操作系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)銀行家算法

1、實(shí)驗(yàn)三 銀行家算法1、 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容簡(jiǎn)要描述1 實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)：加深了解有關(guān)資源申請(qǐng)、避免死鎖等概念，并體會(huì)和了解死鎖和避免死鎖的具體實(shí)施方法。要求編寫和調(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，并采用銀行家算法，有效的防止和避免死鎖的發(fā)生。2 實(shí)驗(yàn)要求：銀行家算法是避免死鎖的一種重要方法，本實(shí)驗(yàn)要求用高級(jí)語言編寫和調(diào)試一個(gè)簡(jiǎn)單的銀行家算法程序。用銀行家算法實(shí)現(xiàn)資源分配。設(shè)計(jì)五個(gè)進(jìn)程 p0,p1,p2,p3,p4 共享三類資源A,B,C 的系統(tǒng)，例如， A,B,C 的資源數(shù)量分別為 10， 5， 7。進(jìn)程可動(dòng)態(tài)地申請(qǐng)資源和釋放資源，系統(tǒng)按進(jìn)程的申請(qǐng)動(dòng)態(tài)地分配資源，要求程序具有顯示和打印

2、各進(jìn)程的某一個(gè)時(shí)刻的資源分配表和安全序列；顯示和打印各進(jìn)程依次要求申請(qǐng)的資源號(hào)以及為某進(jìn)程分配資源后的有關(guān)資源數(shù)據(jù)。2、 報(bào)告主要內(nèi)容1 設(shè)計(jì)思路A、 設(shè)計(jì)進(jìn)程對(duì)各在資源最大申請(qǐng)表示及初值確定。B、 設(shè)定系統(tǒng)提供資源初始狀態(tài)。C、 設(shè)定每次某個(gè)進(jìn)程對(duì)各類資源的申請(qǐng)表示。D、 編制程序，依據(jù)銀行家算法，決定其申請(qǐng)是否得到滿足。2 主要數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)假設(shè)有M個(gè)進(jìn)程N(yùn)類資源，則有如下數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：MAXM*N M個(gè)進(jìn)程對(duì)N類資源的最大需求量AVAILABLEN 系統(tǒng)可用資源數(shù)ALLOCATIONM*N M個(gè)進(jìn)程已經(jīng)得到 N類資源的資源量NEEDM*N M個(gè)進(jìn)程還需要N類資源的資源量銀行家算法：設(shè)進(jìn)程 I 提出

3、請(qǐng)求 RequestN ，則銀行家算法按如下規(guī)則進(jìn)行判斷。(1) 如果 RequestN<=NEEDI ， N ，則轉(zhuǎn) (2) ；否則，出錯(cuò)。(2) 如果 RequestN<=AVAILABLE ，則轉(zhuǎn) (3) ；否則，出錯(cuò)。(3) 系統(tǒng)試探分配資源，修改相關(guān)數(shù)據(jù)：AVAILABLE=AVAILABLE-REQUESTALLOCATION=ALLOCATION+REQUESTNEED=NEED-REQUEST(4) 系統(tǒng)執(zhí)行安全性檢查， 如安全， 則分配成立； 否則試探險(xiǎn)性分配作廢， 系統(tǒng)恢復(fù)原狀，進(jìn)程等待。安全性檢查：(1) 設(shè)置兩個(gè)工作向量WORK=AVAILAB；LEFINI

4、SHM=FALSE(2) 從進(jìn)程集合中找到一個(gè)滿足下述條件的進(jìn)程，F(xiàn)INISHi=FALSENEED<=WORK如找到，執(zhí)行(3) ；否則，執(zhí)行(4)(3) 設(shè)進(jìn)程獲得資源，可順利執(zhí)行，直至完成，從而釋放資源。WORK=WORK+ALLOCATIONFINISH=TRUEGO TO 2(4) 如所有的進(jìn)程FinishM=true ，則表示安全；否則系統(tǒng)不安全。3. 主要代碼源程序：#include <iostream> using namespace std;#define MAXPROCESS 50#define MAXRESOURCE 100 int AVAILABLEM

5、AXRESOURCE;int MAXMAXPROCESSMAXRESOURCE;/* 最大進(jìn)程數(shù) */* 最大資源數(shù)*/* 可用資源數(shù)組*/* 最大需求矩陣*/int ALLOCATIONMAXPROCESSMAXRESOURCE; /* 分配矩陣 */int NEEDMAXPROCESSMAXRESOURCE;int REQUESTMAXPROCESSMAXRESOURCE;bool FINISHMAXPROCESS;int pMAXPROCESS;int m,n;/* 需求矩陣 */* 進(jìn)程需要資源數(shù) */* 系統(tǒng)是否有足夠的資源分配*/* 記錄序列 */*m 個(gè)進(jìn)程 ,n 個(gè)資源 */v

6、oid Init(); bool Safe(); void Bank(); int main() Init();Safe();Bank();void Init() /* 初始化算法*/int i,j;cout<<"請(qǐng)輸入進(jìn)程的數(shù)目："；cin>>m;cout<<"請(qǐng)輸入資源的種類："；cin>>n;cout<<"請(qǐng)輸入每個(gè)進(jìn)程最多所需的各資源數(shù)，按照"mvx" <<n<<"矩陣輸入"<<endl;for (i=

7、0;i<m;i+)for (j=0;j<n;j+)cin>>MAXij;cout<<"請(qǐng)輸入每個(gè)進(jìn)程已分配的各資源數(shù)，也按照"<<m«"x" <<n<<"矩陣輸入"<<endl;for (i=0;i<m;i+)(for (j=0;j<n;j+)(cin>>ALLOCATIONij;NEEDij=MAXij-ALLOCATIONij;if (NEEDij<0)(cout<<"您輸入的第&quo

8、t;<<i+1<< "個(gè)進(jìn)程所擁有的第"<<j+1<< "個(gè)資源數(shù)錯(cuò)誤請(qǐng)重新輸入："<<endl;j-;continue ;)cout<<"請(qǐng)輸入各個(gè)資源現(xiàn)有的數(shù)目："<<endl;for (i=0;i<n;i+)(cin>>AVAILABLEi;)void Bank()/*銀行家算法*/( int i,cusneed; char again; while (1) (cout<<"請(qǐng)輸入要申請(qǐng)資源的進(jìn)程號(hào)(注：第

9、個(gè)進(jìn)程號(hào)為，依次類推)"<<endl;cin>>cusneed;cout<<"請(qǐng)輸入進(jìn)程所請(qǐng)求的各資源的數(shù)量"<<endl;for (i=0;i<n;i+)(cin>>REQUESTcusneedi;for (i=0;i<n;i+)if (REQUESTcusneedi>NEEDcusneedi) cout<<"您輸入的請(qǐng)求數(shù)超過進(jìn)程的需求量! 請(qǐng)重新輸入 !" <<endl;continue ;if (REQUESTcusneedi>A

10、VAILABLEi)cout<<"您輸入的請(qǐng)求數(shù)超過系統(tǒng)有的資源數(shù) ! 請(qǐng)重新輸入 !" <<endl;continue ;for (i=0;i<n;i+)AVAILABLEi-=REQUESTcusneedi;ALLOCATIONcusneedi+=REQUESTcusneedi;NEEDcusneedi-=REQUESTcusneedi;if (Safe()cout<< " 同意分配請(qǐng)求!" <<endl; elsecout<< " 您的請(qǐng)求被拒絕!" <&l

11、t;endl;for (i=0;i<n;i+)AVAILABLEi+=REQUESTcusneedi;ALLOCATIONcusneedi-=REQUESTcusneedi;NEEDcusneedi+=REQUESTcusneedi;for (i=0;i<m;i+)FINISHi=false ;cout<< " 您還想再次請(qǐng)求分配嗎?是請(qǐng)按 y/Y, 否請(qǐng)按其它鍵 " <<endl;cin>>again;if (again= 'y' |again= 'Y' )continuebreak ;boo

12、l Safe()/* 安全性算法*/int i,j,k,l=0;int WorkMAXRESOURCE;/* 工作數(shù)組 */for (i=0;i<n;i+)Worki=AVAILABLEi;for (i=0;i<m;i+)FINISHi= false ;for (i=0;i<m;i+)if (FINISHi= true )continue ;elsefor (j=0;j<n;j+) if (NEEDij>Workj)break; if (j=n)FINISHi=true ;for (k=0;k<n;k+)Workk+=ALLOCATIONik;pl+=i;i

13、=-1;else continue ;if (l=m)cout<<"系統(tǒng)是安全的"<<endl;cout<<"安全序列："<<endl;for (i=0;i<l;i+) cout<<pi; if (i!=l-1)cout<<->"；1cout<< "" <<endl;return true ;if (l>=m) cout<< "系統(tǒng)是不安全的"<<endl;return 1;實(shí)驗(yàn)結(jié)果。0 2翻注個(gè)資闞膜的延：3 3 £務(wù)裁畢的1-）3一0-X喟編人要審請(qǐng)資強(qiáng)的進(jìn)程小注哨個(gè)唬程后為儂次類揄1常就遍程解擲各翹的SS1 0 2施鞭全的1一3一0-乂一M 司泰怛懂又！F隹電,卻球分配的是請(qǐng)按以.否請(qǐng)按其它鍵 17I要申請(qǐng)資源的曄號(hào)隹然牌號(hào)丸儂能噩 褊上進(jìn)斷清料吝賀腺的數(shù)量3 3。您輸人的請(qǐng)求數(shù)盤i系腦的資源數(shù)嘴重罰布公三、實(shí)驗(yàn)心得（實(shí)驗(yàn)中遇到的問題及解決過程、實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的錯(cuò)誤及原因分析、實(shí)驗(yàn)的體會(huì) 及收獲、對(duì)做好今后實(shí)驗(yàn)提出建設(shè)性建議等。）在多個(gè)進(jìn)程同時(shí)運(yùn)行時(shí)，系統(tǒng)根據(jù)各類系統(tǒng)資源的最大需求和各類系統(tǒng)的剩余資源為進(jìn) 程