操作系统实验报告.docx

1、操作系统实验报告操作系统实验报告学 院：信息科学与工程学院 指导老师： 胡小龙 1、实验目的1、 增强学生对计算机操作系统基本原理、基本理论、基本算法的理解2、 提高和培养学生的动手能力2、实验题目银行家算法模拟3、题目分析1.银行家算法中的数据结构（1）可利用资源向量Available，其中每个元素代表一类可利用资源数目，其初始值是系统中所配置的该类的全部可利用资源的数目（2）最大需求矩阵Max，它定义系统中n个进程中的每一个进程对m类资源的最大需求（3）分配矩阵Allocation，它定义系统中每一类资源当前已分配给每一进程的资源数（4）需求矩阵Need，表示每一进程尚需的各类资源数上述算

2、法结构存在下述关系Needi,j=Maxi,j-Alocationi,j2.银行家算法设Requesti是进程Pi的请求向量，当pi发出资源请求后，系统按照下述步骤进行检查：（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Requestiji; Allocationprocess.i+= res-i; Needprocess.i -= res-i;（4）系统执行安全性算法，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pi，已完成此次分配；否则，将本次的试探分配作废，分配回滚。 Avai

3、lable.i+= res-i; Allocationprocess.i -= res-i; Needprocess.i+= res-i;/资源分配请求bool request(int process,RESOURCE *res) /request向量需小于Need矩阵中对应的向量 if(res-A B C A B C = Available.C) /试探分配 ProbeAlloc(process,res); /如果安全检查成立，则请求成功，否则将分配回滚并返回失败 if(SafeCheck() return true; else printf(安全性检查失败。原因：系统将进入不安全状态，有可

4、能引起死锁。n); printf(正在回滚.n); RollBack(process,res); else printf(安全性检查失败。原因：请求向量大于可利用资源向量。n); else printf(安全性检查失败。原因：请求向量大于需求向量。n); return false;3.安全性算法（1）设置两个向量： i 工作向量Work,表示系统可提供给进程继续运行所需的各类资源数目，在执行安全算法开始时：Work=Available ii Finish,表示系统是否有足够的资源分配给进程，是指运行完成。开始时：Finishi=false;当有足够资源分配给进程时，再令Finishi=true

5、（2）从进程集合中找到一个满足下述条件的进程： i Finishi=false; ii Needi,j=Workj;若找到，执行步骤（3），否则，执行步骤（4）（3）当进程pi获得资源后，可顺利执行，直至完成，并释放出分配给他的资源 Workj=Workj+Allocationi,j; Finishi=true; Go to step2;(4)如果所有进程的Finishi=true都满足，则表示系统处于安全状态；否则，系统处于不安全状态。/安全性检查bool SafeCheck() RESOURCE Work = Available; bool FinishPROCESSES_NUMBER =

6、 false,false,false,false,false; int i; int j = 0; for (i = 0;i PROCESSES_NUMBER; i+) /是否已检查过 if(Finishi = false) /是否有足够的资源分配给该进程 if(Needi.A = Work.A & Needi.B = Work.B & Needi.C = Work.C) /有则使其执行完成，并将已分配给该进程的资源全部回收 Work.A += Allocationi.A; Work.B += Allocationi.B; Work.C += Allocationi.C; Finishi =

7、true; safej+ = i; i = -1; /重新进行遍历 /如果所有进程的Finish向量都为true则处于安全状态，否则为不安全状态 for (i = 0; i PROCESSES_NUMBER; i+) if (Finishi = false) return false; return true;4、源代码banker.h#pragma warning(disable:4996)typedef int bool;#define false 0#define true !false/系统中所有进程数量#define PROCESSES_NUMBER 5typedef struct

8、int A; int B; int C;RESOURCE;/最大需求矩阵RESOURCE MaxPROCESSES_NUMBER = 7,5,3, 3,2,2, 9,0,2, 2,2,2, 4,3,3;/已分配资源数矩阵RESOURCE AllocationPROCESSES_NUMBER = 0,1,0, 2,0,0, 3,0,2, 2,1,1, 0,0,2;/需求矩阵RESOURCE NeedPROCESSES_NUMBER = 7,4,3, 1,2,2, 6,0,0, 0,1,1, 4,3,1;/可用资源向量RESOURCE Available = 3,3,2;int safePROCE

9、SSES_NUMBER;main.c#include #include #include banker.h/试探分配void ProbeAlloc(int process,RESOURCE *res) Available.A -= res-A; Available.B -= res-B; Available.C -= res-C; Allocationprocess.A += res-A; Allocationprocess.B += res-B; Allocationprocess.C += res-C; Needprocess.A -= res-A; Needprocess.B -= re

10、s-B; Needprocess.C -= res-C;/若试探分配后进入不安全状态，将分配回滚void RollBack(int process,RESOURCE *res) Available.A += res-A; Available.B += res-B; Available.C += res-C; Allocationprocess.A -= res-A; Allocationprocess.B -= res-B; Allocationprocess.C -= res-C; Needprocess.A += res-A; Needprocess.B += res-B; Needpro

11、cess.C += res-C;/安全性检查bool SafeCheck() RESOURCE Work = Available; bool FinishPROCESSES_NUMBER = false,false,false,false,false; int i; int j = 0; for (i = 0;i PROCESSES_NUMBER; i+) /是否已检查过 if(Finishi = false) /是否有足够的资源分配给该进程 if(Needi.A = Work.A & Needi.B = Work.B & Needi.C = Work.C) /有则使其执行完成，并将已分配给该

12、进程的资源全部回收 Work.A += Allocationi.A; Work.B += Allocationi.B; Work.C += Allocationi.C; Finishi = true; safej+ = i; i = -1; /重新进行遍历 /如果所有进程的Finish向量都为true则处于安全状态，否则为不安全状态 for (i = 0; i A B C A B C = Available.C) /试探分配 ProbeAlloc(process,res); /如果安全检查成立，则请求成功，否则将分配回滚并返回失败 if(SafeCheck() return true; els

13、e printf(安全性检查失败。原因：系统将进入不安全状态，有可能引起死锁。n); printf(正在回滚.n); RollBack(process,res); else printf(安全性检查失败。原因：请求向量大于可利用资源向量。n); else printf(安全性检查失败。原因：请求向量大于需求向量。n); return false;/输出资源分配表void PrintTable() printf(ttt*资源分配表*n); printf(Process Max Allocation Need Availablen); printf( A B C A B C A B C A B C

14、n); printf( P0 %d %d %d %d %d %d %d %d %d %d %d %dn,Max0.A,Max0.B,Max0.C,Allocation0.A,Allocation0.B,Allocation0.C,Need0.A,Need0.B,Need0.C,Available.A,Available.B,Available.C); printf( P1 %d %d %d %d %d %d %d %d %dn,Max1.A,Max1.B,Max1.C,Allocation1.A,Allocation1.B,Allocation1.C,Need1.A,Need1.B,Need1

15、.C); printf( P2 %d %d %d %d %d %d %d %d %dn,Max2.A,Max2.B,Max2.C,Allocation2.A,Allocation2.B,Allocation2.C,Need2.A,Need2.B,Need2.C); printf( P3 %d %d %d %d %d %d %d %d %dn,Max3.A,Max3.B,Max3.C,Allocation3.A,Allocation3.B,Allocation3.C,Need3.A,Need3.B,Need3.C); printf( P4 %d %d %d %d %d %d %d %d %dn,

16、Max4.A,Max4.B,Max4.C,Allocation4.A,Allocation4.B,Allocation4.C,Need4.A,Need4.B,Need4.C); printf(n);int main() int ch; printf(先检查初始状态是否安全。n); if (SafeCheck() printf(系统处于安全状态。n); printf(安全序列是P%d,P%d,P%d,P%d,P%d。n,safe0,safe1,safe2,safe3,safe4); else printf(系统处于不安全状态。程序将退出.n); goto over; do int process

17、; RESOURCE res; PrintTable(); printf(请依次输入请求分配的进程和对三类资源的请求数量：); scanf(%d%d%d%d,&process,&res.A,&res.B,&res.C); if (request(process,&res) printf(分配成功。n); printf(安全序列是P%d,P%d,P%d,P%d,P%d。n,safe0,safe1,safe2,safe3,safe4); else printf(分配失败。n); printf(是否继续分配？(Y/N):); fflush(stdin); /虽然C标准不支持这种用法，但是VC+支持 ch = getchar(); while (ch = Y | ch = y); over: printf(执行完毕。); return 0;五、程序运行截图6、实验心得