操作系统实验银行家算法模拟实现(强烈推荐)

实验八银行家算法模拟实现一．实验目的1)理解死锁避免相关内容；2)掌握银行家算法主要流程；3)掌握安全性检查流程。

二．实验描述本实验主要对操作系统中的死锁预防部分的理论进行实验。

要求实验者设计一个程序，该程序可对每一次资源申请采用银行家算法进行分配。

三．实验内容1)设计多个资源（≥3）；2)设计多个进程（≥3）；3)设计银行家算法相关的数据结构；4)动态进行资源申请、分配、安全性检测并给出分配结果。

四．实验要求1)编写程序完成实验内容；2)画出安全性检测函数流程图；3)小组派1人上台用PPT演讲实现过程；4)撰写实验报告。

测试要求1)进行Request请求，输入参数为进程号、资源号和资源数；2)进行3次以上的Request请求；3)至少进行1次资源数目少于可用资源数，但不安全的请求。

五．实验设备PC机1台，要求安装DOS7.1、Turbo C3.0、Windows2000。

六．实验结果七.实验思考1）针对死锁有哪些可行方案？2）死锁解除的难点是什么？八.银行家算法介绍8.1银行家算法的数据结构1)可利用资源向量Available。

其中每个元素代表每类资源的数目。

2)最大需求矩阵Max。

其中每个元素代表每个进程对于每类资源的最大需求量。

Max[i，j]=K表示i进程对于j类资源的最大需求量为K。

3)分配矩阵Allocation。

其中每个元素代表每个进程已得到的每类资源的数目。

4)需求矩阵Need。

其中每个元素代表每个进程还需要的每类资源的数目。

8.2银行家算法Request i [j]=K表示进程Pi需要K个j类资源。

1）如果Request i [j]≤Need[i , j]，便转向步骤2，否则认为出错。

2）如果Request i [j]≤Available[j]，便转向步骤3，否则表示无足够资源，Pi需等待；3）系统尝试分配资源给Pi；4）系统进行安全性检查，检查此次资源分配后，系统是否安全。

如果安全，则正式分配资源，否则撤销此次分配。

8.3安全性算法1）设置两个向量：工作向量Work和Finish。

算法开始时Work=Available；Finish 表示系统是否有足够的资源分配给进程，使之运行完成，开始时，令Finish[i]=False；如果有足够的资源分配给进程，则令Finish[i]=True。

2）从进程集合中找到一个能满足下列条件的进程：Finish[i]=False；Need[i，j] ≤Work[j]，若找到，执行步骤3），否则，执行步骤4）；3）Pi获得所需资源后，可顺利执行指导完成，并释放它占有的资源。

并执行：Work[j]=Work[j]+Allocation[i , j]；Finish[i] = True；到第2）步。

4)直到所有Finish[i]=True，表示系统处于安全状态；否则系统处于不安全状态。

#include<iostream.h>#include<string.h>#include<stdio.h>#define False 0#define True 1int Max[100][100]={0};//各进程所需各类资源的最大需求int Avaliable[100]={0};//系统可用资源char name[100]={0};//资源的名称int Allocation[100][100]={0};//系统已分配资源int Need[100][100]={0};//还需要资源int Request[100]={0};//请求资源向量int temp[100]={0};//存放安全序列int Work[100]={0};//存放系统可提供资源int M=100;//作业的最大数为100int N=100;//资源的最大数为100void showdata()//显示资源矩阵{int i,j;cout<<"系统目前可用的资源[Avaliable]:"<<endl;for(i=0;i<N;i++)cout<<name[i]<<" ";cout<<endl;for (j=0;j<N;j++)cout<<Avaliable[j]<<" ";//输出分配资源cout<<endl;cout<<" Max Allocation Need"<<endl;cout<<"进程名";for(j=0;j<3;j++){for(i=0;i<N;i++)cout<<name[i]<<" ";cout<<" ";}cout<<endl;for(i=0;i<M;i++){cout<<" "<<i<<" ";for(j=0;j<N;j++)cout<<Max[i][j]<<" ";cout<<" ";for(j=0;j<N;j++)cout<<Allocation[i][j]<<" ";cout<<" ";for(j=0;j<N;j++)cout<<Need[i][j]<<" ";cout<<endl;}}int changdata(int i)//进行资源分配{int j;for (j=0;j<M;j++) {Avaliable[j]=Avaliable[j]-Request[j];Allocation[i][j]=Allocation[i][j]+Request[j];Need[i][j]=Need[i][j]-Request[j];}return 1;}int safe()//安全性算法{int i,k=0,m,apply,Finish[100]={0};int j;int flag=0;Work[0]=Avaliable[0];Work[1]=Avaliable[1];Work[2]=Avaliable[2];for(i=0;i<M;i++){apply=0;for(j=0;j<N;j++){if (Finish[i]==False&&Need[i][j]<=Work[j]){apply++;if(apply==N){for(m=0;m<N;m++)Work[m]=Work[m]+Allocation[i][m];//变分配数Finish[i]=True;temp[k]=i;i=-1;k++;flag++;}}}}for(i=0;i<M;i++){if(Finish[i]==False){cout<<"系统不安全"<<endl;//不成功系统不安全return -1;}}cout<<"系统是安全的!"<<endl;//如果安全，输出成功cout<<"分配的序列:";for(i=0;i<M;i++){//输出运行进程数组cout<<temp[i];if(i<M-1) cout<<"->";}cout<<endl;return 0;}void share()//利用银行家算法对申请资源对进行判定{char ch;ch='y';cout<<"请输入要求分配的资源进程号(0-"<<M-1<<"):";cin>>i;//输入须申请的资源号cout<<"请输入进程"<<i<<" 申请的资源:"<<endl;for(j=0;j<N;j++){cout<<name[j]<<":";cin>>Request[j];//输入需要申请的资源}for (j=0;j<N;j++){if(Request[j]>Need[i][j])//判断申请是否大于需求，若大于则出错{cout<<"进程"<<i<<"申请的资源大于它需要的资源";cout<<" 分配不合理，不予分配！"<<endl;ch='n';break;}if (Request[j]>Avaliable[j])//判断申请是否大于当前资源，若大于则出错{cout<<"进程"<<i<<"申请的资源大于系统现在可利用的资源";cout<<" 分配出错，不予分配!"<<endl;ch='n';}}}main(){ int i;showdata();//显示资源矩阵changdata(i);//进行资源分配safe();share();//利用银行家算法对申请资源对进行判定}。