死锁避免算法模拟实验银行家算法.docx
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死锁避免算法模拟实验银行家算法
操作系统实验报告
死锁避免算法的模拟实验
——银行家算法
班级：
2013级软件工程1班
学号：
XXX
姓名：
萧氏一郎
数据结构说明 ：
①可利用资源向量available,n个元素的数组,每个元素代表一类可用资源的数目,available[i]=k，表示系统中有Rj类资源k个。
②最大需求矩阵MAX,n3m矩阵定义n个进程时,m类资源的最大
需求max（i,j）=k表示进程需要Rj类资源最大数目为k。
③分配矩阵allocation,n3m矩阵,表示n个进程的每个进程已分配资源情况,alloction（i,j）=k表示进程i已分配Rj类资源k个。
④需求矩阵need,n3m矩阵,表示各进程仍需要各类资源,need
（i,j）=k表示进程i仍需要资源Rj的数目为k.由上述分析可知needi=maxi-allocationi。
Yes
Yes
Yes
No
NO
流程图：
源代码：
#include
intIsprocessallover（）;//判断系统中的进程是否全部运行完毕
voidSystemstatus（）;//显示当前系统中的资源及进程情况
voidAllow（int,int*）;//若进程申请不导致死锁，用此函数分配资源
voidForbidenseason（int）;//若发生死锁，则显示原因
intBanker（int,int*）;//银行家算法
intAvailiable[5]={5,6,6,5,4};//初始状态，系统可用资源量
intMax[5][5]={{1,2,3,2,3},{3,2,2,3,3},{7,0,2,3,3},{2,2,2,2,3},{4,3,3,1,3}};//各进程对各资源的最大需求量
intAllocation[5][5]={{0,1,0,0,1},{2,0,0,1,1},{3,0,2,0,1},{2,1,1,0,1},{0,0,2,0,1},};//初始状态，各进程占有资源量
intNeed[5][5]={{1,1,3,2,2},{1,2,2,2,2},{4,0,0,3,2},{0,1,1,2,2},{4,3,1,1,2},};//初始状态时，各进程运行完毕，还需要的资源量
intover[5]={0,0,0,0,0};//标记对应进程是否得到所有资源并运行完毕
intmain（）
{
inti,j,k;
intprocess=0;//发出请求的进程
intdecide=0;//银行家算法的返回值
intRequest[5]={0,0,0,0,0};//申请的资源量数组
intsourcenum=0;//申请的各资源量
/*判断系统中进程是否全部运行完毕*/
step1:
if（Isprocessallover（）==1）
{
puts（"系统中全部进程运行完毕！
"）;
return0;
}
/*显示系统当前状态*/
Systemstatus（）;
/*人机交互界面*/
step2:
printf（"输入发出请求的进程（输入“0”退出系统）:
"）;
scanf（"%d",&process）;
if（process==0）
{
printf（"放弃申请，退出系统！
"）;
return0;
}
if（process<1||process>5||over[process-1]==1）
{
puts（"系统无此进程!
"）;
gotostep2;
}
puts（"此进程申请各资源（A,B,C,D,E）数目：
"）;
for（i=0;i<5;i++）
{
printf（"%c资源:
",65+i）;
scanf（"%d",&sourcenum）;
Request[i]=sourcenum;
}
/*用银行家算法判断是否能够进行分配*/
decide=Banker（process,Request）;
if（decide==0）
{
/*将此进程申请资源分配给它*/
Allow（process,Request）;
gotostep1;
}
else
{
/*不能分配，显示原因*/
Forbidenseason（decide）;
gotostep2;
}
return0;
}
intIsprocessallover（）
{
inti,j;
intprocessnum=0;
for（i=0;i<6;i++）
{
//判断每个进程是否运行完毕
if（over[i]==1）processnum++;
}
if（processnum==5）return1;//系统中全部进程运行完毕
return0;
}
voidSystemstatus（）
{
inti,j;
puts（"此刻系统中存在的进程:
"）;
for（i=0;i<5;i++）
if（over[i]!
=1）printf（"P%d",i+1）;
puts（""）;
puts（"此刻系统可利用资源（单位：
个）:
"）;
puts（"ABCDE"）;
for（i=0;i<5;i++）printf（"%d",Availiable[i]）;
puts（""）;
puts（"此刻各进程已占有资源如下（单位：
个）:
"）;
puts（"ABCDE"）;
for（i=0;i<5;i++）
{
if（over[i]==1）continue;
printf（"P%d",i+1）;
for（j=0;j<5;j++）printf（"%d",Allocation[i][j]）;
puts（""）;
}
puts（"各进程运行完毕还需各资源如下（单位：
个）:
"）;
puts（"ABCDE"）;
for（i=0;i<6;i++）
{
if（over[i]==1）continue;
printf（"P%d",i+1）;
for（j=0;j<5;j++）printf（"%d",Need[i][j]）;
puts（""）;
}
}
intBanker（intp,int*R）
{
inti,j,m,n;
intnum=0;
intFinish[5]={0,0,0,0,0};
intwork[5]={0,0,0,0,0};
intAvailiableTest[5];
intAllocationTest[5][5];
intNeedTest[5][5];
/*判断申请的资源是否大于系统可提供的资源总量*/
for（i=0;i<5;i++）
{
if（*（R+i）>Availiable[i]）return1;
}
/*判断该进程申请资源量是否大于初始时其申明的需求量*/
for（i=0;i<5;i++）
{
if（*（R+i）>Need[p-1][i]）return2;
}
/*为检查分配的各数据结构赋初值*/
for（i=0;i<5;i++）
AvailiableTest[i]=Availiable[i];
for（i=0;i<6;i++）
for（j=0;j<5;j++）
AllocationTest[i][j]=Allocation[j][i];
for（i=0;i<6;i++）
for（j=0;j<5;j++）
NeedTest[i][j]=Need[j][i];
/*进行试分配*/
for（i=0;i<5;i++）
{
AvailiableTest[i]-=*（R+i）;
AllocationTest[p-1][i]+=*（R+i）;
NeedTest[p-1][i]-=*（R+i）;
}
/*检测进程申请得到满足后，系统是否处于安全状态*/
for（i=0;i<5;i++）
work[i]=AvailiableTest[i];
for（m=1;m<=6;m++）
{
for（n=0;n<6;n++）
{
num=0;
/*寻找用此刻系统中没有运行完的进程*/
if（Finish[n]==0&&over[n]!
=1）
{
for（i=0;i<4;i++）
if（NeedTest[n][i]<=work[i]）
num++;
if（num==4）
{
for（i=0;i<4;i++）
work[i]=work[i]+AllocationTest[n][i];
Finish[n]=1;
}
}
}
}
for（i=0;i<6;i++）
if（Finish[i]==0&&over[i]!
=1）
return3;
return0;
}
voidAllow（intp,int*R）
{
inti,j;
puts（"可以满足申请！
"）;//可以满足申请！
staticintovernum;
/*对进程所需的资源进行分配*/
for（i=0;i<5;i++）
{
Availiable[i]=Availiable[i]-*（R+i）;
Allocation[p-1][i]=Allocation[p-1][i]+*（R+i）;
Need[p-1][i]=Need[p-1][i]-*（R+i）;
}
/*分配后判断其是否运行完毕*/
overnum=0;
for（i=0;i<5;i++）
if（Need[p-1][i]==0）overnum++;
if（overnum==5）
{
/*此进程运行完毕，释放其占有的全部资源*/
for（i=0;i<5;i++）
Availiable[i]=Availiable[i]+Allocation[p-1][i];
/*标记该进程运行完毕*/
over[p-1]=1;
printf（"进程P%d所需资源全部满足，此进程运行完毕！
\n"）;
}
}
voidForbidenseason（intd）
{
puts（"不能满足申请，此进程挂起，原因为:
"）;
switch（d）
{
case1:
puts（"申请的资源量大于系统可提供的资源量!
"）;break;
case2:
puts（"申请的资源中有某种资源大于其声明的需求量!
"）;break;
case3:
puts（"若满足申请，系统将进入不安全状态，可能导致死锁!
"）;
}
}
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