银行家算法实验报告.docx
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银行家算法实验报告
计算机操作系统实验报告
一、实验名称：
银行家算法
二、实验目的：
银行家算法是避免死锁的一种重要方法，通过编写
一个简单的银行家算法程序，加深了解有关资源申请、避免死锁等概念，并体会和了解死锁和避免死锁的具体实施方法。
三、问题分析与设计：
1、算法思路：
先对用户提出的请求进行合法性检查，即检查请求是否大于需要的，是否大于可利用的。
若请求合法，则进行预分配，对分配后的状态调用安全性算法进行检查。
若安全，则分配；若不安全，则拒绝申请，恢复到原来的状态，拒绝申请。
2、银行家算法步骤：
（1）如果ReqUeStkor=Need则转向步
骤
（2）;否则，认为出错，因为它所需要的资源数已超过它所
宣布的最大值。
（2）如果RequeSkor=AVailable,则转向步骤（3）;否则，表
示系统中尚无足够的资源，进程必须等待。
（3）系统试探把要求的资源分配给进程Pi,并修改下面数据结
构中的数值：
AVaiIabIe=AVailable-Request[i];
Allocation=Allocation+Request;
Need=Need-Request;
（4）系统执行安全性算法，检查此次资源分配后，系统是否处于安全状态。
3、安全性算法步骤：
（1）设置两个向量
①工作向量Work。
它表示系统可提供进程继续运行所需要的各类资
源数目，执行安全算法开始时，WOrk=AIlocation;
②布尔向量FiniSh。
它表示系统是否有足够的资源分配给进程，使之运行完成，开始时先做Finish[i]=false，当有足够资源分配给进程时，令Finish[i]=true。
（2）从进程集合中找到一个能满足下述条件的进程:
1Finish[i]=false
2Needvor=Work
如找到，执行步骤（3）；否则，执行步骤（4）。
（3）当进程P获得资源后，可顺利执行，直至完成，并释放出分配给它的资源，故应执行：
WOrk=Work+Allocation;
Finish[i]=true;
转向步骤
（2）。
（4）如果所有进程的Finish[i]=true,则表示系统处于安全状态；否则，系统处于不安全状态。
4、流程图：
系统主要过程流程图
I进W「
银行家算法流程图
安全性算法流程图
（mSaftyi}⅛J⅛）
四、实验代码：
〃#defineM5
〃#defineN3
本实验中使用到的库函数
开始定义银行家算法中需要用到的数据
#includeVStdio.h>Il
#include
#include
intmax[5][1];//
intallocation[5][1];
intneed[5][1];
intavailable[1];
intrequest[5][1];
Char*finish[5];
intsafe[5];
intn,i,m;
intk=0;
intj=0;
intwork[1];
intWorkS[5][1];
voidIine（）Il美化程序，使程序运行时更加明朗美观
{
voidStart（）//
{
Iine（）;
Printf（"
Printf（"
Iine（）;
}
voidend（）//
{
Iine（）;
Printf（"
Iine（）;
}
voidinput（）//
表示银行家算法开始
表示银行家算法结束
银行家算法开始\n"）;
死锁避免方法
银行家算法结束，谢谢使用\n"）;
输入银行家算法起始各项数据
∖n"）;
Printf（"∖n"）;
for（n=0;n<5;n++）
{
Printf（"请输入进程P%d的相关信息：
\n",n）;
Printf（"Max:
"）;
for（m=0;m<1;m++）
SCanf（"%d",&max[n][m]）;
Printf（"Allocation:
"）;
for（m=0;m<1;m++）
SCanf（"%d",&allocation[n][m]）;
for（m=0;m<1;m++）
need[n][m]=max[n][m]-allocation[n][m];
}
Printf（"请输入系统可利用资源数Available:
"）;
for（m=0;m<1;m++）
SCanf（"%d",&available[m]）;
}
voidOUtPUt（）ZZ输出系统现有资源情况
{
Iine（）;
Printf（"资源情况MaXAllocationNeedAVailable∖n"）;
Printf（"进程AAAA∖n"）;
Iine（）;
for（n=0;n<5;n++）
{
Printf（"P%d%3d%3d%3d",n,max[n][0],allocation[n][0],need[n][0]）;if（n==0）
Printf（"%3d%3d∖n",available[0]）;
else
Printf（"∖n"）;
}
Iine（）;
}
时，系统把资源分配给
voidChange（）ZZ进程P[i],AVaiIable[j]当ReqUeSt[i,j]<=Available[j]
和Need[i,j]发生改变
for（m=0;m<1;m++）{
available[m]-=request[i][m];allocatiOn[i][m]+=request[i][m];need[i][m]-=request[i][m];
}
}
voidOUtPUtSafe（）//输出安全序列的资源分配表
{
Printf（"
该安全序列的资源分配图如下
:
∖n"）;
Iine（）;
Printf（"
资源情况Work
Need
AllocationWork+Allocation
Finish∖n"）;
Printf（"
进程AA
A
A∖n"）;
Iine（）;
for（n=0;n<5;n++）
Printf（"P%d%9d%3d%3d%5d%12s∖n",safe[n],works[safe[n]][0],need[safe[n]][0],allocation[safe[n]][0],works[safe[n]][0]+allocation[safe[n]][0]
finish[n]）;
Iine（）;
}
intCheCk（）//安全性算法
{
Printf（"开始执行安全性算法……∖n"）;
for（m=0;m<1;m++）//数组work和finish初始化
work[m]=available[m];
for（n=0;n<5;n++）
finish[n]="false";
safe[n]=0;
}
k=0;
for（m=0;m<5;m++）
for（n=0;n<5;n++）
if（strcmp（finish[n],"false"）==。
&&
need[n][0]<=work[0]）//查找可以分配资源但尚未分配到资源的进程
{
safe[k]=n;//以数组safe[k]记下各个进程得到
分配的资源的顺序
works[safe[k]][0]=work[0];
进程执行后释
变为1以示该进
work[0]+=allocation[n][0];//
放出分配给它的资源
finish[n]="ture";/∕finish[n]
程完成本次分
k++;
for（m=0;m<5;m++）//
判断是否所有进程分配资源完成
}
{
if（StrCmp（finish[m],"false"）==0）
{
Printf（"找不到安全序列，系统处于不安全状态。
∖n"）;
return0;//找不到安全序列，结束CheCk函数，返回
else
if（m==4）//
此处m=4表示所有数组finish的所有元
素都为ture
{
Printf（"找到安全序列P%d->P%d->P%d->P%d->P%d系统是安全的∖n",safe[0],safe[1],safe[2],safe[3],safe[4]）;
j=1;
OUtPUtSafe（）;//输出安全序列的资源分配表
}
}
return1;
}
voidmain（）//主程序开始
{
Start（）;
for（;j==0;）Il确认输入数据的正确性，若输入错误，重新输入
{
input（）;
Printf（"以下为进程资源情况，请确认其是否正确：
∖n"）;
OUtPUt（）;
Printf（"数据是否无误：
∖n正确：
输入1∖n错误：
输入0∖n请输
入：
"）;
SCanf（"%d",&j）;
}
Printf（"数据确认无误，算法继续。
∖n"）;
if（CheCk（）==0）Il若CheCk函数返回值为0,表示输入的初始数据
找不到安全序列，无法进行下一步，程序结束
{
end（）;
exit（0）;
}
Printf（"请输入请求资源的进程i（0、1、2、3、4）:
"）;Zz输入
发出请求向量的进程及请求向量
SCanf（"%d",&i）;
Printf（"请输入进程P%d的请求向量ReqUeSt%d:
",i,i）;
for（n=0;n<1;n++）
SCanf（"%d",&request[i][n]）;
for（;request[i][0]>need[i][0];）//若请求向量大于需求资
源，则认为是输入错误，要求重新输入
{
Printf（"数据输入有误，请重试！
\n请输入进程P%d的请
求向量ReqUeSt%d：
",i,i）;
for（n=0;n<1;n++）
SCanf（"%d",&request[i][n]）;
}
if（request[i][0]<=available[0]）//判断系统是否有足够资源
提供分配
{
Printf（"系统正在为进程P%d分配资源……∖n",i）;
Change（）;//分配资源
j=0;
}
else
Printf（"系统没有足够的资源，进程P%d需要等待。
\n",i）;
if（j==0）/∕j=0表示系统有足够资源分配的情况
{
Printf（"当前系统资源情况如下：
\n"）;//输出分配资源
后的系统资源分配情况
OUtPUt（）;
if（check（）==0）//
若找不到安全系列，则之前的资源
分配无效
状态。
\n"）;
资源状态
Printf（"本次资源分配作废，恢复原来的资源分配
for（m=0;m<1;m++）ZZ恢复分配资源前的系统
{
available[m]+=request[i][m];
allocatiOn[i][m]-=request[i][m];
need[i][m]+=request[i][m];
}
OUtPUt（）;ZZ输出系统资源状态
}
}
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