操作系统银行家算法.doc

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 (=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+）nAlloctioij;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(）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：