操作系统课程设计银行家算法设计.docx

1、操作系统课程设计银行家算法设计 操作系统 课程设计报告系 别： 信息科学与技术系 专业班级： 学生姓名： 指导教师： （课程设计时间：2010年7月5日2010年7月9日）一、课程设计目的和意义了解掌握银行家算法，学会模拟实现资源分配，同时有要求编写和调试一个系统分配资源的简单模拟程序，观察死锁产生的条件，并使用适当的算法，有效的防止和避免死锁的发生二、课程设计题目描述及算法题目：银行家算法设计设计要求：编制银行家算法通用程序，并检测所给状态的系统安全性。设进程I提出请求RequestN，则银行家算法按如下规则进行判断。 (1)如果RequestN=NEEDI，N，则转(2)；否则，出错。 (

2、2)如果RequestN=AVAILABLE，则转(3)；否则，出错。 (3)系统试探分配资源，修改相关数据： AVAILABLE=AVAILABLE-REQUEST ALLOCATION=ALLOCATION+REQUEST NEED=NEED-REQUEST(4)系统执行安全性检查，如安全，则分配成立；否则试探险性分配作废，系统恢复原状，进程等待。上述三个矩阵存在如下关系：Needi,j= Maxi，j- Allocationi，j三、课程设计报告内容1.算法描述 设Requesti 是进程Pi的请求向量，如果Requestij=K,表示进程Pi需要K个Rj类型的资源，当Pi发出资源请求后

3、，系统按下面步骤进行检查：（1）如果Requestij=Needi,j，便转向步骤2；否则认为出错，因为它所需要的资源数已超过它所宣布的最大值。（2）如果Requestijneed0 work0=17已分配资源数6，可分配资源数11，则最大分配数17 同理work1=10 、work2=19Process0-need1Work0=22已分配资源数5，可分配17，则总可分配资源数22后面的同理。图3 为申请资源 选择1则进行随机资源分配，选择2则进行手动资源分配。图4 手动分配 为保证程序只在选择的数为0、1或2时继续进行，使用If语句进行判断，不是选择的这三个进程数时终止程序并提示重新输入。

4、图5 给p0手动配后生成的图形与图6 随机分配生成的图形比较 当手动输入的数小于所需资源数时，所需数减小，已分配数增多，p0原需要4 3 1， 手动分配1 2 1后，为3 1 0，已分配变为7 6 9，p1 、p2同理；当手动资源数为4 4 2时，need为0 0 0，但allocation为10 8 11，并不等于10 7 9 ，出现错误。图7 随机分配 当选择1时，进行随机分配，随机分配的资源数为3 2 1，无法满足需要，产生错误。6.附录清单及分析#include#include #include#define M 3#define N 3int NeedMN,AllocationMN,

5、AvalibleN,MaxMN,finishN;/Need :进程需要的资源数Allocation:进程已分配的资源; Avalible:进程可供分配的资源void display(int *a,int n) /显示一维数组 int i; for(i=0;in;i+) printf(%3d,ai); void disp() /显示资源列表 int i;/-原为int i,j,k,h,l，改后Available只要有一个不满足Need就停止检查; printf(Nnumbert Maxtt needtt allocationt avaliblen); for(i=0;iM;i+) printf(

6、p%dt,i);/-分别显示P0,P1,P2的Max,Need,Allocation,Avalible display(Maxi,N); printf(t); display(Needi,N); printf(t); display(Allocationi,N); printf(t); if(i=0) display(Avalible,N); printf(n); void grand(int *a,int *b,int n) /分配资源 int i; for(i=0;in;i+) ai=bi; int check(int *a,int *b,int n) /检查Allocation是否与Ma

7、x相等 int i; for(i=0;in;i+) if(aibi) return 0; return 1; int compare(int *a,int *b,int n) /比较数组的大小 int i; ; /原本为char flag for(i=0;in;i+) if (aibi) return 0; return 1; int comp(int *a,int *b,int n,int m) /比较数组 int i; for(i=0;ibi) if(m=1) printf(request Number%d resouce have an error request overflow av

8、alible%dn,i+1,i); if(m=2) printf(request Number%d resouce have an error request overflow Need%dn,i+1,i); return 0; return 1; void dec(int *a,int *b,int n) /数组相减 int i; for(i=0;in;i+) ai-=bi; char input() /输入数据 char c; c=getchar()-0x30; return c; void add(int *a,int *b,int n,int m) /数组相加 int i ; for(

9、i=0;in;i+) ai+=bi; for(i=0;in;i+) if(m=0) printf(Avalible%d=%d ,i,ai); if(m=3) printf(n); if(m=1) printf(work valuese changed work%d=%dn,i,ai); printf(n);int safe()/检查安全序列 int i,count=0,n,r1=1; /原为int i,count=0,n,j,r1=1; int workN,srM,flag; int finish1N; grand(work,Avalible,N); printf(check safe lis

10、t.n); for(i=0;iN;i+) finish1i=-1; for(n=0;nM;n+) for(i=0;ineed%d ,n,i);break; if(finish1i=-1&flag=1&finishi=-1) printf(find a right need-process%d-need%dn,n,i); add(work,Allocationi,N,r1); finish1i=1; srcount=i; count+; /记录安全序列 if(count=M) printf(-have an safe list-n); for(i=0;i,sri); else printf(p%

11、dn,sri); return 1; else printf(after check there no safe list.n); printf(cant apply resoucen); return 0; int ran_request()/随机请求资源 int i,flag1,flag2,r1=1,r2=2,r3=3; int requestN,pn; /N=3 pn=rand()%2; /pn进程标志 printf(Process%d call for resoucen,pn); /随机进程X请求资源 for(i=0;iN;i+) requesti=rand()%5; /将随机资源给r

12、equesti,i=1,2,3,其实request是现在将要给予的资源 /而且request1,2,3即代表3种不同的资源类型 for(i=0;i=0 & pn=2) break; else printf( input error,please input again!n);/非进程数0、1、2警告 printf(please input the request number:n); for(i=0;iN;i+) printf(The %d request:n,i); scanf(%d,&requesti); for(i=0;iN;i+) finishi=-1; printf(random p

13、roduce request%d:,N); display(request,N); printf(n); if(finishpn=-1) /finish记录进程是否分配完成 flag1=comp(request,Avalible,N,r1);/flag1 flag2=comp(request,Needpn,N,r2);/flag2 if(flag1=1&flag2=1) printf(call for request availible);/显示需求有效 dec(Avalible,request,N);/Avalible-request,指针形式，下2同 dec(Needpn,request,

14、N);/Need-request add(Allocationpn,request,N,r3);/Allocation+request disp(); if(safe()=1) if(check(Allocationpn,Maxpn,N)=1) add(Avalible,Allocationpn,N,0); finishpn=1; return 1; else return 0; else printf(the resouce have assingnedn);int main() int i,j,s_flag; char c,s; int avN,s_llMN; for(i=0;iM;i+)

15、 finishi=-1; srand(time(NULL); for(i=0;iM;i+) for(j=0;jN;j+) Allocationij=rand()%10; Needij=rand()%10; Maxij=Allocationij+Needij; for(i=0;iN;i+) Avaliblei=rand()%12; disp();s_flag=safe(); if(s_flag=1) printf(request resource-(Y/N)n); c=getchar(); if(c=Y|c=y) N1: printf(1-random request resoucen); pr

16、intf(2-request resouce by mann); grand(av,Avalible,N); /保存原始的available的值 for(i=0;iM;i+) grand(s_lli,Allocationi,N);/grand函数为分配资源函数 getchar(); Mnu: s=getchar(); switch(s) /进行分配选择 case 1:if(ran_request()=1) /ran_request()随机请求资源 printf (continue request(Y/N)n); getchar();c=getchar(); if(c=Y|c=y) goto N

17、1; else grand(Avalible,av,N); for(i=0;iM;i+) grand(Allocationi,s_lli,N); /grand(int *a,int *b,int n)/为分配资源函数，b按n大小赋值于a break; case 2:if(request()=1) /-request()手动申请资源 printf(continue request(Y/N)n); getchar();c=getchar(); if(c=Y|c=y) goto N1; else grand(Avalible,av,N);/grand(int *a,int *b,int n) /为分

18、配资源函数，b按n大小赋值于a for(i=0;iM;i+) grand(Allocationi,s_lli,N); break; default:printf(input error,please input agin.n);goto Mnu; if(c=N|c=n) printf(Thank for your use.n); return 0; 六、总结通过这次的课程设计，我了解掌握了银行家算法，学会模拟实现资源分配，同时通过编写和调试一个系统分配资源的简单模拟程序，观察到了死锁产生的条件，并使用适当的算法，有效的防止和避免死锁的发生。 虽然操作系统是以前学的，再接触时遗忘了许多，但是通过

19、老师的讲解，同学的帮助，自己也仔细地看了这次课程设计的实验指导，捡回了许多东西，对于银行家算法的设计、编写的思路变得清晰。通过几天反复的阅读实验指导，仔细的思考出现的问题，反复推敲、测试与修改，终于能完满的完成课程设计任务。课程设计的时间虽然不长，但带了给我知识，也带给了我战胜困难、完成任务的欢乐。希望以后有更多的机会接触这类的课程设计。课程设计成绩:项 目业务考核成绩（70%）（百分制记分）平时成绩（30%）（百分制记分）综合总成绩（百分制记分）注:教师按学生实际成绩（平时成绩和业务考核成绩）登记并录入教务MIS系统，由系统自动转化为“优秀（90100分）、良好（8089分）、中等（7079分）、及格（6069分）和不及格（60分以下）”五等。指导教师评语:指导教师（签名）: 20 年 月 日