學(xué)生實驗報告

1、學(xué)生實驗報告實 驗 課 名 稱：操作系統(tǒng)實驗項目名稱：銀行家算法專 業(yè) 名 稱：計算機科學(xué)與技術(shù)班 級：2011240202學(xué) 號：23學(xué) 生 姓 名：黨蕊姣教 師 姓 名：安毅生2013 年 11 月 21 日一實驗名稱：銀行家算法二實驗?zāi)康呐c要求：銀行家算法是避免死鎖的一種重要方法。 通過編寫一個模擬動態(tài)資源分配的銀 行家算法程序，進(jìn)一步深入理解死鎖、 產(chǎn)生死鎖的必要條件、安全狀態(tài)等重要概念， 并掌握避免死鎖的具體實施方法。三實驗內(nèi)容：根據(jù)銀行家算法的基本思想，編寫和調(diào)試一個實現(xiàn)動態(tài)資源分配的模擬程序， 并能夠有效地防止和避免死鎖的發(fā)生。四算法描述：1. 算法數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)1）可利用資源向量 A

2、vailable ，它是一個最多含有 3 個元素的數(shù)組，其中的每一個元素代表 一類可利用的資源的數(shù)目，其初始值是系統(tǒng)中所配置的該類全部可用資源數(shù)目。其數(shù)值隨 該類資源的分配和回收而動態(tài)地改變。2）最大需求矩陣 Max，這是一個 nm 的矩陣，它定義了系統(tǒng)中 n 個進(jìn)程中的每一個進(jìn)程對 m類資源的最大需求。如果 Max（i，j）=k，表示進(jìn)程 i需要 j 類資源的最大數(shù)目為 k。3）分配矩陣 Allocation ，這也是一個 n m 的矩陣， 它定義了系統(tǒng)中的每類資源當(dāng)前一分配到 每一個進(jìn)程的資源數(shù)。如果 Allocation （ i，j） =k，表示進(jìn)程 i當(dāng)前已經(jīng)分到 j 類資源的數(shù)目 為

3、 k。Allocation i 表示進(jìn)程 i 的分配向量，有矩陣 Allocation 的第 i 行構(gòu)成。4）需求矩陣 Need，這還是一個 nm 的矩陣，用以表示每個進(jìn)程還需要的各類資源的數(shù)目。如果 Need（i，j）=k，表示進(jìn)程 i 還需要 j 類資源 k 個，才能完成其任務(wù)。 Need i 表示進(jìn)程i 的需求向量，由矩陣 Need 的第 i 行構(gòu)成。5）上述三個矩陣間存在關(guān)系： Need（i，j）=Max（i，j）-Allocation （i，j）；2. 銀行家算法設(shè) Requesti 是進(jìn)程 i 的請求向量，如果 Requesti， j=K, 表示進(jìn)程 i 需要 K 個 j 類型的資

4、 源。當(dāng) i 發(fā)出資源請求后，系統(tǒng)按下述步驟進(jìn)行檢查：1）如果 Request i Need，則轉(zhuǎn)向步驟 2；否則，認(rèn)為出錯，因為它所請求的資源數(shù)已超過它 當(dāng)前的最大需求量。2）如果 Request i Available，則轉(zhuǎn)向步驟 3；否則，表示系統(tǒng)中尚無足夠的資源滿足i 的申請，i 必須等待。3）系統(tǒng)試探性地把資源分配給進(jìn)程 i ，并修改下面數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的數(shù)值：Available = Available - Request iAllocation i= Allocation i+ Request iNeed i= Need i- Request i4）系統(tǒng)執(zhí)行安全性算法，檢查此次資源分配后

5、，系統(tǒng)是否處于安全狀態(tài)。如果安全才正式將資源分配給進(jìn)程 i ，以完成本次分配；否則，將試探分配作廢，恢復(fù)原來的資源分配狀態(tài)， 讓進(jìn)程 i 等待。五源程序：1. 初始量設(shè)置 const int n=5; /進(jìn)程數(shù) const int m=3; / 資源種類 int Availablem = 3,3,2;int Allocationnm = 0,1,0,2,0,0,3,0,2,2,1,1,0,0,2;int Maxnm=7,5,3,3,2,2,9,0,2,2,2,2,4,3,3; char Namem=a,b,c;int Neednm = 0;int Requestm = 0;int Workm

6、= 0; / 工作向量bool Finishn = false;/ 判斷資源是否充足 bool flag = true;const int max=10;int tempn=0;/ 存放安全序列2. 銀行家算法核心程序： bool Banker(int p ,int requestm) for(int j=0; j Needpj | requestj Availablej) cout 分配失敗，請求資源超出可用資源 endl; return false; /分配失敗，請求資源超出可用資源Availablej = Availablej - requestj; Allocationpj =Allo

7、cationpj + requestj;Needpj = Needpj - requestj;if(!Safety()/ 執(zhí)行安全性算法，如果不安全則撤銷操作,返回失敗for( j=0; jm; j+) Availablej = Availablej + requestj; Allocationpj = Allocationpj - requestj; Needpj = Needpj + requestj;cout 分配失敗，不安全 endl; return false; return true;4.安全性算法 bool Safety() int i=0;bool stop =false;in

8、t flag3;for(int k=0; k=m; k+)Workk = Availablek; while(!stop) for(int l=0; ln; l+)flag3=0;for(int j=0; jm; j+) if( !Finishl & Needlj = Workj) flag3+;if( flag3 =m ) for(j=0; jm; j+) Workj = Workj + Allocationlj; Finishl = true; tempi=l; i+;int count =0;for(int k=0; kn; k+) if(!Finishk) count+;stop =

9、false;/ cout 系統(tǒng)不安全 endl;/ 不成功系統(tǒng)不安全 int count =0;for(int k=0; kn; k+) if(!Finishk) count+;stop = false; if(count = 0)stop = true; cout 系統(tǒng)是安全的 !endl;/ 如果安全，輸出成功 cout 分配的序列 :;for(int a=0;an;a+)/ 輸出運行進(jìn)程數(shù)組couttempa;coutendl; return true; if(i=0)stop=true;return false;六運行結(jié)果與分析：七實驗中遇到的問題、解決方法及體會：本程序的設(shè)計實現(xiàn)主要是用 C+語言。程序設(shè)計過程中開始遇到的最大的問題是算 法的結(jié)構(gòu)設(shè)計問題，課本上只給了設(shè)計要求及簡單的算法，要真正實現(xiàn)還需要考慮很多 方面。首先，安全算