銀行家算法實驗報告

1、計算機操作系統(tǒng)實驗報告一、實驗名稱： 銀行家算法二、實驗?zāi)康模?銀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 行預(yù)分配，對分配后的狀態(tài)調(diào)用安全性算法進行檢查。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Requestk or二Need則轉(zhuǎn)向步驟(2)；否則，認為出錯，因為它所需要的資源數(shù)已超過它所宣布

2、的最大值。(2) 如果Request 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，進程必須等待。(3) 系統(tǒng)試探把要求的資源分配給進程Pi,并修改下面數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的數(shù)值：Available=Available-Requesti;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)置兩個向量工作向量 Work 。它表示系統(tǒng)可提供進程繼續(xù)運行所需要的各類資 源數(shù)目，執(zhí)行安全算法開始時， Work=Allocation;布爾向量F

3、inish。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 Finishi=false ，當(dāng)有足夠資源分配給進程 時，令 Finishi=true 。（2）從進程集合中找到一個能滿足下述條件的進程： Finishi=false Needor=Work如找到，執(zhí)行步驟（ 3）；否則，執(zhí)行步驟（ 4）。（3）當(dāng)進程 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;Finishi=true;轉(zhuǎn)向步驟（ 2）。（ 4）如果所有進程的 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、流

4、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本實驗中使用到的庫函數(shù)開始定義銀行家算法中需要用到的數(shù)據(jù)#i nclude II#i nclude #in elude int max 51;/int allocation51;int need 51;int available1;int request51;char *fini sh5;int safe5;int n,i,m;int k=0;int j=0;int work1;int works51;void line() / 美化程序，使程序運行時更加明朗美觀n);prin

5、tf(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n);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數(shù)據(jù)for (n=0;n5;n+)printf(”請輸入進程P%d的相關(guān)信息：n,n);printf(Max:);for (m=0;m1;m+)scanf(%d,&maxnm);printf(Allocation:);for (m=0;m1;m+)scanf(%d,&allocationnm

6、);for (m=0;m1;m+)neednm=maxnm-allocationnm;printf( 請輸入系統(tǒng)可利用資源數(shù) Available:);for (m=0;m1;m+)scanf(%d,&availablem);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( 進程 A A A A n);line();for(n=0;n5;n+)printf(P%d%3d%3d%3d,n,maxn0,allocationn0,needn0);if (n=0)printf(%3d

7、%3dn,available0);elseprintf(n);line();void change() / 當(dāng) Requesti,j=Availablej 時，系統(tǒng)把資源分配給 進程 Pi ， Availablej 和 Needi,j 發(fā)生改變for (m=0;m1;m+)availablem-=requestim;allocationim+=requestim;needim-=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)；line()；printf(資源情況 WorkNeedAllocation Work+A

8、llocationFinishn)；printf(進程 A AAA n)；line();for(n=0;n5;n+)printf(P%d%9d%3d%3d%5d%12sn,safen,workssafen0,needsaf en0,allocationsafen0,workssafen0+allocationsafen0 ,finishn);line();int check() / 安全性算法printf(”開始執(zhí)行安全性算法n ”)；for (m=0;m1;m+) / 數(shù)組 work 和 finish 初始化workm=availablem；for (n=0；n5；n+)finishn=fa

9、lse；safen=0；k=0；for (m=0；m5；m+)for (n=0；n5；n+)if(strcmp(finishn,false)=0 &needn0=work0 ) / 查找可以分配資源但尚未分配到資源的進程safek=n; / 以數(shù)組 safek 記下各個進程得到 分配的資源的順序workssafek0=work0;work0+=allocationn0; / 進程執(zhí)行后釋 放出分配給它的資源finishn=ture; /finishn 變?yōu)?1 以示該進 程完成本次分k+;for (m=0;mP%d-P%d-P%d- P%d 系統(tǒng)是安全的 n,safe0,safe1,safe2

10、,safe3,safe4);j=1;outputsafe(); /輸出安全序列的資源分配表return 1;void main() / 主程序開始start();for (;j=0;) / 確認輸入數(shù)據(jù)的正確性，若輸入錯誤，重新輸入input();printf( 以下為進程資源情況，請確認其是否正確： 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： );scanf(%d,&j);printf( 數(shù)據(jù)確認無誤，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，無法進

11、行下一步，程序結(jié)束end();exit(0);for(;j=1;) / 當(dāng)有多個進程請求資源時，循環(huán)開始printf( 請輸入請求資源的進程 i(0 、1、2、3、 4)：); / 輸入 發(fā)出請求向量的進程及請求向量scanf(%d,&i);printf(請輸入進程P%d的請求向量Request%d: ,i,i);for(n=0;nneedi0;) /若請求向量大于需求資源，則認為是輸入錯誤，要求重新輸入printf(”數(shù)據(jù)輸入有誤，請重試！n請輸入進程P%d的請求向量 Request%d: ,i,i);for(n=0;n1;n+)scanf(%d,&requestin);if(request

12、i0=available0) / 判斷系統(tǒng)是否有足夠資源 提供分配printf(”系統(tǒng)正在為進程P%d分配資源n”,i);change(); / 分配資源j=0;elseprintf(”系統(tǒng)沒有足夠的資源，進程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;mP3-P4-P0-P2?系統(tǒng)是安全的L J, I

13、 rl L * j I w 二 I全序列的資源分配圖婦下;資源情況 Work 進程ANeedAllocation Work+Allocation FinishAAA13402351111047622003577110ture ture ture ture tore請輸入請求浚源的進程i (CK K 2、MO 2|請輸入進程P2的請求向量Request2： 1 系統(tǒng)正在為進程巴分配資源 當(dāng)前系統(tǒng)資源情況如下：Max Allocatiun NeedAvailableAAAA0 12 3 4 -p p p P7 15 0 421703744開始執(zhí)廳女全性鼻法找到安全序列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：資源情況 VorkNeed Allocation Vork+Allocat