操作系统银行家算法.doc

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1、操作系统 银行家算法操作系统实验报告实验目标1. 理解银行家算法。2. 掌握进程安全性检查得方法及资源分配得方法.3. 加深了解有关资源申请、避免死锁等概念.4. 体会与了解死锁与避免死锁得具体实施方法。实验要求编写与调试一个系统动态分配资源得简单模拟程序，观察死锁产生得条件,并采用银行家算法，有效得防止与避免死锁得发生。设计思路1、银行家算法在避免死锁得方法中，如果施加得限制条件较弱，有可能获得令人满意得系统性能。在该方法中把系统得状态分为安全状态与不安全状态,只要能使系统始终都处于安全状态，便可以避免发生死锁.基本思想为：在分配资源之前,判断系统就是否就是安全得；若安全，才分配。它就是最具

2、代表性得死锁算法，具体算法如下表示:假设进程P提出请求Requesti,则银行家算法按如下步骤进行判断:1) 如果Reqet =Need,则转向2）;否则出错。2) 如果Rqesi=Availablei,则转向3）；否则出错.3) 系统试探分配相关资源,修改相关数据:Avalali=AvilbleiRequs；AloaioniocationiRequesti；ee=Needieuesi；4) 系统执行安全性检查,如安全，则分配成立；否则试探性分配资源作废，系统恢复原状,进程进入等待状态.根据以上银行家算法步骤，可得出如下图所示流程图：2、安全性检查算法安全性检查算法主要就是根据银行家算法进行资

3、源分配后,检查资源分配后得系统状态就是否处于安全状态之中。具体算法如下所示：1) 设置两个工作向量or=Availale，Fnis=fase;2) 从进程集合中找到一个满足下述条件得进程;Finihas;Need=work；如果能够找到该进程，则执行3），否则,执行4)；3) 假设上述找到得进程获得资源,可顺利执行，直至完成，从而释放资源。Wrk=Work+Alloatio；Fiish=true；Gto 2)；4) 如果所有进程得Finish=ru，则表示该系统安全,否则系统不安全,请求被拒。5) 根据以上安全检查算法步骤,可得出如下图所示流程图：主要数据结构#cue itream、/全局变量

4、定义n ailale100； /可利用资源数组itMx50100; /最大需求矩阵it Aoction0100； /分配矩阵intNed5010； /需求矩阵inteuest5100； /个进程还需要类资源得资源量nFnish0；int 5；nm，； /M个进程,类资源主要代码结构/安全性算法int afe（) it i，j，l0;itWor10； /可利用资源数组for （i=0；in；i)Wri=Availablei；o （=0；i；i+）Finishi=；or (=0；im;i+)i(Finishi=1）ctinue；esor（j=0；n;j+)if (NeeWorkj）ra；if (=

5、n)iishi1；or（n k0；kn;k+）Workk+=Allocatnik;pl+i；=;ele contiue;if （lm）cout系统就是安全得n;cout系统安全序列就是：；r (i=0；il;+)coutp；if (i！=l-1)cout”；outn；return1;/银行家算法nt min（）ii,j，m；cout;cout输入每个进程最多所需得各类资源数，按照”m”x”矩阵输入；for(i=；im；i)for（j0；jn；j）cinaxij；cou输入每个进程已经分配得各类资源数，按照m”x”n”矩阵输入n”；for (;im;i+)or（j=；jn;j+）nAllocti

6、oij;Needi=axj-Aocionij；i (Nee0）cout您输入得第”i+1个进程所拥有得第j+1个资源错误,请重新输入:;j；ontin;cout请输入各个资源现有得数目:；for （=0;in;i+）ciAvilablei;Saf(）；while （1）coui;cut输入进程所请求得各个资源得数量n；for（i=0;in；i+）if （RequestiNeem）cutAvlablei)cut所请求资源数超过系统所有得资源数！；retr 0；fo（i=0;n；i+）vlaei=Reqemii；Allocatini+questmi；Nemi-=Reqestmii；i （Safe(

7、）cout同意分配请求n；elsou”SRY(）您得请求被拒绝n”；for（=0;n；i+）Avlabli+=Requetmii；Aloctinmii=Reuestii；Nedmi+=Requesti；or(i=;im；i+） Fiish0；chaFa; /标志位cout就是否再次请求分配?就是请按y，否请按N/n”；whe(1)ciFlg;f（Fl=YFlag=y|Flag=NFlag=)brek；lsecout请按要求重新输入：n”；cntine；if （ag=Ylg=y)cotnue;esebeak;主要代码段分析1. 在开始编写程序时，由于相关参数由用户自己进行输入时，由于运用scan与printf语句，造成程序长度很长,而且输入子程序复杂度为O(),程序反应速度也比较慢。后来改用ci与cout函数程序长度大大缩短。2. 由于程序得可重复使用得方便性,采取设立标志位Flag,由用户输入命令（/N或/n)用以作为程序继续运行与结束得标志。实验心得本次试验老师要求对固定得资源进行分配，虽然实现起来比较简单,但就是其只能算固定得一种情况，所以在此基础上，我进行了改进，即相关参数由用户自己进行输入增加其实用性。下图为程序运行情况：