操作系统银行家算法实验报告Word格式文档下载.docx
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指系统能按照某种顺序如<
P1,P2,…,Pn>
（称为<
序列为安全序列），为每个进程分配所需的资源，直至最大需求，使得每个进程都能顺利完成。
二、银行家算法
假设在进程并发执行时进程i提出请求j类资源k个后，表示为Requesti[j]=k。
系统按下述步骤进行安全检查：
（1）如果Requesti≤Needi则继续以下检查，否则显示需求申请超出最大需求值的错误。
（2）如果Requesti≤Available则继续以下检查，否则显示系统无足够资源，Pi阻塞等待。
（3）系统试探着把资源分配给进程Pi，并修改下面数据结构中的数值：
Available［j］∶=Available［j］-Requesti[j］;
Allocation［i,j］∶=Allocation［i,j］+Requesti［j］;
Need［i,j］∶=Need［i,j］-Requesti［j］;
（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。
若安全，才正式将资源分配给进程Pi，以完成本次分配；
否则，将本次的试探分配作废，恢复原来的资源分配状态，让进程Pi等待。
三、安全性算法
（1）设置两个向量：
①工作向量Work:
它表示系统可提供给进程继续运行所需的各类资源数目，它含有m个元素，在执行安全算法开始时，Work∶=Available;
②Finish:
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，再令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;
②Need［i,j］≤Work［j］；
若找到，执行步骤（3），否则，执行步骤（4）。
（3）当进程Pi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：
Ø
Work［j］∶=Work［i］+Allocation［i,j］;
Finish［i］∶=true;
gotostep2;
（4）如果所有进程的Finish［i］=true都满足，则表示系统处于安全状态；
否则，系统处于不安全状态。
【实验步骤】
参考实验步骤如下：
（1）参考图1-1所示流程图编写安全性算法。
（2）编写统一的输出格式。
每次提出申请之后输出申请成功与否的结果。
如果成功还需要输出变化前后的各种数据，并且输出安全序列。
（3）参考图1-2所示流程图编写银行家算法。
（4）编写主函数来循环调用银行家算法。
【思考题】
（1）在编程中遇到了哪些问题？
你是如何解决的？
在本次编程的过程中，在实现安全性算法和银行家算法的问题上遇到了困难，但是通过对各个算法的进一步理解克服了这些困难。
（2）在安全性算法中，为什么不用变量Available，而又定义一个临时变量work？
设置一个临时变量就是为了在不安全的情况下破坏数据原值。
如果不安全的话就不改变Available的值，这样就能使程序更加安全。
【参考代码】
部分参考代码如下：
#include<
iostream.h>
string.h>
#defineM3//资源的种类数
#defineN5//进程的个数
voidoutput（intiMax[N][M],intiAllocation[N][M],intiNeed[N][M],intiAvailable[M],charcName[N]）;
//统一的输出格式
boolsafety（intiAllocation[N][M],intiNeed[N][M],intiAvailable[M],charcName[N]）;
boolbanker（intiAllocation[N][M],intiNeed[N][M],intiAvailable[M],charcName[N]）;
voidmain（）
{
inti,j;
//当前可用每类资源的资源数
intiAvailable[M]={3,3,2};
//系统中N个进程中的每一个进程对M类资源的最大需求
intiMax[N][M]={{7,5,3},{3,2,2},{9,0,2},{2,2,2},{4,3,3}};
//iNeed[N][M]每一个进程尚需的各类资源数
//iAllocation[N][M]为系统中每一类资源当前已分配给每一进程的资源数
intiNeed[N][M],iAllocation[N][M]={{0,1,1},{2,0,0},{3,0,2},{2,1,1},{0,0,2}};
//进程名
charcName[N]={'
a'
'
b'
c'
d'
e'
};
boolbExitFlag=true;
//退出标记
charch;
//接收选择是否继续提出申请时传进来的值
boolbSafe;
//存放安全与否的标志
//计算iNeed[N][M]的值
for（i=0;
i<
N;
i++）
for（j=0;
j<
M;
j++）
iNeed[i][j]=iMax[i][j]-iAllocation[i][j];
//输出初始值
output（iMax,iAllocation,iNeed,iAvailable,cName）;
//判断当前状态是否安全
bSafe=safety（iAllocation,iNeed,iAvailable,cName）;
//是否继续提出申请
while（bExitFlag）
{
cout<
<
"
\n"
继续提出申请？
\ny为是；
n为否。
;
cin>
>
ch;
switch（ch）
{
case'
y'
:
//cout<
调用银行家算法"
bSafe=banker（iAllocation,iNeed,iAvailable,cName）;
if（bSafe）//安全，则输出变化后的数据
output（iMax,iAllocation,iNeed,iAvailable,cName）;
break;
case'
n'
cout<
退出。
bExitFlag=false;
break;
default:
输入有误，请重新输入：
}
}
}
//输出
voidoutput（intiMax[N][M],intiAllocation[N][M],intiNeed[N][M],intiAvailable[M],charcName[N]）
cout<
\n\tMax\tAllocation\tNeed\tAvailable"
endl;
\tABC\tABC\tABC\tABC"
{
cName[i]<
\t"
iMax[i][j]<
"
iAllocation[i][j]<
iNeed[i][j]<
//Available只需要输出一次
if（i==0）
for（j=0;
cout<
iAvailable[j]<
}
//安全性算法，进行安全性检查；
安全返回true，并且输出安全序列，不安全返回false，并输出不安全的提示；
boolsafety（intiAllocation[N][M],intiNeed[N][M],intiAvailable[M],charcName[N]）
inti,j,flag,x=0;
charnum[5];
intWork[M];
boolFinish[N];
//定义基本变量
for（j=0;
3;
Work[j]=iAvailable[j];
//将iAvailable的值赋给Work
5;
i++）//将Finish全部置为False
Finish[i]=false;
while（true）//执行无限循环，满足条件时跳出
flag=0;
//每次循环开始时将记录本次循环中是否有使有满足条件iAllocation的标志置为0，若为0表示不存在，若不为0表示存在
for（i=0;
i++）//执行循环，看有没有满足条件的iAllocation
{
if（Finish[i]==false&
&
Work[0]>
=iNeed[i][0]&
Work[1]>
=iNeed[i][1]&
Work[2]>
=iNeed[i][2]）
{
for（j=0;
{
Work[j]+=iAllocation[i][j];
//Work[j]+=Work[j]+iAllocation[i][j]
}
Finish[i]=true;
//将Finish置true
flag++;
//标志加1
num[x++]=cName[i];
//将该序列名赋给数组num[]
}
}
if（flag==0）
无安全序列"
//标志为0，证明已无满足条件iAllocation，退出循环，返回false
returnfalse;
if（Finish[0]==true&
Finish[1]==true&
Finish[2]==true&
Finish[3]==true&
Finish[4]==true）//若所有Finish置为true，输出安全数列，返回True
安全序列为：
for（x=0;
x<
x++）
num[x]<
returntrue;
returntrue;
//安全返回true，不安全返回false
boolbanker（intiAllocation[N][M],intiNeed[N][M],intiAvailable[M],charcName[N]）
intt,i,Request[3],check_1[3];
charx;
//定义变量
请输入进程名：
//输入进程名
cin>
x;
if（x=='
）i=0;
）i=1;
）i=2;
）i=3;
）i=4;
请输入各资源数量：
//输入变量名
for（t=0;
t<
t++）
Request[t];
t++）//检查数值
check_1[t]=Request[t]+iAllocation[i][t];
if（（iMax[i][t]-check_1[t]）<
0）
\n资源申请超过最大需求量！
！
returnfalse;
if（（iAvailable[t]-Request[t]）<
\n不能满足进程！
t++）//将该变量的iAvailable、iAllocation、iNeed重新赋值
iAvailable[t]-=Request[t];
iAllocation[i][t]+=Request[t];
iNeed[i][t]-=Request[t];
safety（iAllocation,iNeed,iAvailable,cName）;
//执行安全数列算法
【参考界面】
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