銀行家算法試驗(yàn)報(bào)告材料

1、xx 大學(xué) 操作系統(tǒng) 實(shí)驗(yàn)報(bào)告： 學(xué)號(hào)： 班級(jí)： 實(shí)驗(yàn)日期：實(shí)驗(yàn)名稱：預(yù)防進(jìn)程死鎖的銀行家算法實(shí)驗(yàn)三 預(yù)防進(jìn)程死鎖的銀行家算法理解1實(shí)驗(yàn)?zāi)康?： 通過(guò)編寫和調(diào)試一個(gè)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)分配資源的簡(jiǎn)單模擬程序， 觀察死鎖產(chǎn)生的條件，并采用適當(dāng)?shù)乃惴?，有效地防止和避免死鎖地發(fā)生。 銀行家算法的運(yùn)行原理，進(jìn)一步掌握預(yù)防進(jìn)程死鎖的策略及對(duì)系統(tǒng)性能的評(píng)價(jià)方法。 ：2. 需求分析(1) 輸入的形式和輸入值的圍；輸入：首先輸入系統(tǒng)可供資源種類的數(shù)量 n 圍： 0n=100 資源 1 的名稱： 資源的數(shù)量：資源 2 的名稱： 資源的數(shù)量：。輸入作業(yè)的數(shù)量 m圍： 0m=100輸入個(gè)進(jìn)程的最大需求量 Max: 輸入個(gè)進(jìn)程已

2、經(jīng)申請(qǐng)的資源量 Allocation:(2) 輸出的形式系統(tǒng)目前可用的資源 Avaliable:（資源名）（資源名）（資源名）進(jìn)程名MaxAllocationNeed（資源名）（資源名）（資源名）（資源名）（資源名）（資源名）（資源名）（資源名）（資源名）（顯示系統(tǒng)是否安全）分配序列：3）程序所能達(dá)到的功能通過(guò)手動(dòng)輸入資源種類數(shù)量和各進(jìn)程的最大需求量、 已經(jīng)申請(qǐng)的資源量， 運(yùn)用銀行家 算法檢測(cè)系統(tǒng)是否安全， 若安全則給出安全序列， 并且當(dāng)用戶繼續(xù)輸入某進(jìn)程的資源請(qǐng)求時(shí)， 能夠繼續(xù)判斷系統(tǒng)的安全性。（4） 測(cè)試數(shù)據(jù)，包括正確的輸入及其輸出結(jié)果和含有錯(cuò)誤的輸入及其輸出結(jié)果。正確輸入輸入?yún)?shù)（已申請(qǐng)

3、資源數(shù)）錯(cuò)誤3、概要設(shè)計(jì)所有抽象數(shù)據(jù)類型的定義：int Max100100; / 各進(jìn)程所需各類資源的最大需求int Avaliable100; / 系統(tǒng)可用資源char name100 ;/ 資源的名稱int Allocation100100; / 系統(tǒng)已分配資源int Need100100 ; /還需要資源int Request100; / 請(qǐng)求資源向量int temp100; / 存放安全序列int Work100;/ 存放系統(tǒng)可提供資源int M=100; / 作業(yè)的最大數(shù)為 100int N=100; / 資源的最大數(shù)為 100主程序的流程 :* 變量初始化；* 接收用戶輸入 n，m

4、，Maxij ，Allocation ij；* 按照銀行家算法判斷當(dāng)前狀態(tài)安全與否， 安全給出安全序列， 不安全給出提示；如 果 安 全 ， 提 示 用 戶 輸 入 下 一 時(shí) 刻 進(jìn) 程 Pk 的 資 源 請(qǐng) 求Request(R1, ,Rm)；如果不安全或者無(wú)新請(qǐng)求則退出。各程序模塊之間的層次 (調(diào)用 )關(guān)系使用 Main 函數(shù)對(duì)全局變量進(jìn)行初始化，然后調(diào)用 showdata 函數(shù)對(duì)各資源 和進(jìn)程進(jìn)行整合顯示，最后調(diào)用 safe 函數(shù)即銀行家算法判定系統(tǒng)是否安全。若 安全，并想繼續(xù)對(duì)某進(jìn)程進(jìn)行資源請(qǐng)求，則調(diào)用 request 函數(shù)進(jìn)行操作，其中 request 函數(shù)又調(diào)用 changeda

5、ta 函數(shù)、showdata 函數(shù)和 safe 函數(shù)進(jìn)行請(qǐng)求后的 數(shù)據(jù)修改、顯示以及對(duì)系統(tǒng)安全性的判定。4、詳細(xì)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)程序模塊的具體算法。int safe()/ 安全性算法int i,k=0,m,apply,Finish100=0;int j;int flag=0;Work0=Avaliable0;Work1=Avaliable1;Work2=Avaliable2; for(i=0;iM;i+)apply=0;for(j=0;jN;j+)if (Finishi=False&Needij=Workj) apply+;if(apply=N) for(m=0;mN;m+)Workm=Workm+A

6、llocationim;/ 變分配數(shù) Finishi=True;tempk=i;i=-1;k+;flag+;for(i=0;iM;i+)if(Finishi=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 安全序列 :;for（i=0;iM;i+）/ 輸出運(yùn)行進(jìn)程數(shù)組couttempi;if(iM-1) cout; coutendl;return 0;5、調(diào)試分析（1）調(diào)試過(guò)程中遇到的問(wèn)題以及解決方法，設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)的回顧討論和分析起初，對(duì)于銀行家算法的運(yùn)算步驟有一定的偏差，導(dǎo)致在將算法編碼

7、時(shí)造 成了一些錯(cuò)誤，結(jié)果無(wú)法得到正確答案，之后通過(guò)仔細(xì)查閱銀行家算法的步驟， 問(wèn)題得以及時(shí)解決。（2）算法的性能分析用戶對(duì)可供資源和各進(jìn)程所需要的最大資源量和已分配資源量進(jìn)行賦值，可得到系統(tǒng)的安全性判定， 以及安全時(shí)的安全序列以及對(duì)資源進(jìn)行請(qǐng)求后的系統(tǒng) 安全性判定。（3）經(jīng)驗(yàn)體會(huì)通過(guò)對(duì)銀行家算法的編碼， 讓我對(duì)銀行家算法的原理有了更為深刻的理解， 同時(shí)也讓我意識(shí)到只有通過(guò)親自動(dòng)手實(shí)踐，才能加深對(duì)算法思想的理解與記憶。6、用戶使用說(shuō)明程序的使用說(shuō)明，列出每一步的操作步驟開始進(jìn)行初始化7、測(cè)試結(jié)果列出測(cè)試結(jié)果，包括輸入和輸出進(jìn)程名MaxAllocationNeedababab03212201110

8、1102231112之后對(duì)進(jìn)程一進(jìn)行資源請(qǐng)求：進(jìn)程名MaxAllocationNeedababab0321220111110022311128、附錄帶注釋的源程序，注釋應(yīng)清楚具體#include#include#include#define False 0#define True 1int Max100100=0;/ 各進(jìn)程所需各類資源的最大需求int Avaliable100=0;/ 系統(tǒng)可用資源char name100=0;/ 資源的名稱int Allocation100100=0;/ 系統(tǒng)已分配資源int Need100100=0;/ 還需要資源int Request100=0;/ 請(qǐng)求

9、資源向量int temp100=0;/存放安全序列int Work100=0;/存放系統(tǒng)可提供資源int M=100;/ 作業(yè)的最大數(shù)為 100int N=100;/ 資源的最大數(shù)為 100void showdata()/ 顯示資源矩陣int i,j;cout 系統(tǒng)目前可用的資源 Avaliable:endl; for(i=0;iN;i+)coutnamei ;coutendl;for (j=0;jN;j+)coutAvaliablej ;/ 輸出分配資源 coutendl;cout Max Allocation Needendl; cout 進(jìn)程名 ;for(j=0;j3;j+)for(i=

10、0;iN;i+)coutnamei ;cout ;coutendl;for(i=0;iM;i+)cout i;for(j=0;jN;j+)coutMaxij ;cout ;for(j=0;jN;j+)coutAllocationij ;cout ;for(j=0;jN;j+)coutNeedij ;coutendl;int changdata(int i)/進(jìn)行資源分配int j; for (j=0;jM;j+) Avaliablej=Avaliablej-Requestj;Allocationij=Allocationij+Requestj;Needij=Needij-Requestj;re

11、turn 1;int safe()/ 安全性算法int i,k=0,m,apply,Finish100=0;int j;int flag=0;Work0=Avaliable0;Work1=Avaliable1;Work2=Avaliable2; for(i=0;iM;i+)apply=0;for(j=0;jN;j+)if (Finishi=False&Needij=Workj) apply+;if(apply=N)for(m=0;mN;m+)變分配數(shù)Workm=Workm+Allocationim;/ Finishi=True;tempk=i;i=-1;k+;flag+;for(i=0;iM;

12、i+)if(Finishi=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 安全序列 :;for(i=0;iM;i+)/ 輸出運(yùn)行進(jìn)程數(shù)組 couttempi;if(iM-1) cout;coutendl;return 0;void request()/ 利用銀行家算法對(duì)申請(qǐng)資源對(duì)進(jìn)行判定char ch;int i=0,j=0;ch=y;cout 請(qǐng)輸入要求分配的資源進(jìn)程號(hào) (0-M-1i;/ 輸入須申請(qǐng)的資源號(hào)cout 請(qǐng)輸入進(jìn)程 i 申請(qǐng)的資源 :endl;for(j=0;jN;j+

13、)coutnamejRequestj;/ 輸入需要申請(qǐng)的資源for (j=0;jNeedij)/ 判斷申請(qǐng)是否大于需求，若大于則出錯(cuò)cout 進(jìn)程 i 申請(qǐng)的資源大于它需要的資源 ;cout 分配不合理，不予分配！ Avaliablej)/ 判斷申請(qǐng)是否大于當(dāng)前資源， 若 大于則 / 出錯(cuò)cout 進(jìn)程 i 申請(qǐng)的資源大于系統(tǒng)現(xiàn)在可利用的資源 ;cout 分配出錯(cuò)，不予分配 !endl;ch=n;break;if(ch=y) changdata(i);/ 根據(jù)進(jìn)程需求量變換資源 showdata();/ 根據(jù)進(jìn)程需求量顯示變換后的資源safe();/ 根據(jù)進(jìn)程需求量進(jìn)行銀行家算法判斷int m

14、ain()/ 主函數(shù)int i,j,number,m,n,flag,choice; char ming;cout* *endl;單處理機(jī)系統(tǒng)進(jìn)程調(diào)度實(shí)現(xiàn)coutn;N=n;for(i=0;in;i+)cout 資源 i+1ming;namei=ming;coutnumber;Avaliablei=number;coutendl;coutm;M=m;cout 請(qǐng)輸入各進(jìn)程的最大需求量 (m*n 矩陣 )Max:endl; for(i=0;im;i+)for(j=0;jMaxij;doflag=0;cout 請(qǐng) 輸 入 各 進(jìn) 程 已 經(jīng) 申 請(qǐng) 的 資 源 量 (m*n 矩 陣)Allocation:endl;for(i=0;im;i+)for(j=0;jAllocationij;if(AllocationijMaxij)flag=1;Needij=Maxij-Allocationij;if(flag)cout 申請(qǐng)的資源大于最大需求量，請(qǐng)重新輸入 !n