银行家算法.docx
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银行家算法
洛阳理工学院实验报告
系别
计算机与信息工程系
班级
B100508
学号
B10050812
姓名
课程名称
计算机操作系统
实验日期
2012/12/13
实验名称
银行家算法
成绩
实验目的：
1.了解进程产生死锁的原因，了解为什么要进行死锁的避免。
2.掌握银行家算法的数据结构，了解算法的执行过程，加深对银行家算法的理解。
一、实验条件：
计算机一台，软件vc++6.0
二、实验原理：
n个并发进程共享m个系统资源的系统，进程可动态申请资源和释放资源。
系统按各进程的申请动态的分配资源，先对用户提出的请求进行合法性检查，再进行预分配，利用安全性检测算法进行安全性检测，如果系统分配资源，系统进入安全状态，则预分配就是正式分配，如果系统分配资源，系统进入不安全状态，则撤销预分配。
三、实验内容
#include
#include
intM=3,N=5;//M为资源数量N为进程数量
intavailable[3];//预分配前各类资源可用数量
intmax[5][3];//各进程需要各资源最大数量
intallocation[5][3];//各进程已分配各类资源的数量
intneed[5][3];//各进程需要各类资源的数量
intrequest[3];//进程对某一类资源的请求
intwork[3];//预分配后各类资源可用数量
intfinish[5];//进程结束标志数组。
0表示分配失败，资源不足以满足需求量；1表示分配成功，资源满足需求量
intsafe（）//预分配后安全性检测
{
inti=0;
intj=0;
intk=0;
intflag1=0;//所有进程安全结束；0表示安全可以安全结束，1表示不可以安全结束
intflag2=0;//某进程对资源的需求量与可利用量的大小标志；0表示需求小于可利用，1表示需求大于可利用
for（i=0;i{
finish[i]=0;//各进程结束标志初始化为0。
}
for（i=0;i{
work[i]=available[i];//预分配后各资源可利用量赋值给work[]数组
}
while（j{
for（i=0;i{
if（!
finish[i]）//i进程尚未分配
{
flag2=0;
for（k=0;k{
if（need[i][k]>work[k]）//需求大于可利用
{
flag2=1;
break;
}
}
if（flag2==0）
{
work[0]=work[0]+allocation[i][0];//收回已分配的资源
work[1]=work[1]+allocation[i][1];//收回已分配的资源
work[2]=work[2]+allocation[i][2];//收回已分配的资源
finish[i]=1;
}
}
}
j++;
}
for（i=0;i<5;i++）
{
if（finish[i]==0）
{
flag1=1;//判断各进程是否能够安全结束标志，1表示不能安全结束
break;
}
}
if（flag1==0）
return0;//预分配安全
else
return1;//预分配不安全
}
intdiaodu（）
{
intname;
intr=0;//
inti=0;
intj=0;
printf（"请输入是几号进程申请资源\n"）;
scanf（"%d",&name）;
getchar（）;
for（i=0;i{
printf（"请输入进程%d申请%i资源的个数\n",name,i）;
scanf（"%d",&request[i]）;
getchar（）;
while（need[name][i]{
printf（"不允许索取大于需求量,请重新输入\n"）;
scanf（"%d",&request[i]）;
}
if（available[i]{
printf（"检查用户的请求大于系统中的可利用资源数量,进程%d先等待。
。
。
\n",name）;
r=1;
break;
}
}
if（r==0）
{
//进行资源的预分配
for（i=0;i{
available[i]=available[i]-request[i];
allocation[name][i]=allocation[name][i]+request[i];
need[name][i]=need[name][i]-request[i];
}
return1;//预分配成功
}
else
return0;//预分配失败
}
voidmain（）
{
inti=0,j=0;
intk=0;
intr=0;
intq=1;//继续分配标志。
0表示不继续分配1表示继续分配
intname=0;//申请资源进程的名字
printf（"请输入最大需求矩阵\n"）;
for（i=0;i{
//printf（"请输入进程%d的各资源最大需要的数量\n",i）;
for（j=0;j{
scanf（"%d",&max[i][j]）;
getchar（）;
}
}
printf（"请输入各进程已分配的矩阵\n"）;
for（i=0;i{
//printf（"请输入进程%d的各资源已分配的数量\n",i）;
for（j=0;j{
scanf（"%d",&allocation[i][j]）;
getchar（）;
}
}
printf（"请输入各进程还需要各资源所需数量的矩阵\n"）;
for（i=0;i{
//printf（"请输入进程%d还需要各资源的数量\n",i）;
for（j=0;j{
scanf（"%d",&need[i][j]）;
getchar（）;
}
}
printf（"请输入各资源可利用的数量\n"）;
for（i=0;i{
scanf（"%d",&available[i]）;
getchar（）;
}
//
//调度并检测安全性
//
do
{
intr=diaodu（）;
switch（r）
{
case1:
k=safe（）;
if（k==0）//预分配安全
{
printf（"分配成功！
！
！
结果如下"）;
printf（"各进程已分配的矩阵\n"）;
for（i=0;i{
for（j=0;j{
printf（"%d,",allocation[i][j]）;//打印输出各进程已分配的矩阵
}
printf（"\n"）;
}
printf（"各进程还需要各资源的矩阵\n"）;
for（i=0;i{
for（j=0;j{
printf（"%d,",need[i][j]）;//打印输出各进程还需要各资源的矩阵
}
printf（"\n"）;
}
printf（"各资源可利用的数量\n"）;
for（i=0;i{
printf（"%d,",available[i]）;//打印输出各资源可利用的数量
}
printf（"\n"）;
}
else//预分配不安全
{
printf（"调度失败！
！
！
"）;
for（i=0;i{
//撤销预分配的资源
available[i]=available[i]+request[i];
allocation[name][i]=allocation[name][i]-request[i];
need[name][i]=need[name][i]+request[i];
}
}
break;
case0:
break;
}
printf（"是否继续,输入0否，输入1继续\n"）;
scanf（"%d",&q）;
}while（q==1）;
}
四、原始数据纪录：
输入数据：
最大需求矩阵：
已分配的矩阵还需求的矩阵可利用的数量
进程0：
7,5,30,1,07,4,33,3,2
进程1：
3,2,22,0,01,2,2
进程2：
9,0,23,0,26,0,0
进程3：
2,2,22,1,10,1,1
进程4：
4,3,30,0,24,3,1
T0时刻：
0号进程申请：
1,0,2
T1时刻：
1号进程申请：
3,3,0
T2时刻：
3号进程申请：
0,1,0
输出数据：
五：
结论
如图所示，实际输出数据与预期的输出相同。
通过本次上机实验熟悉了银行家算法,深入了解了计算机利用银行家算法避免死锁的机制。
有利于以后更好的理解操作系统内部各个机制功能的实现。
附录：
用C语言实现提示
1.算法用到的主要数据结构
（1）可利用资源向量intAvailable[M]//M为资源的类型
（2）最大需求矩阵intMax[N][M]//N为进程的数量
（3）已分配矩阵intAllocation[N][M]
（4）还需求矩阵intNeed[N][M]
（5）申请各类资源数量intRequest[x];//进程对某一类资源的请求
（6）工作向量intWork[x];
（7）进程结束标识数组intFinish[y];
//表示系统是否有足够的资源分配给进程y，0为否，1为是
2.银行家算法（主程序）
（1）系统初始化。
输入进程数量，资源种类，各进程已分配、还需求各资源数量，各资源可用数量等。
（2）输入用户的请求三元组（i，j，k），为进程i申请k个j类资源。
（3）检查用户的请求是否小于还需求的数量，条件是k<=Need[i,j]。
如果条件不符则提示重新输入，即不允许索取
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