銀行家算法實驗報告.doc

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?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(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 Requestior =Need,則轉(zhuǎn)向步驟 (2)；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 Requestor=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=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(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=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(jìn)程，使之運(yùn)行完成，開始時先做 Finishi=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： 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(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=Work+Allocation;Finishi=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、流程圖

4、：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：/#define M5/#define N3#include /本實驗中使用到的庫函數(shù)#include #include int max51;/開始定義銀行家算法中需要用到的數(shù)據(jù)int allocation51;int need51;int available1;int request51;char *finish5;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(yùn)行時更加明朗美觀printf(-n);void st

5、art()/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(jìn)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);for (m=0;

6、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MaxAllocationNeedAvailablen);printf(進(jìn)程AAAA n);line();for(n=0;n5;n+)printf(P%d%3d%3d%3d,n,maxn0,allocationn0,needn0);if (n=0)printf(%3d%3dn,available0);elsepr

7、intf(n);line();void change()/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;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 Work Need Allocation Work+Allocation Finishn);printf(

8、進(jìn)程AAAA 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=false;safen=0;k=0;for (m=0;m5;m+)for

9、 (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(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;work0+=allocationn0;/進(jìn)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(jìn)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,safe3,safe4);j=1;outputsafe();/輸出安全序列的資源分配表

10、return 1;.void main() /主程序開始start();for (;j=0;)/確認(rèn)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(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： );scanf(%d,&j);printf(數(shù)據(jù)確認(rèn)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(jìn)行下一步，程序結(jié)束end();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

11、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scanf(%d,&i);printf(請輸入進(jìn)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(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;n1;n+)scanf(%d,&requestin);if(requesti0=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

12、);change();/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;m1;m+)/恢復(fù)分配資源前的系統(tǒng)資源狀態(tài)availablem+=requestim;allocationim-=requestim;needim+=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