银行家算法课程设计报告Word文件下载.docx

1、设Requesti是进程Pi的请求向量。如果Requestijk，表示进程只需要k个Rj类型的资源。当Pi发出资源请求后，系统按下述步骤进行检查：（1）如果 Requestij=Needi,j，则转向步骤2；否则，认为出错，因为它所 3需要的资源数已超过它所宣布的最大值。（2）如果Requestij=Availablej ，则转向步骤3；否则，表示系统中尚无足够的资源，Pi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：Availablej:=Availablej-Requestij; Allocationi,j:=Allocationi,j+Requestij

2、; Needi,j:=Needi,j-Requestij;（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，以完成本次分配；否则，将试探分配作废，恢复原来的资源分配状态，让进程Pi等待。4.3安全性算法系统所执行的安全性算法可描述如下：（1）设置两个向量、工作向量Work。它表示系统可提供给进程继续运行所需要的各类资源数目，它含有m个元素，执行安全算法开始时，Work = Available。、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 Finis

3、hi:=true。（2）从进程集合中找到一个能满足下述条件的进程：、Finishi=false; 、Needi,j=Workj;如找到，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，并释放出分配给它的资源，故应执行：Workj:=Worki+Allocationi,j; Finishi:=true;goto step 2；（4）如果所有进程的Finishi:=true，则表示系统处于安全状态；否则，系统处于不安全状态。5设计思路（1）进程一开始向系统提出最大需求量；（2）进程每次提出新的需求都统计是否超出它事先提出的最大需求量;（3）若正常，则判断该进

4、程所需剩余量（包括本次申请）是否超出系统所掌握的剩余资源量，若不超出，则分配，否则等待。6算法流程图6.1银行家算法流程图 开始 提出进程i的请求 向量Resquest* alloci * +Request*=claim No ERROR i* Yes Request*=available* no ERROR yes available*-=Request* alloci*+=Request* is_safe（） No yes available*+=Request* alloc*-=Request* 同意本次分配 拒绝本次分配 图1银行家算法流程图6.2银行家算法安全检测流程图 tmp_av

5、ail*=available* 寻找进程k满足 Claimk*-allock*tmp_avail* 是否存在这样 返回false 的进程 tmp_avail*+=alloc* 标记进程k 是否所有的进程 都被标记 返回true 图2银行家算法安全检测流程图7银行家算法之列假定系统中有五个进程：P0，P1，P2，P3，P4和三种类型的资源A，B，C，每一种资源的数量分别为10、5、7,在T0时刻的资源分配情况如图3所示。 资源情况 进程MaxAllocationNeedAvailableA B CP07 5 30 1 07 4 33 3 2（2 3 0）P13 2 22 0 0（3 0 2）1

6、2 2（0 2 0）P29 0 23 0 26 0 0P32 2 22 1 10 1 1P44 3 30 0 24 3 1图3 T0时刻的资源分配表（1）T0时刻的安全性：利用安全性算法对T0时刻的资源分配情况进行分析（如图可知，在T0时刻存在着一个安全序列P1，P3，P4，P2，P0，故系统是安全的。 资源情况WorkWork+AllocationFinish5 3 2true7 4 510 4 710 5 7图4 T0时刻的安全序列（2）P1请求资源：P1发出请求向量Request1（1,0,2）,系统按银行家算法进行检查：Request1（1,0,2）=Need1（1,2,2）Reque

7、st1（1,0,2）=Available1（3,3,2）系统先假定可为P1分配资源，并修改Available,Allocation1和Need1向量，由此形成资源变化情况如图1中的圆括号所示。再利用安全性算法检查此时系统是否安全。如图5所示2 3 00 2 07 5 5图5 P1申请资源时的安全性检查由所进行的安全性检查得知，可以找到一个安全序列P1,P3,P4,P2,P0。因此系统是安全的，可以立即将P1所申请的资源分配给它。（3）P4请求资源：P4发出请求向量Request4（3,3,0）,系统按银行家算法进行检查：Request4（3,3,0）Need4（4,3,1）;Request4（

8、3,3,0）不小于等于Available（2,3,0）,让P4等待。（4）P0请求资源：P0发出请求向量Request0（0,2,0）,系统按银行家算法进行检查。Request0（0,2,0） Need0（7,4,3）;Request0（0,2,0） Available（2,3,0）;系统暂时先假定可为P0分配资源，并修改有关数据，如图6所示。0 3 07 3 22 1 00 0 04 3 2图6为P0分配资源后的有关资源数据（5）进行安全性检查：可用资源Available（2,1,0）已不能满足任何进程的需要，故系统进入不安全状态，此时系统不分配资源。8程序测试结果图7图8图9图10源程序清

9、单：#include stdio.hiostream.h#define FALSE 0#define TRUE 1#define W 10#define R 10int M ;int N ;int ALL_RESOURCEW;int MAXWR;int AVAILABLER;int ALLOCATIONWR;int NEEDWR;int RequestR;void output（）int i,j;coutendlendl;各种资源的总数量:for （j=0;jN;j+） 资源: ALL_RESOURCEj;目前各种资源可利用的数量为:AVAILABLEj;各进程还需要的资源数量:for（i=0

10、;ii+）i;for （i=0;M;进程;NEEDij各进程已经得到的资源量:ALLOCATIONijvoid distribute（int k）int j;AVAILABLEj=AVAILABLEj-Requestj;ALLOCATIONkj=ALLOCATIONkj+Requestj;NEEDkj=NEEDkj-Requestj;void restore（int k）AVAILABLEj=AVAILABLEj+Requestj;ALLOCATIONkj=ALLOCATIONkj-Requestj;NEEDkj=NEEDkj+Requestj;int check（）int WORKR,FIN

11、ISHW;for（j=0;j+） WORKj=AVAILABLEj;i+） FINISHi=FALSE;if（FINISHi=FALSE&=WORKj）WORKj=WORKi+ALLOCATIONij;FINISHi=TRUE;if（FINISHi=FALSE） 系统不安全! 本次资源申请不成功!return 1;else 经安全性检查，系统安全，本次分配成功。return 0;void bank（） / 银行家算法int i=0,j=0;char flag=Ywhile（flag=|flag=y）i=-1;while（i=M） 请输入需申请资源的进程号:cinif（i=M） coutNEED

12、ij） 进程申请的资源数大于进程还需要类资源的数量! 若继续执行系统将处于不安全状态!flag=Nbreak;AVAILABLEj）申请的资源数大于系统可用if（flag=distribute（i）;if（check（） restore（i）;output（）;else 是否继续银行家算法演示,按或键继续,按n键退出演示:flag;void version（）t 银 行 家 算 法 void main（） int i=0,j=0,p;version（）;getchar（）;请输入总进程数:请输入总资源种类:请输入各类资源总数:（需要输入数为N个）ALL_RESOURCEi;输入各进程所需要的各类资源的最大数量:M*NALL_RESOURCEj）占有资源超过了声明的该资源总数,请重新输入while （MAXijALL_RESOURCEj）;输入各进程已经占据的各类资源的数量:M*NMAXij）占有资源超过了声明的最大资源,请重新输入while （ALLOCATIONijMAXij）;j+） p=ALL_RESOURCEj;p=p-ALLOCATIONij;AVAILABLEj=p;if（AVAILABLEj0）AVAILABLEj=0;NEEDij=MAXij-ALLOCATIONij;bank（）;