銀行家算法C++代碼實現(xiàn)

1、編號： 實驗一二三四五六七八九十總評教師簽名成績武漢大學計算機學院課程實驗(設計)報告專業(yè)(班)： 計算機科學與技術 計科6班 學 號： 2013301500217 姓 名： 張偉 課程名稱： 操作系統(tǒng)設計 任課教師： 宋偉 2015年12 月22日銀行家算法實現(xiàn)一、 實習內(nèi)容編寫實現(xiàn)銀行家算法，實現(xiàn)資源的安全分配。通過本實驗熟悉銀行家算法，對預防死鎖有更深刻的認識。二、 實習題目初始狀態(tài)下，設置數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)存儲可利用資源向量（Available），最大需求矩陣（MAX），分配矩陣（Allocation），需求矩陣（Need），輸入待分配進程隊列和所需資源。設計安全性算法，設置工作向量表示系統(tǒng)可提

2、供進程繼續(xù)運行的可利用資源數(shù)目。如果進程隊列可以順利執(zhí)行打印輸出資源分配情況，如果進程隊列不能順利執(zhí)行打印輸出分配過程，提示出現(xiàn)死鎖位置。三、 設計思想數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)class process /定義 進程 public : bool finish = false; /完成狀態(tài) int needmax_resources; /還需要分配的資源 int allocationmax_resources; /已經(jīng)分配的資源 int max_needmax_resources; /最大需求量 int requestmax_resources; /本次需求量public:process(int _needma

3、x_resources, int _allocationmax_resources, int _max_needmax_resources)for (int i = 0; i < max_resources; i+)needi = _needi;allocationi = _allocationi;max_needi = _max_needi; /構(gòu)造函數(shù)void set(int _needmax_resources, int _max_needmax_resources)for (int i = 0; i < max_resources; i+)needi = _needi;al

4、locationi = 0;max_needi = _max_needi; /賦值函數(shù)process(); 主要函數(shù)（1）bool check_safe(int workmax_process, process my_processmax_process) /安全性算法（2）bool destribute(int availablemax_resources, process the_process, process my_processmax_process) /是否分配空間成功的算法 (3) void init(int availablemax_resources, process my_

5、processmax_process) /初始化函數(shù)Main函數(shù)int main()int _needmax_resources;int _allocationmax_resources;int availablemax_resources;process my_processmax_process;int i,j;int choice=1;init( available, my_process);while (true)cout << " 選項n 1：繼續(xù)分配n 2:查看當前available資源數(shù)n其他字符：退出n"scanf_s("%d"

6、;, &choice);switch (choice) case 1:cout << "請輸入本次請求分配給第i個進程的資源，格式：進程號 xx xx xx xx，空格隔開" << endl; scanf_s("%d", &i);for (j = 0; j < max_resources; j+)scanf_s("%d", &my_processi.requestj);if (destribute(available, my_processi, my_process) = true

7、)cout << "此次destribute成功" << endl;else cout << "此次destribute不成功" << endl; break;case 2: for (i = 0; i < max_resources; i+)cout << "第" << i << "個資源還剩" << availablei << "個n"break;default: break;c

8、in.get();cin.get();cin.get();cin.get();cin.get();cin.get();cin.get();cin.get();cin.get();return 0;銀行家算法操作部分銀行家算法的基本思想是分配資源之前,判斷系統(tǒng)是否是安全的;若是,才分配。它是最具有代表性的避免死鎖的算法。 設進程cusneed提出請求REQUEST i，則銀行家算法按如下規(guī)則進行判斷。 (1)如果REQUEST cusneed i<= NEEDcusneedi，則轉(zhuǎn)(2)；否則，出錯。 (2)如果REQU

9、EST cusneed i<= AVAILABLEcusneedi，則轉(zhuǎn)(3)；否則，出錯。 (3)系統(tǒng)試探分配資源，修改相關數(shù)據(jù)：          AVAILABLEi-=REQUESTcusneedi;          ALLOCATIONcusneedi+=REQUESTcusneedi;    

10、60;     NEEDcusneedi-=REQUESTcusneedi; (4)系統(tǒng)執(zhí)行安全性檢查，如安全，則分配成立；否則試探險性分配作廢，系統(tǒng)恢復原狀，進程等待。安全性算法檢驗部分1)設置兩個工作向量Work=AVAILABLE;FINISH (2)從進程集合中找到一個滿足下述條件的進程， FINISH=false; NEED<=Work; 如找到，執(zhí)行(3)；否則，執(zhí)行(4) (3)設進程獲得資源，可順利執(zhí)行，直至完成，從而釋放資源。 Work+=ALLOCA

11、TION; Finish=true; GOTO 2 (4)如所有的進程Finish= true，則表示安全；否則系統(tǒng)不安全。 結(jié)果顯示部分 在屏幕上面打印本次分配資源是否成功或者失敗 或者打印當前available資源狀態(tài)四、 源代碼 /*C+ Source File*/*開發(fā)環(huán)境為Microsoft Visual Studio 2015*/#include<iostream>using namespace std;#define max_process 5#define max_resources 4class process p

12、ublic : bool finish = false; /完成狀態(tài) int needmax_resources; /還需要分配的資源 int allocationmax_resources; /已經(jīng)分配的資源 int max_needmax_resources; /最大需求量 int requestmax_resources; /本次需求量public:process(int _needmax_resources, int _allocationmax_resources, int _max_needmax_resources)for (int i = 0; i < max_resou

13、rces; i+)needi = _needi;allocationi = _allocationi;max_needi = _max_needi; /構(gòu)造函數(shù)void set(bool _finish, int _needmax_resources, int _allocationmax_resources, int _max_needmax_resources,int _requestmax_resources)for (int i = 0; i < max_resources; i+)finish = _finish;needi = _needi;allocationi = _al

14、locationi;max_needi = _max_needi;requesti = _requesti; /賦值函數(shù)process();bool check_safe(int workmax_process, process my_processmax_process) /安全性算法int temp_workmax_process;process temp_processmax_process;for (int no = 0; no < max_process; no+)temp_workno = workno;temp_processno.set(my_processno.fini

15、sh, my_processno.need, my_processno.allocation, my_processno.max_need, my_processno.request); /先把每個進程的狀態(tài)存儲在臨時數(shù)組，最后在拷貝回去int i = 0;int x = 0;bool check_everyonemax_process = true ,true,true,true,true;bool check = false;int num = 0;while (check = false&&num<max_process*max_process/2)num+;for

16、 (i = 0; i < max_process; i+) /找到一個可以完成的資源for ( x = 0; x < max_resources; x+) /對于每個進程，檢查資源是否夠if (my_processi.finish = false)check_everyonei = workx >= my_processi.needx;else break;if (check_everyonei = false)break;if (check_everyonei = true)/*先把資源分配給i進程，然后運行完后釋放掉*/for (x = 0; x < max_res

17、ources; x+)workx = workx + my_processi.needx;break;/*檢查是否所有的進程都為true，如果是，那么check置為true*/for (int temp = 0; temp < max_process; temp+)if (check_everyonetemp = false)check = false; break;else check = true;/*cout << "check" << endl;*/for (int no = 0; no < max_process; no+)wo

18、rkno = temp_workno;my_processno.set(temp_processno.finish, temp_processno.need, temp_processno.allocation, temp_processno.max_need, temp_processno.request); /安全性算法檢測完畢，把數(shù)據(jù)拷貝回來return check;bool destribute(int availablemax_resources, process the_process, process my_processmax_process) /是否分配成功的算法int i

19、= 0;int enough = 1;for (i = 0; i < max_resources; i+)if (the_process.requesti <= the_process.needi && the_process.requesti < availablei)enough = enough * 1;else enough = 0; /檢查request的值是不是小于need和availableif (enough > 0)for (i = 0; i < max_resources; i+)availablei = availablei

20、- the_process.requesti;the_process.allocationi = the_process.allocationi + the_process.requesti;the_process.needi = the_process.needi - the_process.requesti;elsecout << "請求資源超過宣布最大值或者資源不足，無法分配" << endl;return false;if (check_safe(available, my_process) = true)cout << &quo

21、t;此次分配成功" << endl;return true;elsecout << "此次尋找失敗" << endl;for (i = 0; i < max_resources; i+)availablei = availablei + the_process.requesti;the_process.allocationi = the_process.allocationi - the_process.requesti;the_process.needi = the_process.needi + the_process

22、.requesti;the_process.finish = false; /安全性算法檢測錯誤，則回檔return false;void init(int availablemax_resources, process my_processmax_process) /初始化函數(shù)int _max_needmax_resources;int i;int tempmax_resources = 0,0,0,0 ;cout << "初始化available數(shù)組值，請輸入" << max_resources << "個值代表每個資源初始

23、數(shù)目,空格隔開" << endl;for ( i = 0; i < max_resources; i+)scanf_s("%d", &availablei);for (i = 0; i < max_process; i+)cout << "進程初始化" << endl;cout << "請輸入第" << i << "個進程的最大所需每個資源的值,共計" << max_resources <<

24、 "個資源，用空格隔開" << endl;for (int j = 0; j < max_resources; j+)scanf_s("%d", &_max_needj);my_processi.set(false, _max_need, temp, _max_need,temp);int main()int _needmax_resources;int _allocationmax_resources;int availablemax_resources;process my_processmax_process;int i,

25、j;int choice=1;init( available, my_process);while (true)cout << " 選項n 1：繼續(xù)分配n 2:查看當前available資源數(shù)n其他字符：退出n"scanf_s("%d", &choice);switch (choice) case 1:cout << "請輸入本次請求分配給第i個進程的資源，格式：進程號 xx xx xx xx，空格隔開" << endl; scanf_s("%d", &i);for (j = 0; j < max_resources; j+)scanf_s("%d", &