銀行家算法C++代碼實(shí)現(xiàn)

1、編號(hào)： 實(shí)驗(yàn)一二三四五六七八九十總評(píng)教師簽名成績(jī)武漢大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院課程實(shí)驗(yàn)(設(shè)計(jì))報(bào)告專業(yè)(班)： 計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù) 計(jì)科6班 學(xué) 號(hào)： 2013301500217 姓 名： 張偉 課程名稱： 操作系統(tǒng)設(shè)計(jì) 任課教師： 宋偉 2015年12 月22日銀行家算法實(shí)現(xiàn)一、 實(shí)習(xí)內(nèi)容編寫實(shí)現(xiàn)銀行家算法，實(shí)現(xiàn)資源的安全分配。通過本實(shí)驗(yàn)熟悉銀行家算法，對(duì)預(yù)防死鎖有更深刻的認(rèn)識(shí)。二、 實(shí)習(xí)題目初始狀態(tài)下，設(shè)置數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)可利用資源向量（Available），最大需求矩陣（MAX），分配矩陣（Allocation），需求矩陣（Need），輸入待分配進(jìn)程隊(duì)列和所需資源。設(shè)計(jì)安全性算法，設(shè)置工作向量表示系統(tǒng)可提

2、供進(jìn)程繼續(xù)運(yùn)行的可利用資源數(shù)目。如果進(jìn)程隊(duì)列可以順利執(zhí)行打印輸出資源分配情況，如果進(jìn)程隊(duì)列不能順利執(zhí)行打印輸出分配過程，提示出現(xiàn)死鎖位置。三、 設(shè)計(jì)思想數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)class process /定義 進(jìn)程 public : bool finish = false; /完成狀態(tài) int needmax_resources; /還需要分配的資源 int allocationmax_resources; /已經(jīng)分配的資源 int max_needmax_resources; /最大需求量 int requestmax_resources; /本次需求量public:process(int _needma

3、x_resources, int _allocationmax_resources, int _max_needmax_resources)for (int i = 0; i < max_resources; i+)needi = _needi;allocationi = _allocationi;max_needi = _max_needi; /構(gòu)造函數(shù)void set(int _needmax_resources, int _max_needmax_resources)for (int i = 0; i < max_resources; i+)needi = _needi;al

4、locationi = 0;max_needi = _max_needi; /賦值函數(shù)process(); 主要函數(shù)（1）bool check_safe(int workmax_process, process my_processmax_process) /安全性算法（2）bool destribute(int availablemax_resources, process the_process, process my_processmax_process) /是否分配空間成功的算法 (3) void init(int availablemax_resources, process my_

5、processmax_process) /初始化函數(shù)Main函數(shù)int main()int _needmax_resources;int _allocationmax_resources;int availablemax_resources;process my_processmax_process;int i,j;int choice=1;init( available, my_process);while (true)cout << " 選項(xiàng)n 1：繼續(xù)分配n 2:查看當(dāng)前available資源數(shù)n其他字符：退出n"scanf_s("%d"

6、;, &choice);switch (choice) case 1:cout << "請(qǐng)輸入本次請(qǐng)求分配給第i個(gè)進(jìn)程的資源，格式：進(jìn)程號(hào) xx xx xx xx，空格隔開" << endl; scanf_s("%d", &i);for (j = 0; j < max_resources; j+)scanf_s("%d", &my_processi.requestj);if (destribute(available, my_processi, my_process) = true

7、)cout << "此次destribute成功" << endl;else cout << "此次destribute不成功" << endl; break;case 2: for (i = 0; i < max_resources; i+)cout << "第" << i << "個(gè)資源還剩" << availablei << "個(gè)n"break;default: break;c

8、in.get();cin.get();cin.get();cin.get();cin.get();cin.get();cin.get();cin.get();cin.get();return 0;銀行家算法操作部分銀行家算法的基本思想是分配資源之前,判斷系統(tǒng)是否是安全的;若是,才分配。它是最具有代表性的避免死鎖的算法。 設(shè)進(jìn)程cusneed提出請(qǐng)求REQUEST i，則銀行家算法按如下規(guī)則進(jìn)行判斷。 (1)如果REQUEST cusneed i<= NEEDcusneedi，則轉(zhuǎn)(2)；否則，出錯(cuò)。 (2)如果REQU

9、EST cusneed i<= AVAILABLEcusneedi，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)：          AVAILABLEi-=REQUESTcusneedi;          ALLOCATIONcusneedi+=REQUESTcusneedi;    

10、60;     NEEDcusneedi-=REQUESTcusneedi; (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。安全性算法檢驗(yàn)部分1)設(shè)置兩個(gè)工作向量Work=AVAILABLE;FINISH (2)從進(jìn)程集合中找到一個(gè)滿足下述條件的進(jìn)程， FINISH=false; NEED<=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+=ALLOCA

11、TION; Finish=true; GOTO 2 (4)如所有的進(jìn)程Finish= true，則表示安全；否則系統(tǒng)不安全。 結(jié)果顯示部分 在屏幕上面打印本次分配資源是否成功或者失敗 或者打印當(dāng)前available資源狀態(tài)四、 源代碼 /*C+ Source File*/*開發(fā)環(huán)境為Microsoft Visual Studio 2015*/#include<iostream>using namespace std;#define max_process 5#define max_resources 4class process p

12、ublic : bool finish = false; /完成狀態(tài) int needmax_resources; /還需要分配的資源 int allocationmax_resources; /已經(jīng)分配的資源 int max_needmax_resources; /最大需求量 int requestmax_resources; /本次需求量public:process(int _needmax_resources, int _allocationmax_resources, int _max_needmax_resources)for (int i = 0; i < max_resou

13、rces; i+)needi = _needi;allocationi = _allocationi;max_needi = _max_needi; /構(gòu)造函數(shù)void set(bool _finish, int _needmax_resources, int _allocationmax_resources, int _max_needmax_resources,int _requestmax_resources)for (int i = 0; i < max_resources; i+)finish = _finish;needi = _needi;allocationi = _al

14、locationi;max_needi = _max_needi;requesti = _requesti; /賦值函數(shù)process();bool check_safe(int workmax_process, process my_processmax_process) /安全性算法int temp_workmax_process;process temp_processmax_process;for (int no = 0; no < max_process; no+)temp_workno = workno;temp_processno.set(my_processno.fini

15、sh, my_processno.need, my_processno.allocation, my_processno.max_need, my_processno.request); /先把每個(gè)進(jìn)程的狀態(tài)存儲(chǔ)在臨時(shí)數(shù)組，最后在拷貝回去int i = 0;int x = 0;bool check_everyonemax_process = true ,true,true,true,true;bool check = false;int num = 0;while (check = false&&num<max_process*max_process/2)num+;for

16、 (i = 0; i < max_process; i+) /找到一個(gè)可以完成的資源for ( x = 0; x < max_resources; x+) /對(duì)于每個(gè)進(jìn)程，檢查資源是否夠if (my_processi.finish = false)check_everyonei = workx >= my_processi.needx;else break;if (check_everyonei = false)break;if (check_everyonei = true)/*先把資源分配給i進(jìn)程，然后運(yùn)行完后釋放掉*/for (x = 0; x < max_res

17、ources; x+)workx = workx + my_processi.needx;break;/*檢查是否所有的進(jìn)程都為true，如果是，那么check置為true*/for (int temp = 0; temp < max_process; temp+)if (check_everyonetemp = false)check = false; break;else check = true;/*cout << "check" << endl;*/for (int no = 0; no < max_process; no+)wo

18、rkno = temp_workno;my_processno.set(temp_processno.finish, temp_processno.need, temp_processno.allocation, temp_processno.max_need, temp_processno.request); /安全性算法檢測(cè)完畢，把數(shù)據(jù)拷貝回來return check;bool destribute(int availablemax_resources, process the_process, process my_processmax_process) /是否分配成功的算法int i

19、= 0;int enough = 1;for (i = 0; i < max_resources; i+)if (the_process.requesti <= the_process.needi && the_process.requesti < availablei)enough = enough * 1;else enough = 0; /檢查request的值是不是小于need和availableif (enough > 0)for (i = 0; i < max_resources; i+)availablei = availablei

20、- the_process.requesti;the_process.allocationi = the_process.allocationi + the_process.requesti;the_process.needi = the_process.needi - the_process.requesti;elsecout << "請(qǐng)求資源超過宣布最大值或者資源不足，無(wú)法分配" << endl;return false;if (check_safe(available, my_process) = true)cout << &quo

21、t;此次分配成功" << endl;return true;elsecout << "此次尋找失敗" << endl;for (i = 0; i < max_resources; i+)availablei = availablei + the_process.requesti;the_process.allocationi = the_process.allocationi - the_process.requesti;the_process.needi = the_process.needi + the_process

22、.requesti;the_process.finish = false; /安全性算法檢測(cè)錯(cuò)誤，則回檔return false;void init(int availablemax_resources, process my_processmax_process) /初始化函數(shù)int _max_needmax_resources;int i;int tempmax_resources = 0,0,0,0 ;cout << "初始化available數(shù)組值，請(qǐng)輸入" << max_resources << "個(gè)值代表每個(gè)資源初始

23、數(shù)目,空格隔開" << endl;for ( i = 0; i < max_resources; i+)scanf_s("%d", &availablei);for (i = 0; i < max_process; i+)cout << "進(jìn)程初始化" << endl;cout << "請(qǐng)輸入第" << i << "個(gè)進(jìn)程的最大所需每個(gè)資源的值,共計(jì)" << max_resources <<

24、 "個(gè)資源，用空格隔開" << endl;for (int j = 0; j < max_resources; j+)scanf_s("%d", &_max_needj);my_processi.set(false, _max_need, temp, _max_need,temp);int main()int _needmax_resources;int _allocationmax_resources;int availablemax_resources;process my_processmax_process;int i,

25、j;int choice=1;init( available, my_process);while (true)cout << " 選項(xiàng)n 1：繼續(xù)分配n 2:查看當(dāng)前available資源數(shù)n其他字符：退出n"scanf_s("%d", &choice);switch (choice) case 1:cout << "請(qǐng)輸入本次請(qǐng)求分配給第i個(gè)進(jìn)程的資源，格式：進(jìn)程號(hào) xx xx xx xx，空格隔開" << endl; scanf_s("%d", &i);for (j = 0; j < max_resources; j+)scanf_s("%d", &