计算机操作系统之银行家算法.docx

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计算机操作系统之银行家算法

淮海工学院计算机工程学院

实验报告书

课程名：

《计算机操作系统》

题目：

实验二银行家算法

班级：

^^

姓名：

^^

实验二银行家算法

实验目的和要求

应用银行家算法验证进程安全性检查及分配资源

编制模拟银行家算法的程序，并以以下例子验证程序的正确性。

实验环境

1．PC微机。

2．Windows操作系统。

3．C/C++/VB开发集成环境。

实验学时

2学时，必做实验

实验容和步骤

1）根据算法流程图编制可执行程序

2）用以下两个例子验证程序的正确性。

3）按照上述两个例子，输出执行的结果。

算法流程图

银行家算法：

安全性算法：

【例1】某系统有A、B、C、D这4类资源供5个进程共享，进程对资源的需求和分配情况如下表所示。

现在系统中A、B、C、D类资源分别还剩1、5、2、0个，请按银行家算法回答下列问题：

进程

已占资源

最大需求数

A

B

C

D

A

B

C

D

P1

0

0

1

2

0

0

1

2

P2

1

0

0

0

1

7

5

0

P3

1

3

5

4

2

3

5

6

P4

0

6

3

2

0

6

5

2

P5

0

0

1

4

0

6

5

6

（1） 现在系统是否处于安全状态?

（2）如果现在进程P2提出需要（0，4，2，0）个资源的请求，系统能否满足它的请求？

【例2】用银行家算法考虑下列系统状态：

进程  分配矩阵   最大需求矩阵      资源总数矩阵

 A   3 0 1 1        4 1 1 1        6 3 4 2

 B   0 1 0 0        0 2 1 2

 C   1 1 1 0        4 2 1 0

 D   1 1 0 1        1 1 1 1

 E   0 0 0 0        2 1 1 0

问系统是否安全？

若进程B请求（0,0,1,0），可否立即分配？

此后进程E也请求（0,0,1,0），可否分配给它？

通过运行程序发现，例1当中的系统处于不安全状态，进程P2提出的请求无法实现；例2当中的系统处于安全状态，进程B提出的请求能实现，此后进程E的请求也能实现。

源代码

#include

#defineN20

#defineM20

usingnamespacestd;

intf（inta[N][M],intb[N][M],intm,intk）

{

intj;

for（j=0;j

if（a[k-1][j]>b[k-1][j]）return0;

return1;

}

intg（inta[N][M],intb[],intm,intk）

{

intj;

for（j=0;j

if（a[k][j]>b[j]）return0;

return1;

}

inth（inta[],intn）

{

for（inti=0;i

if（!

a[i]）return0;

return1;

}

intp（inta[],intb[N][M],intm,intk）

{

intj;

for（j=0;j

if（a[j]>b[k-1][j]）return0;

return1;

}

intq（inta[],intb[],intm）

{

intj;

for（j=0;j

if（a[j]>b[j]）return0;

return1;

}

intsafe（intFinish[N],intWork[M],intNeed[N][M],intAllocation[N][M],intn,intm）

{inti,j,k;

intt[N];

for（i=0;i

t[i]=1;

cout<<"安全性检查!

"<

for（i=0;i

{

if（（Finish[i]==0）&&g（Need,Work,m,i））

{

k=i;

t[i]=0;

cout<<"p（"<

"<

cout<<"Work["<

";

for（j=0;j

{

cout<

Work[j]=Work[j]+Allocation[i][j];

Finish[i]=1;

}

cout<

cout<<"Need["<

";

for（j=0;j

cout<

cout<

cout<<"Allocation["<

";

for（j=0;j

cout<

cout<

cout<<"（Work+Allocation）["<

";

for（j=0;j

cout<

cout<

cout<<"Finish["<

";

cout<

cout<

break;

}

else

{

i++;

}

}

if（g（Need,Work,m,k））//依次找到满足条件的后面几个进程

{

for（i=0;i

{

if（t[i]）

{

if（g（Need,Work,m,i））

{

cout<<"p（"<

"<

cout<<"Work["<

";

for（j=0;j

{

cout<

Work[j]=Work[j]+Allocation[i][j];

Finish[i]=1;

}

cout<

cout<<"Need["<

";

for（j=0;j

cout<

cout<

cout<<"Allocation["<

";

for（j=0;j

cout<

cout<

cout<<"（Work+Allocation）["<

";

for（j=0;j

cout<

cout<

cout<<"Finish["<

";

cout<

cout<

t[i]=0;

}

}

}

}

else{

return0;

}

if（h（Finish,n））return1;//系统处于安全状态

elsereturn0;//系统处于不安全状态

}

voidr（intFinish[N],intWork[M],intAvailable[M],intNeed[N][M],intAllocation[N][M],intMax[N][M],intn,intm）

{

intRequest[M];

charb;

inti,j,k;

cout<<"\n要申请资源，请按'y'或'Y'，否则按'n'或'N'"<

cin>>b;

if（b!

='y'&&b!

='Y'）

{

if（safe（Finish,Work,Need,Allocation,n,m））

{

cout<<"此时刻系统安全!

\n";

}

else

{

cout<<"此时刻系统不安全!

\n";

}

}

else

{

{

cout<<"\n请输入申请资源的进程编号（1,2,…,"<

"<

cin>>k;

while（k>n）

{

cout<<"您输入了错误的进程号,请核查后重新输入:

"<

cin>>k;

}

cout<<"\n请输入进程p（"<

"<

for（j=0;j

cin>>Request[j];

if（p（Request,Need,m,k））

{

if（q（Request,Available,m））

{

for（j=0;j

{

Available[j]=Available[j]-Request[j];

Allocation[k-1][j]=Allocation[k-1][j]+Request[j];

Need[k-1][j]=Need[k-1][j]-Request[j];

Work[j]=Available[j];

}

cout<<"试分配!

"<

cout<<"各种资源可利用的数量Available["<

"<

for（j=0;j

{

cout<

}

cout<

cout<<"\n已分配资源Allocation["<

"<

for（i=0;i

{

for（j=0;j

{

cout<

}

cout<

}

cout<<"\n最大需求矩阵Max["<

"<

for（i=0;i

{

for（j=0;j

{

cout<

}

cout<

}

cout<<"\n需求矩阵Need["<

"<

for（i=0;i

{

for（j=0;j

{

cout<

}

cout<

}

if（safe（Finish,Work,Need,Allocation,n,m））

{//判断当前状态的安全性

cout<<"系统处于安全状态!

";

cout<<"\n申请资源成功!

!

!

"<

}

else{

cout<<"\n当前状态不安全!

!

!

!

!

!

";

//恢复数据

for（j=0;j

{

Available[j]=Available[j]+Request[j];

Allocation[k-1][j]=Allocation[k-1][j]-Request[j];

Need[k-1][j]