银行家算法实验报告C语言版.docx
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银行家算法实验报告C语言版
《操作系统》课程综合性实验报告
：
学号：
2016年11月20日
实验题目
进程调度算法程序设计
一、实验目的
通过对安全性算法和银行家算法的模拟，进一步理解资源分配的基本概念，加深对资源申请，资源分配（银行家算法）以及系统是否能分配（安全性算法）资源的理解。
二、设备与环境
1.硬件设备：
PC机一台
2.软件环境：
安装Windows操作系统或者Linux操作系统，并安装相关的程序开发环境，如C\C++\Java等编程语言环境。
三、实验容
用C语言（或其它语言，如Java）实现对资源的资源申请与分配；
（一）银行家算法（bank（）函数）：
进程i发出请求资源申请，
（1）如果Request[j]<=need[i,j],转向步骤
（2）,否则认为出错，因为他所需要的资源数已经超过它所宣布的最大值。
（2）如果：
Requesti[j]<=available[i,j]，转向步骤（3），否则表示尚无足够资源，进程i需等待。
（3）若以上两个条件都满足，则系统试探着将资源分配给申请的进程，并修改下面数据结构中的数值：
Available[i,j]=Available[i,j]-Request[j]；
Allocation[i][j]=Allocation[i][j]+Request[j]；
need[i][j]=need[i][j]-Request[j]；
（4）试分配后，执行安全性检查，调用check（）函数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。
否则本次试探分配作废，恢复原来的资源分配状态，让该进程等待。
（5）用do{…}while循环语句实现输入字符y/n判断是否继续进行资源申请。
（二）安全性算法（safe（）函数）:
（1）设置两个向量：
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，在执行安全性算法开始时，Work=Available。
工作向量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；当有足够的资源分配给进程时，再令Finish[i]=true。
（2）在进程中查找符合以下条件的进程：
条件1：
Finish[i]=false；条件2：
need[i][j]<=Work[j]若找到，则执行步骤（3）否则，执行步骤（4）
（3）当进程获得资源后，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[j]=Work[j]+Allocation[i][j]；Finish[i]=true；gotostep
（2）；
（4）如果所有的Finish[i]=true都满足，则表示系统处于安全状态，否则，处于不安全状态。
四、实验结果及分析
1.实验设计说明
按0由用户输入，按1由系统提供数据
2.实验代码
#include
#include
#include
#definemax_process50//最大进程数
#definemax_resource100//最大资源数
#definefalse0
#definetrue1
intavailable[max_resource]={3,3,2};//可利用资源向量
intmax[max_process][max_resource]={{7,5,3},{3,2,2},{9,0,2},{2,2,2},{4,3,3}};//最大需求矩阵
intallocation[max_process][max_resource]={{0,1,0},{2,0,0},{3,0,2},{2,1,1},{0,0,2}};//分配矩阵
intneed[max_process][max_resource];//需求矩阵
intrequest[max_process][max_resource];//进程需要资源数
intfinish[max_process];
intm=5,n=3;
voidinit（）;
intsafe（）;
voidbank（）;
voidinit2（）;
voidprint（）;
voidprint2（）;
voidmain（）
{
inti;
printf（"请输入测试数据，按0由用户输入测试数据，按1由系统提供测试数据：
\n"）;
scanf（"%d",&i）;
switch（i）{
case0:
init（）;
break;
case1:
init2（）;
break;
}
print（）;
safe（）;
bank（）;
}
voidinit（）
{
inti,j;
printf（"请输入进程数目：
\n"）;
scanf（"%d",&m）;
printf（"请输入资源种类数目：
\n"）;
scanf（"%d",&n）;
printf（"请按顺序输入系统中可利用的每种资源量：
\n"）;
for（i=0;iscanf（"%d",&available[i]）;
printf（"请输入最大需求矩阵：
\n"）;
for（i=0;ifor（j=0;j{
scanf（"%d",&max[i][j]）;
}
printf（"请输入分配矩阵：
\n"）;
for（i=0;ifor（j=0;j{
scanf（"%d",&allocation[i][j]）;
}
for（i=0;ifor（j=0;j{
need[i][j]=max[i][j]-allocation[i][j];
if（need[i][j]<0）
printf（"您输入的第%d个进程的%d个资源数据有错，请重新输入\n",i,j）;
}
}
voidinit2（）
{inti,j;
for（i=0;ifor（j=0;jneed[i][j]=max[i][j]-allocation[i][j];
}
voidprint（）{
inti,j;
printf（"最大需求矩阵如下:
\n"）;
for（i=0;i{printf（"p%d\t",i）;
for（j=0;j{
printf（"%d\t",max[i][j]）;
}
printf（"\n"）;
}
printf（"分配矩阵如下:
\n"）;
for（i=0;i{printf（"p%d\t",i）;
for（j=0;j{
printf（"%d\t",allocation[i][j]）;
}
printf（"\n"）;
}
printf（"需求矩阵如下:
\n"）;
for（i=0;i{printf（"p%d\t",i）;
for（j=0;j{
printf（"%d\t",need[i][j]）;
}
printf（"\n"）;
}
printf（"系统可提供资源如下:
\n"）;
for（j=0;jprintf（"%d\t",available[j]）;
printf（"\n"）;
}
intsafe（）
{
inti,j,k=0,l[m],p;
intwork[n];
for（i=0;iwork[i]=available[i];
for（i=0;ifinish[i]=false;
for（i=0;i{
if（finish[i]==true）continue;
else{
for（j=0;jif（need[i][j]>work[j]）break;
if（j==n）{
for（p=0;pwork[p]=work[p]+allocation[i][p];
finish[i]=true;
l[k]=i;
k++;
i=-1;
}
elsecontinue;
}
}
if（k==m）
{
printf（"\n"）;
printf（"**************************此时刻资源分配情况**************************\n"）;
printf（"进程|Work|Need|Allo|W+Allo|Finish\n"）;
for（i=0;ifor（i=0;i{
printf（"p%d|",l[i]）;
for（p=0;pprintf（"%3d",work[p]）;
printf（"|"）;
for（p=0;p{
printf（"%3d",need[l[i]][p]）;
}
printf（"|"）;
for（p=0;p{
printf（"%3d",allocation[l[i]][p]）;
}
printf（"|"）;
for（p=0;p{
printf（"%3d",allocation[l[i]][p]+work[p]）;
}
printf（"|"）;
printf（"Ture\n"）;
for（p=0;pwork[p]=work[p]+allocation[l[i]][p];
if（i==4）returntrue;
}
}
else{printf（"系统不安全\n"）;returnfalse;}
}
voidbank（）{
inti,number;
charanswer;
while
（1）{
printf（"\n请输入需申请资源的进程号（第一个进程号为0）：
\n"）;
scanf（"%d",&number）;
printf（"请依次输入该进程所需申请的所有资源数目：
\n"）;
for（i=0;iscanf（"%d",&request[number][i]）;
for（i=0;iif（request[number][i]>need[number][i]）
{
printf（"申请的资源超过还需要的资源，请重新输入\n"）;
continue;
}
if（request[number][i]>available[i]）
{
printf（"申请的资源超过所能提供的资源，请重新输入\n"）;
continue;
}
}
for（i=0;iavailable[i]=available[i]-request[number][i];
allocation[number][i]=allocation[number][i]+request[number][i];
need[number][i]=need[number][i]-request[number][i];
}
if（safe（））{printf（"分配成功！
\n"）;}
else{
printf（"系统无法分配资源！
\n"）;
for（i=0;iavailable[i]=available[i]+request[number][i];
allocation[number][i]=allocation[number][i]-request[number][i];
need[number][i]=need[number][i]+request[number][i];
}
}
printf（"是否继续申请资源？
请回答（Y,N）：
\n"）;
scanf（"%c",&answer）;//清楚回车符
scanf（"%c",&answer）;
if（answer=='Y'||answer=='y'）continue;
elsebreak;
}
}
3.实验结果
按1由系统提供数据，测试t0时刻的安全性
按0由用户输入，测试t0时刻的安全性
输入进程号4，申请资源（4,8,9）,如图所示，申请失败显示出失败原因，无法分配资源，若需继续分配选择Y或y
输入进程号1，申请资源（1,0,2），调用安全性算法若符合安全性，找出安全序列并打印出此时系统资源分配情况，显示分配成功！
若需继续分配输入Y或y，输入其他退出程序
4.实验结果分析
如上
5.实验心得
教师评价
评定项目
A
B
C
D
评定项目
A
B
C
D
算确
界面美观，布局合理
程序结构合理
操作熟练
语法、语义正确
解析完整
实验结果正确
文字流畅
报告规
题解正确
其他：
评价教师签名：
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