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操作系统银行家算法.doc

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:

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