操作系統(tǒng)銀行家算法實(shí)驗(yàn)報(bào)告

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上銀行家算法實(shí)驗(yàn)報(bào)告【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹浚?）根據(jù)設(shè)計(jì)題目的要求，充分地分析和理解題目，敘述系統(tǒng)的要求，明確程序要求實(shí)現(xiàn)的功能以及限制條件。（2）明白自己需要用代碼實(shí)現(xiàn)的功能，清楚編寫每部分代碼的目的，做到有的放矢，有條理不遺漏的用代碼實(shí)現(xiàn)銀行家算法?！緦?shí)驗(yàn)要求】（1）了解和理解死鎖；（2）理解利用銀行家算法避免死鎖的原理；（3）會(huì)使用某種編程語(yǔ)言。【實(shí)驗(yàn)原理】一、安全狀態(tài)指系統(tǒng)能按照某種順序如<P1,P2,Pn>(稱為<P1,P2,Pn>序列為安全序列)，為每個(gè)進(jìn)程分配所需的資源，直至最大需求，使得每個(gè)進(jìn)程都能順利完成。 二、銀行家算法假設(shè)在進(jìn)程并發(fā)執(zhí)

2、行時(shí)進(jìn)程i提出請(qǐng)求j類資源k個(gè)后，表示為Requestij=k。系統(tǒng)按下述步驟進(jìn)行安全檢查：（1）如果RequestiNeedi則繼續(xù)以下檢查，否則顯示需求申請(qǐng)超出最大需求值的錯(cuò)誤。（2）如果RequestiAvailable則繼續(xù)以下檢查，否則顯示系統(tǒng)無(wú)足夠資源，Pi阻塞等待。（3）系統(tǒng)試探著把資源分配給進(jìn)程Pi，并修改下面數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的數(shù)值： Availablej=Availablej-Requestij; Allocationi,j=Allocationi,j+Requestij; Needi,j=Needi,j-Requestij;（4）系統(tǒng)執(zhí)行安全性算法，檢查此次資源分配后，系統(tǒng)是否處

3、于安全狀態(tài)。若安全，才正式將資源分配給進(jìn)程Pi，以完成本次分配；否則， 將本次的試探分配作廢，恢復(fù)原來(lái)的資源分配狀態(tài)，讓進(jìn)程Pi等待。三、安全性算法（1）設(shè)置兩個(gè)向量： 工作向量Work: 它表示系統(tǒng)可提供給進(jìn)程繼續(xù)運(yùn)行所需的各類資源數(shù)目，它含有m個(gè)元素，在執(zhí)行安全算法開始時(shí)，Work=Available; Finish: 它表示系統(tǒng)是否有足夠的資源分配給進(jìn)程，使之運(yùn)行完成。開始時(shí)先做Finishi=false; 當(dāng)有足夠資源分配給進(jìn)程時(shí)， 再令Finishi=true。（2）從進(jìn)程集合中找到一個(gè)能滿足下述條件的進(jìn)程： Finishi=false; Needi,jWorkj； 若找到， 執(zhí)行步

4、驟(3)， 否則，執(zhí)行步驟(4)。（3）當(dāng)進(jìn)程Pi獲得資源后，可順利執(zhí)行，直至完成，并釋放出分配給它的資源，故應(yīng)執(zhí)行：Ø Workj=Worki+Allocationi,j;Ø Finishi=true;Ø go to step 2; （4）如果所有進(jìn)程的Finishi=true都滿足， 則表示系統(tǒng)處于安全狀態(tài)；否則，系統(tǒng)處于不安全狀態(tài)?！緦?shí)驗(yàn)步驟】參考實(shí)驗(yàn)步驟如下：（1）參考圖1-1所示流程圖編寫安全性算法。NY所有finish都為true？輸出安全序列NYN存在Finishi =false&&Needij<= Availablej初始化W

5、ork和FinishFinishi=true，Workj=Workj+ Allocationij所有進(jìn)程都找完了？Y開始 圖1-1 安全性算法流程圖輸出系統(tǒng)不安全（2）銀行家算法流程圖結(jié)束 否是申請(qǐng)失敗。以上分配作廢，恢復(fù)原來(lái)的分配狀態(tài)：Availablej = Availablej + RequestijAllocationij= AllocationijRequestijNeedij = Needij+RequestijNYNYRequestij> Needij出錯(cuò)返回：return(error)Requestij> Availablej出錯(cuò)返回：(進(jìn)程阻塞)return(er

6、ror)Availablej = Availablej RequestijAllocationij= Allocationij + RequestijNeedij = Needij Requestij假定分配：輸入初始參數(shù)（資源分配及請(qǐng)求情況）開始 假定分配之后，系統(tǒng)安全嗎？申請(qǐng)成功。輸出各種數(shù)據(jù)的變化圖1-2銀行家算法流程圖（3）編寫統(tǒng)一的輸出格式。每次提出申請(qǐng)之后輸出申請(qǐng)成功與否的結(jié)果。如果成功還需要輸出變化前后的各種數(shù)據(jù)，并且輸出安全序列。（4）參考圖1-2所示流程圖編寫銀行家算法。（5）編寫主函數(shù)來(lái)循環(huán)調(diào)用銀行家算法?！緟⒖即a】部分參考代碼如下：#include <iostre

7、am.h>#include <string.h>#define M 3 /資源的種類數(shù)#define N 5 /進(jìn)程的個(gè)數(shù)void output(int iMaxNM,int iAllocationNM,int iNeedNM,int iAvailableM,char cNameN); /統(tǒng)一的輸出格式bool safety(int iAllocationNM,int iNeedNM,int iAvailableM,char cNameN);bool banker(int iAllocationNM,int iNeedNM,int iAvailableM,char cName

8、N);void main()int i,j;/當(dāng)前可用每類資源的資源數(shù)int iAvailableM=3,3,2;/系統(tǒng)中N個(gè)進(jìn)程中的每一個(gè)進(jìn)程對(duì)M類資源的最大需求int iMaxNM=7,5,3,3,2,2,9,0,2,2,2,2,4,3,3;/iNeedNM每一個(gè)進(jìn)程尚需的各類資源數(shù)/iAllocationNM為系統(tǒng)中每一類資源當(dāng)前已分配給每一進(jìn)程的資源數(shù)int iNeedNM,iAllocationNM=0,1,1,2,0,0,3,0,2,2,1,1,0,0,2;/進(jìn)程名char cNameN='a','b','c','d'

9、,'e'bool bExitFlag=true; /退出標(biāo)記char ch; /接收選擇是否繼續(xù)提出申請(qǐng)時(shí)傳進(jìn)來(lái)的值bool bSafe; /存放安全與否的標(biāo)志/計(jì)算iNeedNM的值for(i=0;i<N;i+)for(j=0;j<M;j+)iNeedij=iMaxij-iAllocationij;/輸出初始值output(iMax,iAllocation,iNeed,iAvailable,cName);/判斷當(dāng)前狀態(tài)是否安全bSafe=safety(iAllocation,iNeed,iAvailable,cName);/是否繼續(xù)提出申請(qǐng)while(bExitF

10、lag)cout<<"n"<<"繼續(xù)提出申請(qǐng)？ny為是；n為否。n"cin>>ch;switch(ch) case 'y': /cout<<"調(diào)用銀行家算法"bSafe=banker(iAllocation,iNeed,iAvailable,cName);if (bSafe) /安全，則輸出變化后的數(shù)據(jù)output(iMax,iAllocation,iNeed,iAvailable,cName);break; case 'n': cout<<&

11、quot;退出。n" bExitFlag=false; break; default: cout<<"輸入有誤，請(qǐng)重新輸入：n"/輸出void output(int iMaxNM,int iAllocationNM,int iNeedNM,int iAvailableM,char cNameN)int i,j;cout<<"nt Max tAllocationt Need t Available"<<endl;cout<<"tA B CtA B CtA B Ct A B C"&

12、lt;<endl;for(i=0;i<N;i+)cout<<cNamei<<"t"for(j=0;j<M;j+)cout<<iMaxij<<" "cout<<"t"for(j=0;j<M;j+)cout<<iAllocationij<<" "cout<<"t"for(j=0;j<M;j+)cout<<iNeedij<<" "co

13、ut<<"t"cout<<" "/Available只需要輸出一次if (i=0)for(j=0;j<M;j+)cout<<iAvailablej<<" "cout<<endl;/安全性算法，進(jìn)行安全性檢查；安全返回true，并且輸出安全序列，不安全返回false，并輸出不安全的提示；bool safety(int iAllocationNM,int iNeedNM,int iAvailableM,char cNameN)int i,j,flag,x=0;char nu

14、m5;int WorkM;bool FinishN; /定義基本變量 for(j=0;j<3;j+)Workj=iAvailablej; /將iAvailable的值賦給Work for(i=0;i<5;i+) /將Finish全部置為False Finishi=false;while(true) /執(zhí)行無(wú)限循環(huán)，滿足條件時(shí)跳出 flag=0; /每次循環(huán)開始時(shí)將記錄本次循環(huán)中是否有使有滿足條件iAllocation的標(biāo)志置為0，若為0表示不存在，若不為0表示存在 for(i=0;i<5;i+) /執(zhí)行循環(huán)，看有沒有滿足條件的iAllocationif(Finishi=fal

15、se&&Work0>=iNeedi0&&Work1>=iNeedi1&&Work2>=iNeedi2) for(j=0;j<3;j+)Workj+= iAllocationij ; /Workj+= Workj+iAllocationij Finishi=true; /將 Finish置true flag+; /標(biāo)志加1 numx+=cNamei; /將該序列名賦給數(shù)組num if(flag=0)cout<<"無(wú)安全序列" /標(biāo)志為0，證明已無(wú)滿足條件iAllocation ，退出循環(huán)，返回

16、falsereturn false;if(Finish0=true&&Finish1=true&&Finish2=true&&Finish3=true&&Finish4=true) /若所有Finish置為true，輸出安全數(shù)列，返回True cout<<"n"cout<<"安全序列為："for(x=0;x<5;x+)cout<<numx<<" "cout<<"n"return true

17、; return true;/安全返回true，不安全返回falsebool banker(int iAllocationNM,int iNeedNM,int iAvailableM,char cNameN)int iMaxNM=7,5,3,3,2,2,9,0,2,2,2,2,4,3,3;int t,i,Request3,check_13;char x; /定義變量 cout<<"請(qǐng)輸入進(jìn)程名：" /輸入進(jìn)程名 cin>>x;if(x='a')i=0; if(x='b')i=1; if(x='c')i=

18、2; if(x='d')i=3; if(x='e')i=4; cout<<"請(qǐng)輸入各資源數(shù)量：" /輸入變量名 for(t=0;t<3;t+)cin>>Requestt;for(t=0;t<3;t+) /檢查數(shù)值 check_1t=Requestt+iAllocationit;for(t=0;t<3;t+) if(iMaxit-check_1t)<0) cout<<"n資源申請(qǐng)超過(guò)最大需求量！n" return false; for(t=0;t<3;t+) /檢查數(shù)值 if(iAvailablet-Requestt)<0) cout<<"n不能滿足進(jìn)程！n" return