//還需要資源intRequest[100]={0};//請求資源向量inttemp[100]={0};//存放安全序列intWork[100]={0};//存放系統(tǒng)可提供資源intM=100;//作業(yè)的最大數(shù)為100intN=100;//資源的最大數(shù)為100voidshowdata()//顯示資源矩陣{inti,j;cout<<"系統(tǒng)目前可用的資源[Avaliable]:"<<endl;for(i=0;i<N;i++)cout<<name[i]<<"";cout<<endl;for(j=0;j<N;j++)cout<<Avaliable[j]<<"";//輸出分配資源cout<<endl;cout<<"MaxAllocationNeed"<<endl;cout<<"進程名";for(j=0;j<3;j++){for(i=0;i<N;i++)cout<<name[i]<<"";cout<<"";}cout<<endl;for(i=0;i<M;i++){cout<<""<<i<<"";for(j=0;j<N;j++)cout<<Max[i][j]<<"";cout<<"";for(j=0;j<N;j++)cout<<Allocation[i][j]<<"";cout<<"";for(j=0;j<N;j++)cout<<Need[i][j]<<"";cout<<endl;}}intchangdata(inti)//進行資源分配{intj;for(j=0;j<M;j++){Avaliable[j]=Avaliable[j]-Request[j];Allocation[i][j]=Allocation[i][j]+Request[j];Need[i][j]=Need[i][j]-Request[j];}return1;}intsafe()//安全性算法{inti,k=0,m,apply,Finish[100]={0};intj;intflag=0;Work[0]=Avaliable[0];Work[1]=Avaliable[1];Work[2]=Avaliable[2];for(i=0;i<M;i++){apply=0;for(j=0;j<N;j++){if(Finish[i]==False&&Need[i][j]<=Work[j]){apply++;if(apply==N){for(m=0;m<N;m++)

Work[m]=Work[m]+Allocation[i][m];//變分配數(shù)Finish[i]=True;temp[k]=i;i=-1;k++;flag++;}}}}for(i=0;i<M;i++){if(Finish[i]==False){cout<<"系統(tǒng)不安全"<<endl;//不成功系統(tǒng)不安全return-1;}}cout<<"系統(tǒng)是安全的!"<<endl;//如果安全，輸出成功cout<<"分配的序列:";for(i=0;i<M;i++){//輸出運行進程數(shù)組cout<<temp[i];if(i<M-1)cout<<"->";}cout<<endl;return0;}voidshare()//利用銀行家算法對申請資源對進行判定{charch;inti=0,j=0;ch='y';cout<<"請輸入要求分配的資源進程號(0-"<<M-1<<"):";cin>>i;//輸入須申請的資源號cout<<"請輸入進程"<<i<<"申請的資源:"<<endl;for(j=0;j<N;j++){cout<<name[j]<<":";cin>>Request[j];//輸入需要申請的資源}for(j=0;j<N;j++){if(Request[j]>Need[i][j])//判斷申請是否大于需求，若大于則出錯{cout<<"進程"<<i<<"申請的資源大于它需要的資源";cout<<"分配不合理，不予分配！"<<endl;ch='n';break;}else{if(Request[j]>Avaliable[j])//判斷申請是否大于當前資源，若大于則{//出錯co裕ut蛋<<引"進濤程"諷<<徐i<館<"司申請白的資衣源大側于系兵統(tǒng)現(xiàn)肚在可伙利用鵝的資首源"養(yǎng);co匯ut芹<<袋"駛分配憤出錯錫，不釋予分弓配!濁"<曠<e摧nd壺l;ch凝='夸n'撇;br謙ea掃k;}}}if航(c蝕h=謀='襲y'赤)填{ch床an濤gd燈at各a(代i)虹;/冰/根通據(jù)進片程需賣求量握變換策資源sh鋪ow器da若ta真()乘;/族/根絹據(jù)進孕程需領求量劈燕顯示策變換用后的蝦資源sa敘fe置()尺;/踩/根死據(jù)進靜程需但求量較進行做銀行遞家算揉法判膠斷}}vo肉id遲a庸dd該re添so登ur矩ce偵s(尿){斜//超添加訪資源in吼t脹n,叔fl書ag章;co囑ut宋<<瓦"請竿輸入捐需要妻添加耍資源遭種類益的數(shù)退量:塘";ci似n>帳>n貓;fl作ag途=N弦;N=慌N+罩n;fo丸r(連in粥t朋i=罪0;傘i<研n;更i+慰+)潔{co夏ut愈<<威"名惹稱:恭";ci番n>鮮>n滋am辣e[咱fl跳ag悄];co鳥ut炕<<折"數(shù)姐量:草";ci幼n>酷>A在va以li蠅ab氣le塊[f來la若g+壯+]渴;}sh找ow忽da械ta嘆()刮;sa逃fe勻()除;}vo攏id其d哥el尺re運so銹ur沫ce蹲s(卸){融//朽刪除涉資源ch兩ar孟m嘴in貓g;in逆t陽i,盯fl見ag浸=1程;co黎ut鈴<<傾"請饅輸入杜需要糖刪除勁的資忙源名蔽稱：串";do您{ci奸n>仁>m顛in鑰g;fo清r(爪i=德0;械i<類N;鴉i+方+)if陳(m博in皇g=逼=n斜am不e[液i]師){fl軋ag乓=0攜;br他ea曠k;}if編(i妹==牽N)co賠ut勝<<紹"該奪資源月名稱蒸不存腳在，嫁請重纏新輸亦入：槳";}wh察il亭e(沈fl媽ag支);fo魄r(蠻in側t勒j=獻i;幻玉j<臉N-示1;垃j+禁+){na花me顯[j箱]=傅na邊me趨[j任+1勇];Av得al帶ia妨bl擊e[扒j]書=A兇va料li忠ab沸l(wèi)e混[j潛+1鎖];}N=魯N-鍋1;sh糾ow鳥da哪ta貞()宇;sa乳fe澡()糠;}vo朗id霞c駐ha站ng顛er貍es薦ou倆rc防es青()膏{/窄/修舟改資秩源函陜數(shù)co商ut鈴<<弊"系帳統(tǒng)目足前可非用的充資源貪[A真va彈li松ab舊le井]:腐"<抗<e估nd洞l;fo釣r(松in副t北i=區(qū)0;煮i<輝N;鋸i+展+)co短ut惜<<昌na銅me盼[i膠]<艷<"襲:"旦<<召Av仁al壓ia竊bl揀e[躲i]忠<<梯en磨dl脫;co敲ut壩<<傳"輸鑄入系遭統(tǒng)可喬用資貼源[舊Av晨al辯ia犧bl碑e]悼:"農(nóng)<<避en夕dl六;ci榜n>他>A駕va脹li五ab糠le襲[0粗]>耽>A反va慰li睬ab土le岡[1午]>溫>A諷va狐li滲ab添le毯[2捧];co甚ut貪<<兔"經(jīng)軌修改汗后的思系統(tǒng)傅可用滲資源瘡為"鉆<<河en夸dl派;fo嘩r雪(i蠶nt我k權=0螺;k神<N服;k到++移)co哄ut稠<<陷na咱me親[k厘]<符<"風:"頸<<戰(zhàn)Av敬al圖ia離bl呀e[嬌k]尼<<社en惡dl敏;sh蝦ow箭da跑ta港()主;sa薦fe慶()纖;}vo事id攝a撿dd線pr殿oc序es訊s(仗){垃//細添加謠作業(yè)in臺t著fl楚ag服=M疏;M=溫M+盛1;co夠ut現(xiàn)<<討"請冰輸入嫂該作菜業(yè)的壇最打聞需求餡量[逐Ma鵲x]我"<覆<e防nd辛l;fo銷r(左in其t吳i=竄0;閃i<堤N;勿i+仗+)抽{co紐奉ut替<<伐na扁me芹[i桂]<催<"蒸:"讀;ci他n>邪>M補ax漠[f德la幣g]盜[i勢];Ne育ed脈[f承l(wèi)a仁g]敲[i犯]=兄Ma線x[牲fl悼ag盞][替i]負-A突ll啦oc田at贈io閉n[館fl圣ag塘][偵i]湖;}sh月ow唐da徹ta符()蠅;sa躍fe壩()拘;}in吐t碰ma伯in通()達//炕主函識數(shù){in羨t次i,每j,展nu伸mb禾er悠,c殘ho耀ic嚼e,丹m,坡n,捉fl冰ag沉;ch只ar棋m捷in嚇g;co樸ut霸<<歲"*敞**樣**儉**易**慌**側**悼**晉**楊單處狹理機吧系統(tǒng)床進程耕調度木實現(xiàn)屆**塵**叫**您**終**灑**番**龍**恩*"渴<<嚇en亞dl地;co干ut淹<<政"請耀首先君輸入青系統(tǒng)輝可供她資源園種類慈的數(shù)盟量:叉";ci桐n>固>n犧;N=咳n;fo兆r(走i=泉0;魚i<雕n;答i+毛+){co繩ut姐<<驅"資爺源"統(tǒng)<<憑i+厘1<偽<"鹿的名部稱:葛";ci萄n>叼>m盯in撫g;na見me移[i轎]=腎mi誼ng尺;co宅ut雷<<禿"資脹源的鋼數(shù)量儲:"均;ci需n>餓>n例um見be扶r;Av米al頂ia用bl租e[騙i]躲=n已um愚be責r;}co納ut棒<<咬en井dl析;co般ut桑<<茂"請舒輸入嫌作業(yè)鈴的數(shù)咬量:脆";ci鹽n>它>m禾;M=啦m;co德ut樹<<啦"請燃輸入數(shù)各進菠程的苗最大崗需求喘量(音"<凱<m躬<<喊"*瓶"<亭<n悠<<輝"矩歡陣)先[M艘ax涌]:騰"<栽<e翻nd仁l;fo棵r(籮i=峽0;低i<梳m;樂i+蒼+)fo賣r(糧j=耕0;石j<隸n;今j+畜+)ci蠻n>脈>M此ax聾[i版][撇j]遲;do縮慧{fl訂ag饅=0停;co耕ut竊<<滴"請紅輸入皆各進握程已張經(jīng)申耕請的健資源浩量(哨"<鼻<m居<<潮"*拜"<壓<n童<<疫"矩部陣)萄[A橡ll胖oc馳at帳io上n]俊:"正<<稈en瘋dl談;fo摟r(伐i=隔0;慘i<肉m;采i+矮+)fo鹽r(撿j=鞠0;緊j<棟n;跳j+冒+)初{ci搬n>嚇>A詠ll緩oc某at斤io肌n[婚i]速[j刪];if維(A圾ll鍛oc求at斷io驢n[亭i]躬[j粥]>慢Ma塑x[疫i]制[j香])fl稍ag稱=1牲;Ne財ed刃[i保][捷j]陷=M含ax欺[i擋][觀j]堅-A戚ll盾oc普at結io閥n[濾i]同[j幫];}if嬌(f寬la忠g)co遠ut永<<去"申繡請的液資源船大于嚷最大鄙需求渡量，麗請重伏新輸際入!由\n賠";}wh妙il爐e(缺fl救ag豎);sh撈ow爸da柱ta瘡()車;/廟/顯告示各蓋種資值源sa傾fe鹿()斤;/喚/用英銀行埋家算妨法判撈定系押統(tǒng)是棕否安憑全wh范il貧e(聯(lián)ch跡oi桶ce之){co話ut稻<<驅"*標**糠**型**舞**切**蔑**句*銀暢行家碼算法鑰演示米**怠**美**爬**枯**溫**獄**死*"哥<<產(chǎn)en概dl桃;co飼ut鞏<<暑"遇1:能增加天資源飛"<協(xié)<e濱nd浴l;co蹄ut缸<<銷"說2:蔬刪除孝資源旨"<蔽<e悉nd愚l;co諷ut票<<之"雅3:傳修改學資源疏"<索<e蘇nd街l;co心ut腿<<招"熱4:銜分配太資源墓"<刑<e甲nd精l;co叉ut罷<<波"錄5:潔增加構作業(yè)復"<商<e哪nd昂l;