2024年死鎖銀行家算法實(shí)驗(yàn)報(bào)告

試驗(yàn)?zāi)繕?biāo)銀行家算法是防止死鎖的一個(gè)重要措施。通過編寫一個(gè)模擬動(dòng)態(tài)資源分派的銀行家算法程序，深入深入了解死鎖、產(chǎn)生死鎖的必要條件、安全狀態(tài)等重要概念，并掌握防止死鎖的詳細(xì)實(shí)行措施二、試驗(yàn)要求依照銀行家算法的基本思想，編寫和調(diào)試一個(gè)實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)資源分派的模擬程序，并能夠有效地預(yù)防和防止死鎖的發(fā)生。設(shè)計(jì)思想闡明設(shè)計(jì)銀行家算法是為了防止死鎖三、試驗(yàn)措施內(nèi)容算法設(shè)計(jì)思緒銀行家算法又稱“資源分派拒絕”法，其基本思想是，系統(tǒng)中的所有進(jìn)程放入進(jìn)程集合，在安全狀態(tài)下系統(tǒng)受到進(jìn)程的祈求后試探性的把資源分派給他，目前系統(tǒng)將剩余的資源和進(jìn)程集合中其他進(jìn)程還需要的資源數(shù)做比較，找出剩余資源能滿足最大需求量的進(jìn)程，從而確保進(jìn)程運(yùn)行完成后還回所有資源。這時(shí)系統(tǒng)將該進(jìn)程從進(jìn)程集合中將其清除。此時(shí)系統(tǒng)中的資源就更多了。重復(fù)執(zhí)行上面的步驟，最后檢查進(jìn)程的集合為空時(shí)就表白本次申請(qǐng)可行，系統(tǒng)處在安全狀態(tài)，能夠?qū)嵭斜敬畏峙?，否則，只要進(jìn)程集合非空，系統(tǒng)便處在不安全狀態(tài)，本次不能分派給他。請(qǐng)進(jìn)程等候算法流程圖算法中用到的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的闡明1.可利用資源向量AVAILABLE。這是一個(gè)含有M個(gè)元素的數(shù)組，其中的每一個(gè)元素代表一類可利用的資源數(shù)目，其3初始值是系統(tǒng)中所配備的該類所有可哦那個(gè)資源的數(shù)目，其數(shù)值隨該類資源的分派和回收而動(dòng)態(tài)的變化。2.最大需求矩陣MAX。這是一個(gè)M*N的矩陣，它定義了系統(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。3.分派矩陣ALLOCATION。這也是一個(gè)M*N的矩陣，它定義了系統(tǒng)中每一類資源目前已分派給每一進(jìn)程的資源數(shù)。4.需求矩陣NEED。這也是一個(gè)M*N的矩陣，用以表示每一個(gè)進(jìn)程尚需的各類資源數(shù)。5.NEED[R,W]=MAX[R,W]-ALLOCATION[R,W]重要的常量變量#defineW10//最大進(jìn)程數(shù)W=10#defineR20//最大資源總數(shù)R=20intAVAILABLE[R];//可利用資源向量intMAX[W][R];//最大需求矩陣intALLOCATION[W][R];//分派矩陣intNEED[W][R];//需求矩陣intRequest[R];//進(jìn)程祈求向量voidchangdata(intk);//進(jìn)程祈求資源數(shù)據(jù)變化intchksec(ints);//系統(tǒng)安全性的檢測(cè)重要模塊voidinputdata()voidshowdata()voidchangdata(intk)voidrestoredata(intk)intchksec(ints)intchkmax(ints)四、試驗(yàn)代碼#include<string.h>#include<iostream.h>#defineFALSE0#defineTRUE1#defineW10//最大進(jìn)程數(shù)W=10#defineR20//最大資源總數(shù)R=20intM;intN;intALL_RESOURCE[W];intAVAILABLE[R];//可利用資源向量intMAX[W][R];//最大需求矩陣intALLOCATION[W][R];//分派矩陣intNEED[W][R];//需求矩陣intRequest[R];//進(jìn)程祈求向量voidinputdata();//數(shù)據(jù)輸入voidshowdata();//數(shù)據(jù)顯示voidchangdata(intk);//進(jìn)程祈求資源數(shù)據(jù)變化voidrestoredata(intk);//數(shù)據(jù)恢復(fù)intchksec(ints);//系統(tǒng)安全性的檢測(cè)intchkmax(ints);//檢測(cè)最大需求voidbank();//檢測(cè)分派的資源是否合理voidmain(){inti,j;inputdata();for(i=0;i<M;i++){ j=chksec(i); if(j==0)break;}if(i>=M)cout<<"錯(cuò)誤提示：經(jīng)安全性檢查發(fā)覺，系統(tǒng)的初始狀態(tài)不安全?。?！\n"<<endl;else{cout<<"提示：經(jīng)安全性檢查發(fā)覺，系統(tǒng)的初始狀態(tài)安全！"<<endl; bank();}}voidinputdata(){ inti=0,j=0,p;cout<<"請(qǐng)輸入總進(jìn)程數(shù):"<<endl;do{ cin>>M; if(M>W)cout<<endl<<"總進(jìn)程數(shù)超出了程序允許的最大進(jìn)程數(shù)，請(qǐng)重新輸入:"<<endl;}while(M>W);cout<<endl;cout<<"請(qǐng)輸入資源的種類數(shù):"<<endl;do{cin>>N; if(N>R) cout<<endl<<"資源的種類數(shù)超出了程序允許的最大資源種類數(shù)，請(qǐng)重新輸入:"<<endl;}while(N>R);cout<<endl;cout<<"請(qǐng)依次輸入各類資源的總數(shù)量，即設(shè)置向量all_resource:"<<endl;for(i=0;i<N;i++) cin>>ALL_RESOURCE[i];cout<<endl;cout<<"請(qǐng)依次輸入各進(jìn)程所需要的最大資源數(shù)量，即設(shè)置矩陣max:"<<endl;for(i=0;i<M;i++){for(j=0;j<N;j++){do{cin>>MAX[i][j];if(MAX[i][j]>ALL_RESOURCE[j])cout<<endl<<"該最大資源數(shù)量超出了申明的該資源總數(shù),請(qǐng)重新輸入:"<<endl;}while(MAX[i][j]>ALL_RESOURCE[j]);}}cout<<endl;cout<<"請(qǐng)依次輸入各進(jìn)程已經(jīng)占據(jù)的各類資源數(shù)量，即設(shè)置矩陣allocation:"<<endl;for(i=0;i<M;i++){ for(j=0;j<N;j++) { do{ cin>>ALLOCATION[i][j]; if(ALLOCATION[i][j]>MAX[i][j]) cout<<endl<<"已占有的資源數(shù)量超出了申明的最大資源數(shù)量,請(qǐng)重新輸入:"<<endl; }while(ALLOCATION[i][j]>MAX[i][j]); }}cout<<endl;for(i=0;i<M;i++) for(j=0;j<N;j++) NEED[i][j]=MAX[i][j]-ALLOCATION[i][j];for(j=0;j<N;j++){ p=ALL_RESOURCE[j]; for(i=0;i<M;i++) {p=p-ALLOCATION[i][j];AVAILABLE[j]=p;if(AVAILABLE[j]<0) AVAILABLE[j]=0; }}}voidshowdata(){inti,j;cout<<"各種資源的總數(shù)量，即向量all_resource為:"<<endl;cout<<"";for(j=0;j<N;j++) cout<<"資源"<<j<<":"<<ALL_RESOURCE[j];cout<<endl<<endl;cout<<"目前系統(tǒng)中各類資源的可用數(shù)量，即向量available為:"<<endl;cout<<"";for(j=0;j<N;j++) cout<<"資源"<<j<<":"<<AVAILABLE[j];cout<<endl<<endl;cout<<"各進(jìn)程還需要的資源數(shù)量，即矩陣need為:"<<endl<<endl;for(i=0;i<M;i++){cout<<"進(jìn)程P"<<i<<":";for(j=0;j<N;j++) cout<<NEED[i][j]<<"";cout<<endl;}cout<<endl;cout<<"各進(jìn)程已經(jīng)得到的資源量，即矩陣allocation為:"<<endl<<endl;for(i=0;i<M;i++){ cout<<"進(jìn)程P"<<i<<":"; for(j=0;j<N;j++) cout<<ALLOCATION[i][j]<<""; cout<<endl;}cout<<endl;}voidchangdata(intk){ intj; for(j=0;j<N;j++) { AVAILABLE[j]=AVAILABLE[j]-Request[j]; 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cin>>Request[j];if(Request[j]>NEED[i][j]) {cout<<"進(jìn)程P"<<i<<"申請(qǐng)的資源數(shù)不小于進(jìn)程P"<<i<<"還需要"<<j<<"類資源的資源量!"; cout<<"申請(qǐng)不合理，犯錯(cuò)!請(qǐng)重新選擇!"<<endl<<endl; flag='N'; break; } else { if(Request[j]>AVAILABLE[j]) {cout<<"進(jìn)程P"<<i<<"申請(qǐng)的資源數(shù)不小于系統(tǒng)可用"<<j<<"類資源的資源量!"; cout<<"申請(qǐng)不合理，犯錯(cuò)!請(qǐng)重新選擇!"<<endl<<endl; flag='N'; break; } } } if(flag=='Y'||flag=='y') { changdata(i); if(chksec(i)) {cout<<endl; cout<<"該分派會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)不