银行家算法实验报告.docx

1、银行家算法实验报告计算机操作系统实验报告一、 实验名称： 银行家算法二、 实验目的： 银行家算法是避免死锁的一种重要方法，通过编写 一个简单的银行家算法程序，加深了解有关资源申请、避免死 锁等概念，并体会和了解死锁和避免死锁的具体实施方法。三、 问题分析与设计：1、算法思路 ：先对用户提出的请求进行合法性检查，即检查 请求是否大于需要的，是否大于可利用的。若请求合法，则进 行预分配，对分配后的状态调用安全性算法进行检查。若安 全，则分配；若不安全，则拒绝申请，恢复到原来的状态，拒 绝申请。2、银行家算法步骤：(1)如果Requestk or二Need则转向步骤(2)；否则，认为出错，因为它所需

2、要的资源数已超过它所宣布的最大值。(2)如果Request or二Available,则转向步骤(3);否则，表示系统中尚无足够的资源，进程必须等待。(3) 系统试探把要求的资源分配给进程 Pi,并修改下面数据结构中的数值：Available=Available-Requesti;Allocation=Allocation+Request;Need=Need-Request;（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。3、安全性算法步骤：（1）设置两个向量工作向量 Work 。它表示系统可提供进程继续运行所需要的各类资 源数目，执行安全算法开始时， Work=Allo

3、cation;布尔向量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 Finishi=false ，当有足够资源分配给进程 时，令 Finishi=true 。（2） 从进程集合中找到一个能满足下述条件的进程：1Finishi=false2Needor=Work如找到，执行步骤（ 3）；否则，执行步骤（ 4）。（3） 当进程 P 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=Work+Allocation;Finishi=true;转向步骤（ 2）。（ 4）如果所有进程的 Finishi=true, 则表示系统处于安全状态；否 则

4、，系统处于不安全状态。4、流程图:系统主要过程流程图银行家算法流程图安全性算法流程图四、实验代码：#defi ne M 5#defi ne N 3本实验中使用到的库函数#i nclude II#i nclude #in elude 开始定义银行家算法中需要用到的数据int max 51; /int allocation51;int need 51;int available1;int request51;char *fini sh5;int safe5;int n,i,m;int k=0;int j=0;int work1;int works51;printf(n);void start()

5、/ line(); printf(printf(line();void end() / line(); printf(表示银行家算法开始银行家算法开始 n);- 死锁避免方法表示银行家算法结束银行家算法结束，谢谢使用 n);n);line();输入银行家算法起始各项数据void input() /for (n=0;n5;n+)printf(” 请输入进程P%d的相关信息：n,n);printf(Max:);for (m=0;m1;m+)scanf(%d,&maxnm);printf(Allocation:);for (m=0;m1;m+)scanf(%d,&allocationnm);for

6、(m=0;m1;m+)neednm=maxnm-allocationnm;printf( 请输入系统可利用资源数 Available:);for (m=0;m1;m+)scanf(%d,&availablem);void output() / 输出系统现有资源情况line();printf( 资源情况 Max Allocation Need Availablen);printf( 进程 A A A A n);line();for(n=0;n5;n+)printf(P%d%3d%3d%3d,n,maxn0,allocationn0,needn0);if (n=0)printf(%3d%3dn,a

7、vailable0);elseprintf(n);line();void change() / 当 Requesti,j=Availablej 时，系统把资源分配给 进程 Pi ， Availablej 和 Needi,j 发生改变for (m=0;m1;m+)availablem-=requestim; allocationim+=requestim; needim-=requestim;void outputsafe() / 输出安全序列的资源分配表printf(该安全序列的资源分配图如下： n)；line()；printf(资源情况 WorkNeedAllocation Work+All

8、ocationFinishn)；printf(进程 A AAA n)；line();for(n=0;n5;n+)printf(P%d%9d%3d%3d%5d%12sn,safen,workssafen0,needsaf en0,allocationsafen0,workssafen0+allocationsafen0 ,finishn);line();int check() / 安全性算法printf(” 开始执行安全性算法n ”)；for (m=0;m1;m+) / 数组 work 和 finish 初始化workm=availablem；for (n=0；n5；n+)finishn=fal

9、se； safen=0；k=0;for (m=0;m5;m+)for (n=0;n5;n+)if(strcmp(finishn,false)=0 & needn0P%d-P%d-P%d- P%d 系统是安全的 n,safe0,safe1,safe2,safe3,safe4);j=1;outputsafe(); / 输出安全序列的资源分配表return 1;void main() / 主程序开始start();for (;j=0;) / 确认输入数据的正确性，若输入错误，重新输入input();printf( 以下为进程资源情况，请确认其是否正确： n);output();printf( 数据是

10、否无误： n 正确：输入 1n 错误：输入 0n 请输 入：);scanf(%d,&j);printf( 数据确认无误，算法继续。 n);if (check()=0) / 若 check 函数返回值为 0，表示输入的初始数据找不到安全序列，无法进行下一步，程序结束end();exit(0);for(;j=1;) / 当有多个进程请求资源时，循环开始printf( 请输入请求资源的进程 i(0 、1、2、3、4)：); / 输入 发出请求向量的进程及请求向量scanf(%d,&i);printf( 请输入进程P%d的请求向量Request%d: ,i,i);for(n=0;nneedi0;) /

11、 若请求向量大于需求资源，则认为是输入错误，要求重新输入printf(” 数据输入有误，请重试！ n请输入进程P%d的请求向量 Request%d: ,i,i);for(n=0;n1;n+)scanf(%d,&requestin);if(requesti0=available0) / 判断系统是否有足够资源提供分配printf(” 系统正在为进程P%d分配资源n”,i);change(); / 分配资源j=0;elseprintf(” 系统没有足够的资源，进程 P%d需要等待。n,i);if (j=0) /j=0 表示系统有足够资源分配的情况printf( 当前系统资源情况如下: n); /

12、输出分配资源后的系统资源分配情况output();if(check()=0) / 若找不到安全系列，则之前的资源分配无效printf( 本次资源分配作废，恢复原来的资源分配 状态。 n);for (m=0;m1;m+) / 恢复分配资源前的系统资源状态availablem+=requestim;allocationim-=requestim;needim+=requestim;output(); / 输出系统资源状态printf( 是否还有进程请求资源？ n 是：输入 1n 否：输入 0n 请输入： );scanf(%d,&j); / 若还有进程请求资源， j=1 ，之前的 for 循环条件满

13、足end();五、 程序执行结果：资源情况 Work 进程 A全序列的资源分配图妇下;Need Allocation Work+Allocation FinishA A A13402351111047622003577110ture ture ture ture tore请输入请求浚源的进程i (CK K 2、MO 2|请输入进程P2的请求向量Request2： 1 系统正在为进程巴分配资源 当前系统资源情况如下：Max Allocatiun Need AvailableA A A A开始执厅女全性鼻法找到安全序列Pl-P3-P4-P2-P0,系统是安全的 该安全序列的资源分配图如下：资源情况 Vork Need Allocation Vork+Allocation Finish逑程 A A A AP1 2124tureP3 4026turP4 6406tureP2 65410tureP0 101010ture是否还有进程请求资源？是：输入1否：输入0请输关：六、实验总结多个进程同时运行时，系统根据各类系统资源的最大需求和各 类系统的剩余资源为进程安排安全序列，使得系统能快速且安 全地运行进程，不至发生死锁。银行家算法是避免死锁的主要 方法，其思路在很多方面都非常值得我们来学习借鉴 。