银行家算法实验报告 昆工

昆明理工大学信息工程与自动化学院学生实验报告

（2010 —2011 学年第二学期）

课程名称：操作系统开课实验室：计算中心444 2011 年 4 月28 日

一、实验目的

通过编写银行家算法，要求学生进一步掌握如何实现死锁的避免，进一步熟练使用数组进行程序的设计及实现。

二、实验原理及基本技术路线图（方框原理图）

用C语言或C++语言开发。实现银行家算法、安全性检测算法。

银行家算法就是对每一个请求进行检查，检查如果满足它是否会导致不安全状态。若是，则不满足该请求；否则便满足。利用银行家算法，我们可以来检测CPU为进程分配资源的情况，决定CPU是否响应某进程的的请求并为其分配资源，从而很好避免了死锁的产生。

算法的思路：先对用户提出的请求进行合法性检查，即检查请求是否大于需要的，是否大于可利用的。若请求合法，则进行预分配，对分配后的状态调用安全性算法进行检查。若安全，则分配；若不安全，则拒绝申请，恢复到原来的状态，拒绝申请。

银行家算法的步骤：（1）如果Request＜or =Need,则转向步骤(2)；否则，认为出错，因为它所需要的资源数已超过它所宣布的最大值。

（2）如果Request＜or=Available,则转向步骤（3）；否则，表示系统中尚无足够的资源，进程必须等待。

（3）系统试探把要求的资源分配给进程Pi,并修改下面数据结构中的数值：

Available=Available-Request[i];

Allocation=Allocation+Request;

Need=Need-Request;

(4)系统执行安全性算法，检查此次资源分配后，系统是否处于安全状态。

安全性检测算法：（1）设置两个向量

①工作向量Work。它表示系统可提供进程继续运行所需要的各类资源数目，执行安全算法开始时，Work=Allocation;

②标志向量Finish。它表示系统是否有足够的资源分配给进程，使之运行完成，开始时先做Finish[i]=0，当有足够资源分配给进程时，令Finish[i]=1。

（2）从进程集合中找到一个能满足下述条件的进程：

①Finish[i]=0

②Need

如找到，执行步骤（3）；否则，执行步骤（4）。

（3）当进程P获得资源后，可顺利执行，直至完成，并释放出分配给它的资源，故应执行：

Work=Work+Allocation;

Finish[i]=1;

转向步骤（2）。

（4）如果所有进程的Finish[i]=1,则表示系统处于安全状态；否则，系统处于不安全状态。

主要的数据结构：

（1）最大需求矩阵Max[ ][ ]；（2）系统已分配资源Allocation[ ][ ] （3）资源的名称name[ ] （4）还需要资源Need[ ][ ] （5）请求资源向量Request[ ] （6）存放安全序列temp[ ] （7）存放系统可提供资源Work[ ] （8）Flag 标志

程序模块：

main( )//系统的主函数

display()// 显示资源矩阵

int safe()//安全性算法

safe();//用银行家算法判定系统是否安

系统结构图：

程序流程图：

银行家算法流程图

安全性算法流程图

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三、所用仪器、材料（设备名称、型号、规格等）。

计算机一台

四、实验方法、步骤

#include

#define False 0

#define True 1

int 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100

int N=100;//资源的最大数为100

void display()//******************显示资源矩阵******************************************

{

int i,j;

printf("系统目前可用的资源[Avaliable]:\n");

printf("资源名称： ");

for(i=0;i

printf("%d ",name[i]);

printf("\n");

printf("可用资源数量： ");

for (j=0;j

printf("%d ",Avaliable[j]);

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printf(" \n Max Allocation Need Avaliable\n");

printf("进程名 ");

for(j=0;j<4;j++){

for(i=0;i

printf("%d ",name[i]);

printf(" ");

}

printf("\n");

for(i=0;i

{

printf("%d",i);

printf(" ");

for(j=0;j

printf("%d ",Max[i][j]);

printf(" ");

for(j=0;j

printf("%d ",Allocation[i][j]);

printf(" ");

for(j=0;j

printf("%d ",Need[i][j]);

printf(" ");

if(i==0)

for (j=0;j

printf(" %d",Avaliable[j]);

printf("\n ");

}

}

int safe()//*************************安全性算法

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