操作系统 银行家算法.docx

操作系统 银行家算法.docx

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操作系统银行家算法

昆明理工大学信息工程与自动化学院学生实验报告

（2010—2011学年第二学期）

课程名称：

操作系统开课实验室：

2011年4月28日

年级、专业、班

学号

姓名

成绩

实验项目名称

银行家算法

指导教师

教师评语

教师签名：

年月日

一、实验目的

通过编写银行家算法，要求学生进一步掌握如何实现死锁的避免，进一步熟练使用数组进行程序的设计及实现。

二、实验原理及基本技术路线图（方框原理图）

用C语言或C++语言开发。

实现银行家算法、安全性检测算法。

Y

N

N

Y

Y

N

Y

N

三、所用仪器、材料（设备名称、型号、规格等）。

计算机一台

四、实验方法、步骤

#include

#include

#defineFALSE0

#defineTRUE1

#defineW10//最大进程数W=10

#defineR20//最大资源总数R=20

intM;

intN;

intALL_RESOURCE[W];

intAVAILABLE[R];//可利用资源向量

intMAX[W][R];//最大需求矩阵

intALLOCATION[W][R];//分配矩阵

intNEED[W][R];//需求矩阵

intRequest[R];//进程请求向量

voidinputdata（）;//数据输入

voidshowdata（）;//数据显示

voidchangdata（intk）;//进程请求资源数据改变

voidrestoredata（intk）;//数据恢复

intchksec（ints）;//系统安全性的检测

intchkmax（ints）;//检测最大需求

voidbank（）;//检测分配的资源是否合理

voidmain（）

{inti,j;

inputdata（）;

for（i=0;i

{j=chksec（i）;

if（j==0）break;

}

if（i>=M）

cout<<"错误提示：

经安全性检查发现，系统的初始状态不安全！

！

！

\n"<

else

{cout<<"提示：

经安全性检查发现，系统的初始状态安全！

"<

bank（）;

}

}

voidinputdata（）

{inti=0,j=0,p;

cout<<"请输入总进程数:

"<

do{

cin>>M;

if（M>W）cout<

"<

}while（M>W）;

cout<

cout<<"请输入资源的种类数:

"<

do{cin>>N;

if（N>R）

cout<

"<R）;

cout<

cout<<"请依次输入各类资源的总数量"<

for（i=0;i>ALL_RESOURCE[i];

cout<

cout<<"请依次输入各进程所需要的最大资源数量:

"<

for（i=0;i

{

for（j=0;j

{

do{cin>>MAX[i][j];

if（MAX[i][j]>ALL_RESOURCE[j]）

cout<

"<ALL_RESOURCE[j]）;

}

}

cout<

cout<<"请依次输入各进程已经占据的各类资源数量:

"<

for（i=0;i

{

for（j=0;j

{

do{cin>>ALLOCATION[i][j];

if（ALLOCATION[i][j]>MAX[i][j]）

cout<

"<

}while（ALLOCATION[i][j]>MAX[i][j]）;

}

}

cout<

for（i=0;i

for（j=0;j

NEED[i][j]=MAX[i][j]-ALLOCATION[i][j];

for（j=0;j

{p=ALL_RESOURCE[j];

for（i=0;i

{p=p-ALLOCATION[i][j];

AVAILABLE[j]=p;

if（AVAILABLE[j]<0）

AVAILABLE[j]=0;

}

}

}

voidshowdata（）

{inti,j;

cout<<"各种资源的总数量:

"<

cout<<"";

for（j=0;j

cout<<"资源"<

"<

cout<

cout<<"当前系统中各类资源的可用数量:

"<

cout<<"";

for（j=0;j

cout<<"资源"<

"<

cout<

cout<<"各进程还需要的资源数量:

"<

for（i=0;i

{cout<<"进程P"<

";

for（j=0;j

cout<

cout<

}

cout<

cout<<"各进程已经得到的资源量:

"<

for（i=0;i

{cout<<"进程P"<

";

for（j=0;j

cout<

cout<

}cout<

}

voidchangdata（intk）

{intj;

for（j=0;j

{

AVAILABLE[j]=AVAILABLE[j]-Request[j];

ALLOCATION[k][j]=ALLOCATION[k][j]+Request[j];

NEED[k][j]=NEED[k][j]-Request[j];

}

}

voidrestoredata（intk）

{

intj;

for（j=0;j

{AVAILABLE[j]=AVAILABLE[j]+Request[j];

ALLOCATION[k][j]=ALLOCATION[k][j]-Request[j];

NEED[k][j]=NEED[k][j]+Request[j];

}

}

intchksec（ints）

{

intWORK,FINISH[W];

inti,j,k=0;

for（i=0;i

FINISH[i]=FALSE;

for（j=0;j

{WORK=AVAILABLE[j];

i=s;

do

{if（FINISH[i]==FALSE&&NEED[i][j]<=WORK）

{

WORK=WORK+ALLOCATION[i][j];

FINISH[i]=TRUE;

i=0;

}else

{i++;

}

}while（i

for（i=0;i

if（FINISH[i]==FALSE）

{return1;

}

}return0;

}

intchkmax（ints）

{intj,flag=0;

for（j=0;j

{

if（MAX[s][j]==ALLOCATION[s][j]）

{flag=1;

AVAILABLE[j]=AVAILABLE[j]+MAX[s][j];

MAX[s][j]=0;

}

}returnflag;

}

voidbank（）//检测分配的资源是否合理

{

inti=0,j=0;

charflag='Y';

while（flag=='Y'||flag=='y'）

{

i=-1;

while（i<0||i>=M）

{cout<<"请输入需申请资源的进程号（从P0到P"<

）:

";

cout<<"p";

cin>>i;

if（i<0||i>=M）

cout<<"输入的进程号不存在，重新输入!

"<

}

cout<<"请输入进程P"<

"<

for（j=0;j

{cout<<"资源"<

";

cin>>Request[j];

if（Request[j]>NEED[i][j]）

{cout<<"进程P"<

";

cout<<"申请不合理，出错!

请重新选择!

"<

flag='N';

break;

}

else

{if（Request[j]>AVAILABLE[j]）

{cout<<"进程P"<

";

cout<<"申请不合理，出错!

请重新选择!

"<

flag='N';

break;

}

}

}

if（flag=='Y'||flag=='y'）

{changdata（i）;

if（chksec（i））

{cout<

cout<<"该分配会导致系统不安全!

!

!

本次资源申请不成功，不予分配!

!

!

"<

cout<

restoredata（i）;

}

else

{cout<

cout<<"经安全性检查，系统安全，本次分配成功，且资源分配状况如下所示：

"<

cout<

showdata（）;

if（chkmax（i））

{cout<<"在资源分配成功之后，由于该进程所需的某些资源的最大需求量已经满足，"<

cout<<"因此在进程结束后系统将回收这些资源！

"<

cout<<"在资源收回之后，各进程的资源需求和分配情况如下所示：

"<

showdata（）;

}

}

}

cout<

cout<<"是否继续银行家算法演示,按'Y'或'y'键继续,按'N'或'n'键退出演示:

";

cin>>flag;}

}

五、实验过程原始记录（数据、图表、计算等）

六、实验结果、分析和结论（误差分析与数据处理、成果总结等。

其中，绘制曲线图时必须用计算纸）

以前对于银行家算法的理解仅限与理论知识，通过本次上机，我理解了银行家算法的工作原理，加深了我对银行家算法的了解，掌握了如何利用银行家算法避免死锁。

实验中遇到点问题，通过查阅资料、询问老师顺利解决。

通过这次的实践，使我的理论知识更加的牢固。