操作系统 预防进程死锁的银行家算法 java版

实验三预防进程死锁的银行家算法1、实验目的通过这次实验，加深对进程死锁的理解，进一步掌握进程资源的分配、死锁的检测和安全序列的生成方法。

2、试验内容问题描述：设计程序模拟预防进程死锁的银行家算法的工作过程。

假设系统中有n个进程P1, … ,P n，有m类可分配的资源R1, … ,R m，在T0时刻，进程P i分配到的j类资源为Allocation ij个，它还需要j类资源Need ij个，系统目前剩余j类资源Work j个，现采用银行家算法进行进程资源分配预防死锁的发生。

3、程序要求：1）判断当前状态是否安全，如果安全给出安全序列；如果不安全给出理由。

2）对于下一个时刻T1，某个进程P k会提出请求Request(R1, … ,R m)，判断分配给P k进程请求的资源之后系统是否安全。

3）输入：进程个数n，资源种类m，T0时刻各个进程的资源分配情况（可以运行输入，也可以在程序中设置）；4）输出：如果安全，输出安全的进程序列，不安全则提示信息。

4、需求分析(1) 输入的形式和输入值的范围输入进程的数目输入资源的种类每个进程最多所需的各类资源数(Max[i][j])每个进程已经分配的各类资源数(Allocation[i][j])各个资源现有的数目（Available[][]）(2) 输出的形式如果安全，输出安全的进程序列，不安全则提示信息。

(3)测试用例5、调试分析通过本次实验可知，用银行家算法避免死锁就是在资源所能承受范围内给需要资源的进程分派所需资源，在分派资源时若请求资源超出所需资源或超出可得资源，则不合条件,则让当前进程等待换下一个进程,若可利用资源已经满足任何一个进程所需，则系统不安全并且系统不分配资源；在安全性检验时，若可利用资源已经满足任何一个进程所需，则系统不安全并且系统不分配资源。

免死锁属于事先预防的策略，在资源的动态分配过程中用某种方法去防止系统进入不安全状态，从而避免死锁发生。

6、测试结果输入进程数,资源数,最大需求矩阵,分配矩阵,可利用资源向量,对进程的资源请求向量输出:7、附录(java)package experiment;import java.io.BufferedInputStream;import java.io.FileInputStream;import java.io.FileNotFoundException;import java.util.Scanner;public class C_Bank {// 允许的最大进程数private static int MaxNumber = 100;// 真正的进程数public static int realNum;// ???????????public static int l=0;// 资源的种类public static int resourceKind;// 可利用资源数组private static int Available[] = new int[MaxNumber];// 最大需求矩阵private static int Max[][] = new int[MaxNumber][MaxNumber];// 已分配矩阵private static int Allocation[][] = new int[MaxNumber][MaxNumber];// 需求矩阵private static int Need[][] = new int[MaxNumber][MaxNumber];// 请求向量private static int Request[][] = new int[MaxNumber][MaxNumber];// 表示系统是否有足够的资源分配给进程private static boolean Finish[] = new boolean[MaxNumber];//当前可利用资源private static int Work[] = new int[MaxNumber];// 安全序列private static int p[] = new int[MaxNumber];//for循环中使用private static int i;private static int j;private static int k;public static Scanner stdin;public static void main(String args[]) throws FileNotFoundException { // 输入realNum,resourceKind,Max[i][j],Allocation[i][j],Allocation[i][j]，获得Need[i][j] input();// 安全性算法//safe();//进程请求request();}public static void input() throws FileNotFoundException {BufferedInputStream in = new BufferedInputStream(new FileInputStream( "./file/03"));System.setIn(in);stdin = new Scanner(System.in);// 输入进程的数目realNum = stdin.nextInt();// 输入资源的种类resourceKind = stdin.nextInt();// 输入每个进程最多所需的各类资源数(Max[i][j])for (i = 0; i < realNum; i++) {for (j = 0; j < resourceKind; j++) {Max[i][j] = stdin.nextInt();}}// 输入每个进程已经分配的各类资源数(Allocation[i][j]),并获得Need[i][j]for (i = 0; i < realNum; i++) {for (j = 0; j < resourceKind; j++) {Allocation[i][j] = stdin.nextInt();Need[i][j] = Max[i][j] - Allocation[i][j];}}// 请输入各个资源现有的数目for (i = 0; i < resourceKind; i++)Available[i] = stdin.nextInt();}// 安全性算法public static boolean safe(){//Work[]赋初值for(i=0 ; i<resourceKind ; i++){Work[i]=Available[i];}//Finish[]赋初值for(i=0 ; i<realNum ; i++){Finish[i]=false;}for(i=0 ; i<realNum ; i++){if(Finish[i] == true){continue;}else{for(j=0 ; j<resourceKind ; j++){if(Need[i][j]>Work[j])break;}if(j==resourceKind) //满足了Need[][]<=Work[][]{Finish[i]=true;for(k=0 ; k<resourceKind ; k++){Work[k] = Work[k] + Allocation[i][k];}p[l++]=i;i=-1;}else{continue;}}if(l==realNum){ //Finish[]都是true,输出安全序列System.out.println("系统是安全的");System.out.println("系统安全序列是:");for(i=0;i<l;i++){System.out.print(p[i]);if(i != l-1)System.out.print("-->");}System.out.print("\n");return true;}}return false;}//进程请求public static void request(){//输入要申请的资源的进程号(第一个进程号为0,第二个进程号为1,以此类推)k = stdin.nextInt();//输入进程所请求的各个资源的数量for(i=0 ; i<resourceKind ; i++){Request[k][i] = stdin.nextInt();}for(i=0 ; i<resourceKind ; i++){if(Request[k][i] > Need[k][i]){System.out.println("所请求资源超过进程的需求量!");;return ;}if(Request[k][i] > Available[i]){System.out.println("所请求资源数量超过系统所有的资源数!");return ;}}for(i=0 ; i<resourceKind ; i++){Available[i] -= Request[k][i];Allocation[k][i] += Request[k][i];Need[k][i] -= Request[k][i];}if(safe()){System.out.println("同意分配请求~~~");}else{System.out.println("SORRY~~~~~你的请求被拒绝~~~");for(i=0 ; i<resourceKind ; i++){Available[i] = Available[i] + Request[k][i];Allocation[k][i] = Allocation[k][i] - Request[k][i];Need[k][i] = Need[k][i] + Request[k][i];}}for(i=0 ; i<realNum ; i++){Finish[i]=false;}}}。