《操作系统》实验报告
实验二 银行家算法实现资源分配
一、实验目的:
在了解和掌握银行家算法的基础上，能熟练的处理课本例题中所给状态的安全性问题。能编制银行家算法通用程序，将调试结果显示在计算机屏幕上，再检测和笔算的一致性。
二、实验内容:
、
用银行家算法判断系统能否将资源分配给它；
（2）若进程P3提出请求Request(1，1，2)，用银行家算法程序验证系统能否将资源分配给它。
三、实验要求：
本实验要求用高级语言编写和调试一个简单的银行家算法程序。用银行家算法实现资源分配。
四、实验步骤：
数据结构:
1.可利用资源向量Available
2.最大需求矩阵Max
3.分配矩阵Allocation
4.需求矩阵Need
功能介绍:
模拟实现Dijkstra的银行家算法以避免死锁的出现.分两部分组成:
第一部分:银行家算法(扫描)
1．如果Request
2．如果Request
3．系统试探分配请求的资源给进程
4．系统执行安全性算法
第二部分:安全性算法
1.设置两个向量
(1).工作向量:Work=Available(表示系统可提供给进程继续运行所需要的各类资源数目)
(2).Finish:表示系统是否有足够资源分配给进程(True:有;False:没有).初始化为False
2.若Finish[i]=False&&Need
3.进程P获得第i类资源,则顺利执行直至完成!并释放资源:
Work=Work+Allocation;
Finish[i]=true;
转2
4. 若所有进程的Finish[i]=true,则表示系统安全;否则,不安全!
五．程序清单：
编写代码如下：
#include
#include
#define M 5 /*M个进程,N个资源*/
#define N 3
int AVAILABLE[N]; /*可用资源数组*/
int MAX[M][N]; /*最大需求矩阵*/
int ALLOCATION[M][N]; /*分配矩阵*/
int NEED[M][N]; /*需求矩阵*/
int REQUEST[M][N]; /*进程需要资源数*/
bool FINISH[M]; /*系统是否有足够的资源分配*/
int p[M]; /*记录序列*/
void Init();
bool Safe();
void Banker();
void Output();
void main()
{
Init();
Safe();
Banker();
}
void Init() /*初始化算法*/
{
int i,j;
cout
for(i=0;i
for(j=0;j
cin>>MAX[i][j];
cout
for(i=0;i
{
for(j=0;j
{
cin>>ALLOCATION[i][j];
NEED[i][j]=MAX[i][j]-ALLOCATION[i][j];
if(NEED[i][j]
{
cout
j--;
continue;
}
}
}
cout
for(i=0;i
{
cin>>AVAILABLE[i];
}
}
void Banker() /*银行家算法*/
{
int i,pneed;
char flag;
while(1)
{
cout
cin>>pneed;
cout
for(i=0;i
{
cin>>REQUEST[pneed][i];
}
for(i=0;i
{
if(REQUEST[pneed][i]>NEED[pneed][i])
{
cout
continue;
}
if(REQUEST[pneed][i]>AVAILABLE[i])
{
cout
continue;
}
}
for(i=0;i
{
AVAILABLE[i]-=REQUEST[pneed][i];
ALLOCATION[pneed][i]+=REQUEST[pneed][i];
NEED[pneed][i]-=REQUEST[pneed][i];
}
if(Safe())
{
cout
}
else
{
cout
for(i=0;i
{
AVAILABLE[i]+=REQUEST[pneed][i];
ALLOCATION[pneed][i]-=REQUEST[pneed][i];
NEED[pneed][i]+=REQUEST[pneed][i];
}
}
for(i=0;i
{
FINISH[i]=false;
}
cout>flag;
if(flag=='y'||flag=='Y')
{
continue;
}
break;
}
}
void Output() /*输出*/
{
int i,j;
cout
for (i=0;i
{
cout
for (j=0;j
cout
cout
for (j=0;j
coutcout
for (j=0;j
cout
cout
if(i==0)
for (j=0;j
coutcout
}
}
bool Safe() /*安全性算法*/
{
int i,j,k,l=0;
int Work[N]; /*工作数组*/
for(i=0;i
Work[i]=AVAILABLE[i];
for(i=0;i
{
FINISH[i]=false;
}
cout
for(i=0;i
{
if(FINISH[i]==true)
{
continue;
}
else
{
for(j=0;j
{
if(NEED[i][j]>Work[j])
{
break;
}
}
if(j==N)
{
FINISH[i]=true;
cout
for (int z=0;z
cout
cout
for (z=0;z
cout
cout
for (z=0;z
coutcout
for(k=0;k
{
Work[k]+=ALLOCATION[i][k];
}
for (z=0;z
cout
cout
p[l++]=i;
i=-1;
}
else
{
continue;
}
}
if(l==M)
{
cout
cout
for(i=0;i
{
cout
if(i!=l-1)
{
cout";
}
}
cout
Output();
return true;
}
}
cout
Output();
return false;
}
六.实验结果分析：
七．总结
通过本次试验熟练地掌握了利用高级语言C语言编写和调试一个动态分配资源的简单程序，实现了避免死锁的银行家算法。通过编程实现银行家算法来预防死锁，清楚地了解了安全性算法的相关内容，加深了对课堂上所讲内容的理解。
银行家算法确实能保证系统时时刻刻都处于安全状态，但它要不断检测每个进程对各类资源的占用和申请情况，需花费较多的时间。