实验七银行家算法的仿真.docx

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实验七银行家算法的仿真

实验七银行家算法的仿真实现

1．实验目的：

模拟实现银行家算法，用银行家算法实现资源分配。

2．实验内容：

设计程序实现进程可动态地申请资源和释放资源。

要求程序具有显示和打印各进程的某一时刻的资源分配表和安全序列；动态分配资源后显示进程是否能够分配。

3．参考程序设计说明：

参考算法的实现

1）初始化

由用户输入数据，分别对可利用资源向量矩阵AVAILABLE、最大需求矩阵MAX、分配矩阵ALLOCATION、需求矩阵NEED赋值。

2）银行家算法

在避免死锁的方法中，所施加的限制条件较弱，有可能获得令人满意的系统性能。

在该方法中把系统的状态分为安全状态和不安全状态，只要能使系统始终都处于安全状态，便可以避免发生死锁。

银行家算法的基本思想是分配资源之前,判断系统是否是安全的;若是,才分配。

它是最具有代表性的避免死锁的算法。

设进程cusneed提出请求REQUEST[i]，则银行家算法按如下规则进行判断。

（1）如果REQUEST[cusneed][i]<=NEED[cusneed][i]，则转

（2）；否则，出错。

（2）如果REQUEST[cusneed][i]<=AVAILABLE[cusneed][i]，则转（3）；否则，出错。

（3）系统试探分配资源，修改相关数据：

AVAILABLE[i]-=REQUEST[cusneed][i];

ALLOCATION[cusneed][i]+=REQUEST[cusneed][i];

NEED[cusneed][i]-=REQUEST[cusneed][i];

（4）系统执行安全性检查，如安全，则分配成立；否则试探险性分配作废，系统恢复原状，进程等待。

3）安全性检查算法

（1）设置两个工作向量Work=AVAILABLE;FINISH

（2）从进程集合中找到一个满足下述条件的进程，

FINISH==false;

NEED<=Work;

如找到，执行（3）；否则，执行（4）

（3）设进程获得资源，可顺利执行，直至完成，从而释放资源。

Work+=ALLOCATION;

Finish=true;

GOTO2

（4）如所有的进程Finish=true，则表示安全；否则系统不安全。

4．画出程序流程图，给出相关数据结构及说明。

5．参考代码

#include

usingnamespacestd;

#defineMAXPROCESS50/*最大进程数*/

#defineMAXRESOURCE100/*最大资源数*/

intAVAILABLE[MAXRESOURCE];/*可用资源数组*/

intMAX[MAXPROCESS][MAXRESOURCE];/*最大需求矩阵*/

intALLOCATION[MAXPROCESS][MAXRESOURCE];/*分配矩阵*/

intNEED[MAXPROCESS][MAXRESOURCE];/*需求矩阵*/

intREQUEST[MAXPROCESS][MAXRESOURCE];/*进程需要资源数*/

boolFINISH[MAXPROCESS];/*系统是否有足够的资源分配*/

intp[MAXPROCESS];/*记录序列*/

intm,n;/*m个进程,n个资源*/

voidInit（）;

boolSafe（）;

voidBank（）;

voidmain（）

{

Init（）;

Safe（）;

Bank（）;

}

voidInit（）/*初始化算法*/

{

inti,j;

cout<<"请输入进程的数目:

";

cin>>m;

cout<<"请输入资源的种类:

";

cin>>n;

cout<<"请输入每个进程最多所需的各资源数,按照"<

for（i=0;i

for（j=0;j

cin>>MAX[i][j];

cout<<"请输入每个进程已分配的各资源数,也按照"<

for（i=0;i

{

for（j=0;j

{

cin>>ALLOCATION[i][j];

NEED[i][j]=MAX[i][j]-ALLOCATION[i][j];

if（NEED[i][j]<0）

{

cout<<"您输入的第"<

"<

j--;

continue;

}

}

}

cout<<"请输入各个资源现有的数目:

"<

for（i=0;i

{

cin>>AVAILABLE[i];

}

}

voidBank（）/*银行家算法*/

{

inti,cusneed;

charagain;

while

（1）

{

cout<<"请输入要申请资源的进程号（注:

第1个进程号为0,依次类推）"<

cin>>cusneed;

cout<<"请输入进程所请求的各资源的数量"<

for（i=0;i

{

cin>>REQUEST[cusneed][i];

}

for（i=0;i

{

if（REQUEST[cusneed][i]>NEED[cusneed][i]）

{

cout<<"您输入的请求数超过进程的需求量!

请重新输入!

"<

continue;

}

if（REQUEST[cusneed][i]>AVAILABLE[i]）

{

cout<<"您输入的请求数超过系统有的资源数!

请重新输入!

"<

continue;

}

}

for（i=0;i

{

AVAILABLE[i]-=REQUEST[cusneed][i];

ALLOCATION[cusneed][i]+=REQUEST[cusneed][i];

NEED[cusneed][i]-=REQUEST[cusneed][i];

}

if（Safe（））

{

cout<<"同意分配请求!

"<

}

else

{

cout<<"您的请求被拒绝!

"<

for（i=0;i

{

AVAILABLE[i]+=REQUEST[cusneed][i];

ALLOCATION[cusneed][i]-=REQUEST[cusneed][i];

NEED[cusneed][i]+=REQUEST[cusneed][i];

}

}

for（i=0;i

{

FINISH[i]=false;

}

cout<<"您还想再次请求分配吗?

是请按y/Y,否请按其它键"<

cin>>again;

if（again=='y'||again=='Y'）

{

continue;

}

break;

}

}

boolSafe（）/*安全性算法*/

{

inti,j,k,l=0;

intWork[MAXRESOURCE];/*工作数组*/

for（i=0;i

Work[i]=AVAILABLE[i];

for（i=0;i

{

FINISH[i]=false;

}

for（i=0;i

{

if（FINISH[i]==true）

{

continue;

}

else

{

for（j=0;j

{

if（NEED[i][j]>Work[j]）

{

break;

}

}

if（j==n）

{

FINISH[i]=true;

for（k=0;k

{

Work[k]+=ALLOCATION[i][k];

}

p[l++]=i;

i=-1;

}

else

{

continue;

}

}

if（l==m）

{

cout<<"系统是安全的"<

cout<<"安全序列:

"<

for（i=0;i

{

cout<

if（i!

=l-1）

{

cout<<"-->";

}

}

cout<<""<

returntrue;

}

}

cout<<"系统是不安全的"<

returnfalse;

}

.