操作系统课程设计报告—银行家算法
《操作系统》课程实验报告银行家算法
《操作系统》课程实验报告实验名称:银行家算法姓名:学号:地点:指导老师:专业班级:一、实验目的:1)对死锁避免中的银行家算法做进一步的理解。
2)加深理解死锁的概念3)加深理解安全序列和安全状态的概念4)通过编程,掌握银行家算法分配资源的一步步实现过程二、实验内容:1)给出系统可用资源向量2)给出当前状态系统中各个进程的资源分配情况3)根据系统当前资源状态和各个进程的资源分配情况,判断系统是否处于安装状态,若系统处于安全状态,给出所有的安全序列和每一个安全序列所对应的资源分配图,若系统不处于安全序列,则发出死锁警告。
三、实验主要代码/**银行家算法(实现所有存在路径的查找)*///构造进程单位struct Process{string p_name; //进程的名称int Max[N]; //进程对于各个资源的最大需求数目int Allocation[N]; //进程已经得到的各个资源的数目int Need[N]; // 进程对各个资源所需要的数目};int p_num, s_num; // 进程数、资源种类static struct Process P[N];int Available[N]; //系统中各个资源可用的数目void dfs(int step){/**银行家算法(实现所有存在路径的查找)搜寻所有的安全序列 */for (int i = 0; i < p_num; i++){back_time++; // 找到当前安全序列的时间点int flag = 0;if (vis[i]) continue;//判断现有的系统资源是否满足该进程的需求for (int j = 0; j < s_num; j++){if (Available[j] < P[i].Need[j]){flag = 1;break;}}if (flag) continue;vis[i] = true;//该进程运行完毕ans[step] = i;//将这个可以运行的进程编号存入数组当中// 回收资源for (int j = 0; j < s_num; j++)Available[j] += P[i].Allocation[j];//如果所有的进程都全部执行完毕if (step == p_num)Print(ans, p_num);dfs(step + 1);vis[i] = false;for (int j = 0; j < s_num; j++)Available[j] -= P[i].Allocation[j];}}四、实验过程分析本次实验的主要任务是实现银行家算法,通过输入当前某一时刻系统的资源数目和所有进程相关的资源信息,然后通过算法的实现判断当前系统是否处于不安全状态,如果是处于安全状态那么找到所有的安全序列。
操作系统课设-银行家算法
《计算机操作系统》课程设计报告题目:银行家算法设计与实现专业:软件工程班级: 09级(2)班姓名: XXX 学号: XXX 指导老师: XXX 完成时间: 2012年2月20日目录一、课设题目要求二、算法设计思路三、主要数据结构及其说明四、程序流程图五、源程序代码六、结果及数据分析七、实验心得八、参考资料一、课设题目要求模拟一个银行家算法,要求如下:输入:1.系统中各类资源表2.每个进程需要各类资源总数系统分配给各个进程各类资源数输出:1.判断T0时刻的安全性2.如果系统是安全的,任意给出某个进程的一个资源请求方式并判断系统能否接受此请求,如果可以接受,其输出全部安全序列,反之,不予分配。
二、算法设计思路银行家算法是一种最具代表性的避免死锁的算法。
要解释银行家算法,必须先解释操作系统的安全状态和不安全状态。
安全状态:如果存在一个由系统中所有进程构成的安全序列P1,…,P n,则系统处于安全状态。
安全状态一定没有死锁发生。
不安全状态:不存在一个安全序列。
不安全状态不一定导致死锁。
安全序列:一个进程序列{P1,…,P n}是安全的,如果对于每个进程Pi (0≤i≤n),它以后尚需要的资源量不超过系统当前剩余资源量与所有进程Pj(j<i)当前占有资源量之和。
先对系统从源文件中读取的数据进行安全性判断,然后对用户提出的请求进行合法性检查,即检查请求的是不大于需要的,不大于系统可利用的资源。
若请求合法,则进行试分配,最后对试分配状态调用安全性算法进行安全性检查。
若安全,则分配,否则,不分配,恢复原来状态,拒绝申请。
三、主要数据结构及其说明进程数 i、M资源种类数 j、N最大需求矩阵 int Max[i][j];分配矩阵 int Allocation[i][j];需求矩阵 int Need[i][j]=Max[i][j]-Allocation[i][j];工作向量 int Work[N];可利用资源矩阵 int Available[N];进程的数目 int n_pro=0;标记安全序列 int flag[M]={-1};安全序列的个数 int w=0;表示系统是否有足够的资源分配给进程 bool finish[M];安全性检查算法Safe()函数只要求出了一种安全序列就可以说明系统是处于安全状态的,故:①设置了两个向量:工作向量Work,它表示系统可提供给进程继续运行所需的各类资源数目,在执行安全性算法开始时,Work =Available 。
操作系统课程设计 银行家算法报告
操作系统课程设计报告院(系):计算机工程学院专业:计算机科学与技术专业学生姓名:__班级:__计算073 _学号:题目:仿真模拟银行家算法对死锁的避免起迄日期:__2010-7-6至2010-7-16_设计地点: 2号实验楼402指导教师:2009—2010年度第 2 学期完成日期: 2010 年 7 月 16 日一、课程设计目的《操作系统》是一门重要的专业基础课,是涉及较多硬件知识的计算机系统软件课程。
在计算机软硬件课程的设置上,它起着承上启下的作用。
操作系统对计算机系统资源实施管理,是所有其他软件与计算机硬件的唯一接口,所有用户在使用计算机时都要得到操作系统提供的服务。
操作系统课程设计的主要任务是研究计算机操作系统的基本原理和算法,掌握操作系统的进程管理、存储管理、文件管理和设备管理的基本原理与主要算法。
目的是使学生掌握常用操作系统(如DOS、Windows或Linux)的一般管理方法,了解它是如何组织和运作的,对操作系统的核心概念和算法有一个透彻的理解,并对系统运行的机制有一个全面的掌握,从而充分理解系统调用与程序设计之间的关系。
二、课程设计内容仿真模拟银行家算法对死锁的避免。
对于进程死锁的避免问题,分为两种状态:安全状态和非安全状态。
在避免死锁的方法中,允许进程动态地申请资源分配之前,应先计算此次资源分配的安全性。
若此次分配不会导致系统进入不安全状态,则将资源分配给进程;否则,令进程等待。
所谓安全状态是指系统能按某种进程顺序,来为每个进程pi分配所需的资源,直至满足每个进程对资源的最大需求,使每个进程都可顺利地完成。
如果系统无法找到这样一个序列,则系统处于不安全状态。
只要系统处于安全状态,系统便可避免进入死锁状态。
因此避免死锁的实质在于:系统在进行资源分配时,如何使系统不进入不安全状态。
银行家算法就是一种最有代表性的避免死锁的算法。
三、系统分析与设计1、系统分析系统分析的主要任务是将在系统详细调查中所得到的文档资料集中到一起,对组织内部整体管理状况和信息处理过程进行分析。
银行家算法操作系统实验报告
竭诚为您提供优质文档/双击可除银行家算法操作系统实验报告篇一:计算机操作系统银行家算法实验报告计算机操作系统实验报告一、实验名称:银行家算法二、实验目的:银行家算法是避免死锁的一种重要方法,通过编写一个简单的银行家算法程序,加深了解有关资源申请、避免死锁等概念,并体会和了解死锁和避免死锁的具体实施方法。
三、问题分析与设计:1、算法思路: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。
2、银行家算法步骤:(1)如果Requesti<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。
3、安全性算法步骤:(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布尔向量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]=false,当有足够资源分配给进程时,令Finish[i]=true。
(2)从进程集合中找到一个能满足下述条件的进程:①Finish[i]=false②need 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]=true;转向步骤(2)。
(完整word版)操作系统课程设计银行家算法
操作系统课程设计报告题目:银行家算法院(系):专业:班级:学生:学号:指导教师:2010年12月操作系统课程设计报告题目:银行家算法院(系):专业:班级:学生:学号:指导教师:2010年12月银行家算法摘要本次的课程设计内容是银行家算法,在操作系统当中,由于竞争非剥夺性资源和进程推进的不当,对系统的安全造成威胁,所以,银行家算法就是为了避免对系统产生死锁而存在的.银行家算法包括对请求资源的试分配和对安全性的考量,当系统的安全性不能够满足的时候,则对系统进行保护。
在编写银行家算法的时候需要定义Need(需求矩阵),Allocation(分配矩阵),Max(最大需求矩阵)以及Available(可利用资源量)。
在实现一系列的功能的时候使用的数组的结构,便于进行矩阵的加减运算,可以提高程序的运行效率.通过编写可以基本上实现银行家算法所要达到的基本目的,在输入正确的情况下能够输出正确的安全序列,在不安全的情况下可以做出提醒,并且恢复原有输入数据。
关键字:银行家算法最大需求矩阵分配矩阵需求矩阵可利用资源量目录摘要 (i)1 绪论 (1)2需求分析.................................................................。
(2)2.1 问题描述.........................................................。
. (2)2.2 产生条件..........................................................。
(2)2.3 运行环境.........................................................。
. (2)2.4 程序功能.........................................................。
计算机操作系统银行家算法实验报告
计算机操作系统实验报告一、实验名称:银行家算法二、实验目的:银行家算法是避免死锁的一种重要办法,通过编写一种简朴的银行家算法程序,加深理解有关资源申请、避免死锁等概念,并体会和理解死锁和避免死锁的具体实施办法。
三、问题分析与设计:1、算法思路:先对顾客提出的请求进行正当性检查,即检查请求与否不不大于需要的,与否不不大于可运用的。
若请求正当,则进行预分派,对分派后的状态调用安全性算法进行检查。
若安全,则分派;若不安全,则回绝申请,恢复到原来的状态,回绝申请。
2、银行家算法环节:(1)如果Requesti<or =Need,则转向环节(2);否则,认为出错,由于它所需要的资源数已超出它所宣布的最大值。
(2)如果Request<or=Available,则转向环节(3);否则,表达系统中尚无足够的资源,进程必须等待。
(3)系统试探把规定的资源分派给进程Pi,并修改下面数据构造中的数值:Available=Available-Request[i];Allocation=Allocation+Request;Need=Need-Request;(4)系统执行安全性算法,检查本次资源分派后,系统与否处在安全状态。
3、安全性算法环节:(1)设立两个向量①工作向量Work。
它表达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布尔向量Finish。
它表达系统与否有足够的资源分派给进程,使之运行完毕,开始时先做Finish[i]=false,当有足够资源分派给进程时,令Finish[i]=true。
(2)从进程集合中找到一种能满足下述条件的进程:①Finish[i]=false②Need<or=Work如找到,执行环节(3);否则,执行环节(4)。
(3)当进程P 获得资源后,可顺利执行,直至完毕,并释放出分派给它的资源,故应执行:Work=Work+Allocation;Finish[i]=true;转向环节(2)。
课程设计(银行家算法)报告
衡阳师范学院《操作系统》课程设计题目处理机调度模拟设计——短作业先调度、先来先服务调度、最高响应比调度算法专业计算机科学与技术班级1001班学号10190134 10190136姓名张德旺屈金指导教师王玉奇2012 年12 月日目录1、概述 (1)1.1、设计目的 (1)1.2、设计内容 (1)1.3、开发环境 (1)1.4、任务分配 (1)2、需求分析 (2)2.1、死锁概念: (2)2.2、关于死锁的一些结论: (2)2.3、资源分类: (2)2.4、产生死锁的四个必要条件: (3)2.5、死锁的解决方案 (3)2.5.1 产生死锁的例子 (3)2.5.2死锁预防: (4)2.6.安全状态与不安全状态 (5)3、数据结构设计 (5)3.1、定义全局变量 (5)3.2、函数声明 (5)3.3、主函数结构 (6)4、算法的实现 (7)4.1、初始化 (7)4.2、银行家算法 (7)4.3、安全性检查算法 (7)4.4、程序模块划分 (8)4.5程序运行结果显示 (9)4.6、各算法流程图 (11)4.7、源程序清单 (12)5、心得与体会: (22)6、参考文献 (22)1、概述1.1、设计目的(1)了解多道程序系统中,多个进程并发执行的资源分配。
(2)掌握死锁的产生的原因、产生死锁的必要条件和处理死锁的基本方法。
(3)掌握预防死锁的方法,系统安全状态的基本概念。
(4)掌握银行家算法,了解资源在进程并发执行中的资源分配策略。
(5)理解死锁避免在当前计算机系统不常使用的原因。
1.2、设计内容利用银行家算法来实现资源的分配。
先对用户提出的请求进行合法性检查,再进行预分配,利用安全性检查算法进行安全性检查。
1.3、开发环境1.4、任务分配2、需求分析2.1、死锁概念:在多道程序系统中,虽可借助于多个进程的并发执行,来改善系统的资源利用率,提高系统的吞吐量,但可能发生一种危险━━死锁。
所谓死锁(Deadlock),是指多个进程在运行中因争夺资源而造成的一种僵局(Deadly_Embrace),当进程处于这种僵持状态时,若无外力作用,它们都将无法再向前推进。
操作系统_银行家算法报告
实验四:银行家算法的实现一.实验目的(1)加深了解有关资源申请、避免死锁等概念。
(2)体会和了解死锁和避免死锁的具体实施方法。
二.实验属性该实验为设计性实验。
三.实验仪器设备及器材普通PC386以上微机四.实验要求本实验要求2学时完成。
本实验要求完成如下任务:(1)设计进程对各类资源最大申请表示及初值的确定。
(2)设定系统提供资源的初始状况。
(3)设定每次某个进程对各类资源的申请表示。
(4)编制程序,依据银行家算法,决定其资源申请是否得到满足。
(5)显示资源申请和分配时的变化情况。
五、实验设计及其思路数据结构:Available[m] 用来表示可利用资源的数目初始值是该类全部可用资源的数目。
MAX[n][m] 用来定义n个进程中的每一个进程对m类资源的最大需求Allocation[i][j] 用来表示i个进程中的每一个进程对j类资源已经拥有的数值Need[i][j] 用来表示i个进程中的每一个进程对j类资源还需要的数值在此程序中通过输入输出流从txt文档中读取数据进入以上数据数组中通过控控制台向request[i][j]数组输入值 此数组用来表示进程i 向j 资源请求申请资源个数 银行家算法流程图开始进程发出资源请求(request )所需要资源小于目前最大值Request<=need所需要资源小于可利用值Request<=avilable把资源分配给此进程并改变相关数值安全性算法 返回值是Y否出错(该系统无法执行此类进程)该进程暂时无法获得此资源 需等待还原相关数据是否分配成功结束是是否安全性算法流程图六 输出结果向其中输入三组数据1 p1发出请求向量request (1,0,2) 正确结果为分配资源2 p4发出请求向量request (3,3,0) 正确结果会产生安全问题要等待3 p0发出请求向量request (0,2,0)正确结果产生安全隐患需等待开始定义可以用的资源数目work 还有是否能在有限的资源条件下完成线程的标志finish ,并给他们所有的线程都可以顺利完成count 等于进程总数 尽可能多的找到满足(finish==false 和need<=work 这两个条件的线程)并对资源做相应的更改更改次数用count 计录 返回 N返回Y 结束是 否七、代码#include<iostream.h>#include<fstream.h>#include<stdio.h>int *avilable;//表示现在可利用的各类资源的数目int **max1;//用二维数组存储各给线程最多能够申请到个资源的数目int **allocation;//用二维数组存储目前各个线程已占用各类资源的数量int **need;//用二维数组存储目前每个进程还需要各类资源的数量方能完成工作int*xiancheng;//用来存储安全序列int m,n;//m用来记录资源的总数,n用来计算进程的总数void show();//用来向控制台输出allocation,needmax1,avilable的数据int correct();//安全性算法void createavilable();//为目前可利用资源赋初值void createmax();//为每一个进程对各类资源的最大需求赋初值void createallocation();//为目前各个进程已经申请到的资源赋初值void createneed();//为完成该进程所需要的各类资源数量赋初值int banker();//银行家算法int main(){ int choice=1;createavilable();createmax();createallocation();createneed();while(choice!=0){banker();cout<<"请输入你的选择(1继续,2重来 0 退出)"<<endl;cin>>choice;if(choice==1) show();if(choice==2){createavilable();createmax();createallocation();createneed(); }}return 0;}void createavilable(){ifstream inFile;int i;i=0;inFile.open("avilable.txt");//从txt文件中读取数据为其赋值inFile>>m;inFile.get();avilable=new int[m];cout<<"avilable:"<<endl;cout<<"a"<<'\t'<<"b"<<'\t'<<"c"<<endl;while(inFile){inFile>>avilable[i];cout<<avilable[i]<<'\t';//显示到控制台上char c;inFile.get(c);//用来准确定读取时位真正的结束位置i++;}cout<<endl;}void createmax(){ifstream inFile1;inFile1.open("max.txt");inFile1>>n;inFile1.get();max1=new int*[n];//实现为二维数组动态分配内存for(int k=0;k<n;k++)max1[k]=new int[m];cout<<"max:"<<endl;cout<<'\t'<<"a"<<'\t'<<"b"<<'\t'<<"c"<<endl;for(int i=0;i<n;i++){ cout<<"p"<<i<<'\t';for(int j=0;j<m;j++){ if(inFile1) inFile1>>max1[i][j];cout<<max1[i][j]<<'\t';}cout<<endl;}}void createallocation(){ifstream inFile1;inFile1.open("allocation.txt");allocation=new int*[n];for(int k=0;k<n;k++)allocation[k]=new int[m];cout<<"allocation:"<<endl;cout<<'\t'<<"a"<<'\t'<<"b"<<'\t'<<"c"<<endl;for(int i=0;i<n;i++){ cout<<"p"<<i<<'\t';for(int j=0;j<m;j++){ if(inFile1) inFile1>>allocation[i][j]; cout<<allocation[i][j]<<'\t';}cout<<endl;}}void createneed(){need=new int*[n];for(int k=0;k<n;k++)need[k]=new int[m];cout<<"need:"<<endl;cout<<'\t'<<"a"<<'\t'<<"b"<<'\t'<<"c"<<endl;for(int i=0;i<n;i++){ cout<<"p"<<i<<'\t';for(int j=0;j<m;j++){ need[i][j]=max1[i][j]-allocation[i][j];//根据max allocation和need的关系为need赋值cout<<need[i][j]<<'\t';}cout<<endl;}}int correct(){int *work;//工作向量bool *finish,flag;//finish用来表示进程是否可以在特定的资源下完成工作,flag用来标记循环是否结束int i, k,count1,count;work=new int[m];xiancheng=new int[m];for( i=0;i<m;i++)work[i]=avilable[i];finish=new bool[n];//初值都为falsefor(k=0;k<n;k++)finish[k]=false;count=0;do{for(i=0;i<n;i++){flag=false;count1=0;for(k=0;k<m;k++)if(need[i][k]<=work[k]) count1++;//判断i个进程对各类资源的需要是小于该类资源的工作数量并记录小于的个数else break;if(count1==m&&finish[i]==false)//判断对每类资源来说都是所需小于工作数量并且该类线程并没有完成任务{ for(k=0;k<m;k++){work[k]=work[k]+allocation[i][k];finish[i]=true;flag=true;}xiancheng[count]=i;count++;}}}while(flag==true);//可能多的找到满足(finish==false和need<=work 这两个条件的线程)并对资源做相应的更改更改次数用count计录cout<<count<<endl;if(count==n)return 1;elsereturn 0;}int banker(){int *request,i,j,count;request=new int[m];//资源请求i=count=0;cout<<"哪个进程请求资源"<<endl;cin>>j;cout<<"请依次输入a,b,c资源的请求数"<<endl;while(i<m) {cin>>request[i]; i++;}for(i=0;i<m;i++)if(request[i]<=need[j][i]) count++;else break;if(count!=m) //判断所需要资源小于目前最大值Request<=need {cout<<"此操系统不能完成这个进程"<<endl;return 0;}count=0;for(i=0;i<m;i++)if(request[i]<=avilable[i]) count++;else break;if(count!=m)//所需要资源小于可利用值Request<=avilable {cout<<"现在可利用资源不能满足需要,需要等候"<<endl; return 0;}for(i=0;i<m;i++){avilable[i]=avilable[i]-request[i];allocation[j][i]=allocation[j][i]+request[i];need[j][i]=need[j][i]-request[i];}if(correct()==1)//安全性算法{cout<<"可以将资源分配给"<<"p"<<j<<"进程,其中安全序列可以是:"<<endl;for(i=0;i<n;i++)cout<<"p"<<xiancheng[i]<<'\t';cout<<endl;}else{cout<<"因为会造成系统不安全,所以不分配资源给"<<"p"<<j<<"进程"<<endl;for(i=0;i<m;i++){avilable[i]=avilable[i]+request[i];allocation[j][i]=allocation[j][i]-request[i];need[j][i]=need[j][i]+request[i];}}return 0;}void show(){ int i,j;cout<<"avilable:"<<endl;cout<<"a"<<'\t'<<"b"<<'\t'<<"c"<<endl;for( i=0;i<m;i++)cout<<avilable[i]<<'\t';cout<<endl;cout<<"max:"<<endl;cout<<'\t'<<"a"<<'\t'<<"b"<<'\t'<<"c"<<endl;for( i=0;i<n;i++){ cout<<"p"<<i<<'\t';for( j=0;j<m;j++){cout<<max1[i][j]<<'\t';}cout<<endl;}cout<<"allocation:"<<endl;cout<<'\t'<<"a"<<'\t'<<"b"<<'\t'<<"c"<<endl; for(i=0;i<n;i++){ cout<<"p"<<i<<'\t'; for( j=0;j<m;j++){cout<<allocation[i][j]<<'\t';}cout<<endl;}cout<<"need:"<<endl;cout<<'\t'<<"a"<<'\t'<<"b"<<'\t'<<"c"<<endl; for( i=0;i<n;i++){cout<<"p"<<i<<'\t';for( j=0;j<m;j++){cout<<need[i][j]<<'\t';}cout<<endl;}}。
操作系统课程设计-银行家算法(流程图+源代码+设计报告)
操作系统课程设计-银行家算法(流程图+源代码+设计报告)一、实验目的:熟悉银行家算法,理解系统产生死锁的原因及避免死锁的方法,加深记意。
二、实验要求:用高级语言编写和调试一个描述银行家算法的程序。
三、实验内容:1、设计一个结构体,用于描述每个进程对资源的要求分配情况。
包括:进程名--name[5],要求资源数目--command[m](m类资源),还需要资源数目--need[m],已分配资源数目--allo[m]。
2、编写三个算法,分别用以完成:①申请资源;②显示资源;③释放资源。
(动态完成)四、程序流程图五、源程序:最新版本:bk5.c/*bk2.c::可以自定义进程及资源数目,可选择读文件或创建新文件,但不超过10,5*//*可修改# define NP 10*//* # define NS 5 */ /*资源种类*//*bk3.c::可以继续分配资源(〉2)*//*bk4.c::可保存分析结果*//*bk5.c::除以上功能外,对暂时不能分配的可以进行另外一次尝试,并恢复已分配的资源*/ /*四、程序流程图:五、源程序:最新版本:bk5.c/*bk2.c::可以自定义进程及资源数目,可选择读文件或创建新文件,但不超过10,5*//*可修改# define NP 10*//* # define NS 5 */ /*资源种类*//*bk3.c::可以继续分配资源(〉2)*//*bk4.c::可保存分析结果*//*bk5.c::除以上功能外,对暂时不能分配的可以进行另外一次尝试,并恢复已分配的资源*/ #include "string.h"#include "stdio.h"#include "dos.h"#include "conio.h"#define MOVEIN 1#define GUIYUE 2#define ACC 3#define OK 1#define ERROR 0#define MAXSH 7#define MAXSHL 10#define MAXINPUT 50#define maxsize 100int act;int ip=0;int line=0; /*line为要写的行号,全局变量*/int writeok;int right;char wel[30] = {"Welcome To Use An_Li System"};char ente[76]={" 警告:未经作者同意不得随意复制更改!"};char rights[40]={"Copyright (c) 2002"};struct date today;struct time now;typedef struct{int data[maxsize];int top;}stack;int emptystack(stack *S){if(S->top==48&&S->data[S->top]==35)return(1); /*35 is '#'*/ else return(0);}int push(stack *S,int x){if(S->top>=maxsize-1)return(-1);else{S->top++;S->data[S->top]=x;return(0);}}int gettop(stack *S){return S->data[S->top];}int pop(stack *S){if(emptystack(S)){printf("the stack is empty\n");exit(1);}else S->top--;return S->data[S->top+1];}void initstack(stack *S){int i;S->top=0;S->data[S->top]=35;}/*****模拟打字机的效果*********/delay_fun(){int i;void music();for(i=0;;i++){if(wel!='\0'){delay(1000);textcolor(YELLOW);gotoxy(26+i,8);cprintf("%c",wel);printf("谢谢");printf("网络 ");music(1,60);}else break;}delay(500000);for(i=0; ; i++){if(ente!='\0'){delay(1000);textcolor(RED);/*显示警告及版权*/ gotoxy(2+i,11);cprintf("%c",ente);music(1,60);}else break;}delay(40000);for(i=0;;i++){if(rights != '\0'){delay(1000);textcolor(YELLOW);gotoxy(30+i,14);cprintf("%c",rights);music(1,60);}elsebreak;}getch();}/*********登陆后的效果**********/logined(){ int i;clrscr();gotoxy(28,10);textcolor(YELLOW);cprintf("程序正在载入请稍候.....");gotoxy(35,12);for(i=0;i<=50;i++){gotoxy(40,12);delay(8000);cprintf("%02d%已完成",i*2);gotoxy(i+15,13);cprintf("\n");cprintf("|");}main0();}/*********对PC扬声器操作的函数****/void music(int loop,int f) /* f为频率*/{ int i;for(i=0;i<30*loop;i++){sound(f*20);delay(200);}nosound();}int analys(int s,int a){int hh,pos;switch(a){case (int)'i':hh=0;break;case (int)'+':hh=1;break;case (int)'*':hh=2;break;case (int)'(':hh=3;break;case (int)')':hh=4;break;case (int)'#':hh=5;break;case (int)'E':hh=6;break;case (int)'T':hh=7;break;case (int)'F':hh=8;break;default:{printf(" \n analys()分析发现不该有的字符 %c !(位置:%d)",a,ip+1); writeerror('0',"\n............分析出现错误!!!");writeerror(a,"\n 错误类型: 不该有字符 ");printf("谢谢");printf("网 ");return ERROR;}}pos=(s-48)*10+hh;switch(pos){case 3:case 43:case 63:case 73:act=4;return MOVEIN;case 0:case 40:case 60:case 70:act=5;return MOVEIN;case 11:case 81: act=6;return MOVEIN;case 92:case 22:act=7;return MOVEIN;case 84:act=11;return MOVEIN;/*-------------------------------------------*/ case 91:case 94:case 95:act=1;return GUIYUE;case 21:case 24:case 25:act=2;return GUIYUE;case 101:case 102:case 104:case 105:act=3;return GUIYUE;case 31:case 32:case 34:case 35:act=4;return GUIYUE;case 111:case 112:case 114:case 115:act=5;return GUIYUE;case 51:case 52:case 54:case 55:act=6;return GUIYUE;/*+++++++++++++++++*/case 15:return ACC;/*******************************/case 6:return 1;case 7:case 47:return 2;case 8:case 48:case 68:return 3;case 46:return 8;case 67:return 9;case 78:return 10;default:{if(a=='#')printf("");else printf(" \n analys() 分析发现字符%c 不是所期望的!(位置:%d)",a,ip+1);writeerror('0',"\n ...........分析出现错误!!!");writeerror(a,"\n 错误类型: 字符 ");writeerror('0'," 不是所期望的! ");printf("谢谢");printf("网 ");return ERROR;}}}int writefile(int a,char *st){FILE *fp;fp=fopen("an_slr.txt","a");if(fp==0){printf("\nwrite error!!");writeok=0;}else{if(a==-1){fprintf(fp," %s ",st); /*若a==-1则为添加的注释*/}else if(a==-2){getdate(&today);gettime(&now);fprintf(fp,"\n 测试日期: %d-%d-%d",today.da_year,today.da_mon,today.da_day); fprintf(fp," 测试时间:%02d:%02d:%02d",now.ti_hour,now.ti_min,now.ti_sec);}else if(a>=0) fprintf(fp,"\n step: %02d , %s",a,st);writeok=1;fclose(fp);}return writeok;}int writeerror(char a,char *st) /*错误类型文件*/{FILE *fpp;fpp=fopen("an_slr.txt","a");if(fpp==0){printf("\nwrite error!!");writeok=0;}else{if(a=='0') fprintf(fpp," %s ",st); /*若a=='0' 则为添加的注释*/else fprintf(fpp," %s \'%c\'(位置:%d) ",st,a,ip+1);writeok=1;fclose(fpp);}return writeok;}/*^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^*/main0(){int an,flag=1,action,lenr;char a,w[MAXINPUT];int len,s,ss,aa,ana;stack *st;char r[MAXSH][MAXSHL]; /*初始化产生式*/strcpy(r[0],"S->E");strcpy(r[1],"E->E+T");strcpy(r[2],"E->T");strcpy(r[3],"T->T*F");strcpy(r[4],"T->F");strcpy(r[5],"F->(E)");strcpy(r[6],"F->i");clrscr();printf("\nplease input analyse string:\n");gets(w);len=strlen(w);w[len]='#';w[len+1]='\0';initstack(st);push(st,48); /* (int)0 进栈*/writefile(-1,"\n------------------------SLR(1)词法分析器-------------------------");writefile(-1,"\n 计本003 安完成于2003.01.12 14:04");writefile(-1,"\n谢谢");writefile(-1,"网 ");writefile(-1,"\n 以下为串");writefile(-1,w);writefile(-1,"('#'为系统添加)的分析结果: ");writefile(-2," ");do{s=gettop(st);aa=(int)w[ip];action=analys(s,aa);if(action==MOVEIN){ss=48+act;push(st,aa);push(st,ss); /* if ss=4 int =52 */ip++;}else if(action==GUIYUE){lenr=strlen(r[act])-3;for(an=0;an<=2*lenr-1;an++)pop(st); /* #0 */s=gettop(st); /* s=0 */push(st,(int)r[act][0]);/*将产生式左端 F 进栈 */ana=analys(s,(int)r[act][0])+48;if(ana>59)printf("\分析出错:ana>59!!!");push(st,ana);/*analys(s,aa)即为goto(s',aa) */if((line+1)%20==0){printf("\nThis screen is full,press any key to continue!!!");getche();clrscr();}printf(" step %02d: %s\n",line++,r[act]);writefile(line,r[act]);}else if(action==ACC){flag=0;right=1;}else if(action==ERROR){flag=0;right=0;} /*接受成功*/else{flag=0;right=0;} /* 出错*/}while(flag==1);if(right==1)printf("\nok,输入串 %s 为可接受串!!",w);if(right==0)printf("\nsorry,输入串 %s 分析出错!!",w);if(writeok==1){printf("\nAnWin soft have wrote a file an_slr.txt");if(right==1)writefile(-1,"\n最终结果:输入串为可接受串!"); }}main() /*主函数*/{clrscr();delay_fun();logined();}六、测试报告-操作系统课程设计-银行家算法(流程图+源代码+设计报告)六、测试报告:(测试结果保存于系统生成的an.txt 文件中)以下为课本上的实例::-------------------------------------------------------------------------------------========================银行家算法测试结果=========================-------------------------------------------------------------------------------------T0 时刻可用资源(Available) A:3, B:3, C:2测试日期: 2003-6-28 请求分配时间: 14:07:29经测试,可为该进程分配资源。
操作系统课程设计报告 银行家算法
操作系统课程设计报告题目:银行家算法操作系统课程设计报告题目:银行家算法摘要在多道操作系统中,可以利用多个进程并发执行来改善系统资源利用率,提高系统的吞吐量,但也可能发生人们不想看到的危险——死锁。
为了解决这个问题,人们引入了多种机制处理死锁问题。
本文主要介绍了操作系统如何运用银行家算法和安全性算法避免死锁的产生。
同时运用Java编程语言模拟计算机内部资源分配的过程。
让读者对银行家算法有更深刻的认识。
关键字:死锁银行家算法安全性算法资源分配IAbstractIn much road OS, improve the systematic handling capacity, but also may people happened not thinking of dangerous dead lock seeing that to come to improve system resource utilization ratio being able to make use of many course concurrency to carry out. Have led into various mechanism for problem , people resolving this handle lock fast problem. The main body of a book has been introduced mainly how to apply the banker algorithm and the security algorithm to avoid lock fast creation. Wield Java programming language analog computer inside resource assignment process at the same time. Let reader have deeper cognition to banker algorithm.Key words: Algorithmic algorithmic security of dead lock banker resource assignmentII目录中文摘要 (I)英文摘要 (II)1绪论 (1)2需求分析 (2)3概要设计 (3)4详细设计 (4)5测试与分析 (6)6总结 (11)7参考文献 (12)附录 (13)1绪论银行家算法诞生的背景:操作系统作为裸机上安装的第一层软件,起着控制和管理计算机内部软硬件资源,合理组织计算机工作流程,提高计算机工作效率,用户和计算机硬件接口的重要作用。
操作系统课程设计银行家算法参考
3 课程设计三银行家算法(参考1)1设计目的(1)了解多道程序系统中,多个进程并发执行的资源分配。
(2)掌握死锁产生的原因、产生死锁的必要条件和处理死锁的基本方法。
(3)掌握预防死锁的方法,系统安全状态的基本概念。
(4)掌握银行家算法,了解资源在进程并发执行中的资源分配策略。
(5)理解避免死锁在当前计算机系统不常使用的原因。
2.算法描述Dijkstra(1965年)提出了一种能够避免死锁的调度方法,称为银行家算法,它的模型基于一个小城镇的银行家,现将该算法描述如下:假定一个银行家拥有资金,数量为Σ,被N个客户共享。
银行家对客户提出下列约束条件:(1)每个客户必须预先说明自已所要求的最大资金量;(2)每个客户每次提出部分资金量申请各获得分配;(3)如果银行满足了客户对资金的最大需求量,那么,客户在资金动作后,应在有限时间内全部归还银行。
只要每个客户遵守上述约束,银行家将保证做到:若一个客户所要求的最大资金量不超过Σ,则银行一定接纳该客户,并可处理他的资金需求;银行在收到一个客户的资金申请时,可能因资金不足而让客户等待,但保证在有限时间内让客户获得资金。
在银行家算法中,客户可看做进程,资金可看做资源,银行家可看做操作系统。
3. 环境操作系统Windows XP SP2,开发工具VC++6.0或者BCB6.0。
4 功能模块说明1.银行家所能够提供的资源typedef struct node{int a;int b;int c;int remain_a;int remain_b;int remain_c;}bank;2.进程所占用的资源typedef struct node1{char name[20];int a;int b;int c;int need_a;int need_b;int need_c;}process;main()函数:完成对系统运行环境的初始化,定义了简单的选择菜单,调用各功能函数。
操作系统 银行家算法 课设报告
第一章设计内容1.1 设计目的通过银行家算法设计与实现,可以加深学生对死锁的理解,掌握死锁的预防、避免、检测和解除的基本原理,重点掌握死锁的避免方法—银行家算法。
使学生初步具有研究、设计、编制和调试操作系统模块的能力。
1.2 设计要求1.问题描述系统在进行资源分配的过程中,允许进程动态的申请资源,为了避免发生死锁,在分配资源前要进行安全性检查,若此次分配不会导致系统进入不安全状态,便将资源分配给进程,否则,进程等待。
2.基本要求设计一个进程动态请求资源的模拟系统,实现随机产生进程请求资源的数量;资源安全性检查算法;资源的分配算法;以及输出显示每次请求的结果和系统资源的状态。
1.3 程序设计思想首先输入进程的数目和系统中的资源数目,根据输入的进程数目创建相应数目的数据结构作为进程的PCB,然后初始化每个进程对每种资源的最大需求量、每种资源的已分配量、系统每种资源的可利用量,进行初始化安全性检查;如果是不安全状态,重新初始化系统;否则,从等待队列中提取一个等待进程,让该进程动态申请所需的各种资源,使用银行家算法进行检测,如果是安全状态,则输出系统的一个安全序列和系统当前资源的使用情况,如果是不安全状态则继续从等待队列中提取进程进行随机申请资源;一直循环到把等待队列清空为止,系统中申请资源的进程全部进入等待队列等候处理。
第二章数据结构、算法和程序流程图2.1 数据结构数据结构说明:本程序中所运用的数据结构主要为进程的说明信息,即进程控制块PCB,如下:struct PCB //进程控制块PCB的数据结构{int pid; //进程编号int Max[MaxResource]; //进程对资源的最大需求矩阵int Allocation[MaxResource]; //进程已分配的资源矩阵int Need[MaxResource]; //进程对资源的需求矩阵int Request[MaxResource]; //进程本次对资源的申请矩阵};2.2 银行家算法银行家算法的基本思想是在分配资源之前,判断系统是否是安全的;若安全,才分配。
操作系统银行家算法实验报告
操作系统银行家算法实验报告操作系统银行家算法实验报告引言:操作系统是计算机科学中的一个重要领域,它负责管理计算机的硬件和软件资源,以提供良好的用户体验。
在操作系统中,银行家算法是一种重要的资源分配和调度算法,它可以确保系统中的进程安全地访问资源,避免死锁的发生。
本实验旨在通过实践运用银行家算法,深入理解其原理和应用。
实验目的:1. 理解银行家算法的基本原理;2. 掌握银行家算法的实现方法;3. 分析银行家算法在资源管理中的应用。
实验过程:1. 实验环境的搭建在本次实验中,我们使用了一台运行Windows操作系统的计算机,并安装了Java开发环境。
同时,我们使用了一个模拟的资源管理系统,以便更好地理解和实践银行家算法。
2. 银行家算法的原理银行家算法是通过对系统中的资源进行合理分配,以避免死锁的发生。
它基于以下几个假设:- 每个进程对资源的最大需求量是已知的;- 系统中的资源数量是有限的;- 进程在请求资源时必须先声明其最大需求量;- 进程在释放资源后,不能再重新请求。
3. 银行家算法的实现银行家算法的实现主要包括以下几个步骤:- 初始化:获取系统中的资源总量和每个进程的最大需求量;- 安全性检查:通过模拟分配资源并检查系统是否处于安全状态,以确定是否可以满足进程的资源请求;- 资源分配:根据安全性检查的结果,决定是否分配资源给进程。
4. 银行家算法的应用银行家算法在实际应用中具有广泛的用途,尤其是在多任务操作系统中。
它可以用于资源的分配和调度,以确保系统中的进程能够安全地访问资源,避免死锁的发生。
结论:通过本次实验,我们深入了解了银行家算法的原理和应用。
银行家算法作为一种重要的资源管理和调度算法,可以有效地避免死锁的发生,提高系统的可靠性和稳定性。
在今后的学习和工作中,我们将继续深入研究操作系统相关的算法和原理,以提升自己在该领域的专业能力。
操作系统课程设计银行家算法
《操作系统--课程设计报告》银行家算法姓名:学号:专业:指导老师:目录一、设计目的 ............................................................................... 错误!未定义书签。
二、设计要求ﻩ错误!未定义书签。
三、设计内容和步骤 ................................................................... 错误!未定义书签。
四、算法描述ﻩ错误!未定义书签。
五、实验结果ﻩ错误!未定义书签。
六、实验心得 ............................................................................... 错误!未定义书签。
一、设计目的银行家算法是避免死锁的一种重要方法,本实验要求用高级语言编写和调试一个简单的银行家算法程序。
加深了解有关资源申请、避免死锁等概念,并体会和了解死锁和避免死锁的具体实施方法。
二、设计要求在了解和掌握银行家算法的基础上,能熟练的处理课本例题中所给状态的安全性问题,能编制银行家算法通用程序,将调试结果显示在计算机屏幕上。
具体程序的功能要求:1.设定进程对各类资源最大申请表示及初值确定。
2.设定系统提供资源初始状况(已分配资源、可用资源)。
3.设定每次某个进程对各类资源的申请表示。
4.编制程序,依据银行家算法,决定其申请是否得到满足。
三、设计内容和步骤设计内容银行家算法的思路:先对用户提出的请求进行合法性检查,即检查请求的是不大于需要的,是否不大于可利用的。
若请求合法,则进行试分配。
最后对试分配后的状态调用安全性检查算法进行安全性检查。
若安全,则分配,否则,不分配,恢复原来状态,拒绝申请。
设计步骤1、为实现银行家算法,系统中需要设置若干数据结构,用来表示系统中各进程的资源分配及需求情况。
操作系统课程设计(银行家算法设计)
《 操作系统 》课程设计报告系 别: 信息科学与技术系专业班级:学生姓名:指导教师:(课程设计时间:2010年7月5日——2010年7月9日)目 录一、课程设计目的和意义 (3)二、课程设计题目描述及算法 (3)三、课程设计报告内容 (3)1.算法描述 (3)2.数据结构 (4)3.主要函数说明 (4)4.算法流程图 (5)5.运行结果及说明 (7)6.附录清单及分析 (8)四、总结 (14)一、课程设计目的和意义了解掌握银行家算法,学会模拟实现资源分配,同时有要求编写和调试一个系统分配资源的简单模拟程序,观察死锁产生的条件,并使用适当的算法,有效的防止和避免死锁的发生二、课程设计题目描述及算法题目:银行家算法设计设计要求:编制银行家算法通用程序,并检测所给状态的系统安全性。
设进程I提出请求Request[N],则银行家算法按如下规则进行判断。
(1)如果Request[N]<=NEED[I,N],则转(2);否则,出错。
(2)如果Request[N]<=AVAILABLE,则转(3);否则,出错。
(3)系统试探分配资源,修改相关数据:AVAILABLE=AVAILABLE-REQUESTALLOCATION=ALLOCATION+REQUESTNEED=NEED-REQUEST(4)系统执行安全性检查,如安全,则分配成立;否则试探险性分配作废,系统恢复原状,进程等待。
上述三个矩阵存在如下关系:Need[i,j]= Max[i,j]- Allocation[i,j]三、课程设计报告内容1.算法描述设Request[i] 是进程Pi的请求向量,如果Requesti[j]=K,表示进程Pi需要K 个Rj类型的资源,当Pi发出资源请求后,系统按下面步骤进行检查:,便转向步骤2;否则认为出错,因为它所需(1)如果Requesti[j]<=Need[i,j]要的资源数已超过它所宣布的最大值。
银行家算法-操作系统课程设计报告
操作系统原理课程设计题目:银行家算法院系:计算机科学技术学院班级学号: ***************** 姓名: ****** 同组成员: ************ 指导教师: *******2014年**月**日操作系统原理课程设计任务书一、题目:银行家算法二、设计要求(1)*****负责设计与实现,定义全局变量,签名函数和主函数以及显示分配情况函数showdata();*****负责设计与实现系统初始化函数chushihua();安全性算法函数safe();*****负责设计与实现银行家算法函数bank()。
(2)查阅相关资料,自学具体课题中涉及到的新知识。
(3)采用结构化、模块化程序设计方法,功能要完善,具有一定的创新。
(4)所设计的程序应有输入、输出。
(5)按要求写出课程设计报告,于设计结束后1周内提交。
其主要内容包括:封皮、课程设计任务书,指导教师评语与成绩、目录、概述、软件总体设计、详细设计、软件的调试、总结、致谢、附录(带中文注释的程序清单)、参考文献。
总体设计应配合软件总体模块结构图来说明软件应具有的功能;详细设计应用传统或N-S流程图和屏幕抓图说明;调试的叙述应配合出错场景的抓图来说明出现了哪些错误,如何解决的。
三、课程设计工作量一般每人的程序量在200行有效程序行左右。
四、课程设计工作计划2013年12月30日,指导教师讲解布置题目,学生根据题目准备资料;2013年12月30日,进行总体方案设计;2013年12月31日~2014年1月3日,完成程序模块并通过独立编译;2014年1月4日~1月6日,将各模块集成为一完整的系统,并录入足够数据进行调试运行;2014年1月7日~1月12日,验收、撰写课程设计报告。
指导教师签章:专业主任签章:操作系统原理课程设计指导教师评语与成绩指导教师评语:课程设计表现成绩:课程设计验收成绩:课程设计报告成绩:课程设计总成绩:指导教师签章2014年1 月13 日。
银行家算法实验报告(操作系统)
计算机操作系统题目:银行家算法【设计目的】1.加深了解有关资源申请、避免死锁等概念。
2.体会和了解死锁和避免死锁的具体实施方法。
【知识需求】1.死锁的相关知识。
2.银行家算法。
3.系统安全性检查。
【实验内容】1.设计进程对各类资源最大申请表示及初值的确定。
2.设定系统提供资源的初始状况。
3.设定每次某个进程对各类资源的申请表示。
4.编制程序,依据算法,决定其资源申请是否得到满足。
5.显示资源申请和分配时的变化情况。
一.问题描述本设计的目的是通过编写和调试一个系统动态分配资源的简单模拟程序,观察死锁产生的条件,并采用适当的算法,有效地防止和避免死锁地发生。
要求如下:(1)模拟一个银行家算法;(2)初始化时让系统拥有一定的资源;(3)用键盘输入的方式申请资源;(4)如果预分配后,系统处于安全状态,则修改系统的资源分配情况;(5)如果预分配后,系统处于不安全状态,则提示不能满足请求,设计的主要内容是模拟实现动态资源分配。
同时编写和调试一个系统动态资源的简单模拟程序,观察死锁产生的条件,并使用适当的算法,有效的防止和避免死锁的发生。
二、算法描述1.银行家算法:设进程i提出请求Request[n],则银行家算法按如下规则进行判断。
(1)如果Request[n]>Need[i,n],则报错返回。
(2)如果Request[n]>Available,则进程i进入等待资源状态,返回。
(3)假设进程i的申请已获批准,于是修改系统状态:Available=Available-RequestAllocation=Allocation+RequestNeed=Need-Request(4)系统执行安全性检查,如安全,则分配成立;否则试探险性分配作废,系统恢复原状,进程等待。
2.安全性检查(1)设置两个工作向量Work=Available;Finish[M]=False(2)从进程集合中找到一个满足下述条件的进程,Finish [i]=FalseNeed<=Work如找到,执行(3);否则,执行(4)(3)设进程获得资源,可顺利执行,直至完成,从而释放资源。
操作系统课程设计报告—银行家算法
操作系统课程设计报告题目:银行家算法院(系):专业:班级:学生:学号:指导教师:操作系统课程设计报告摘要Dijkstra提出的银行家算法,是最具代表性的避免死锁的算法。
本文对如何用银行家算法来处理操作系统给进程分配资源做了详细的说明,包括需求分析、概要设计、详细设计、测试与分析、总结、源程序清单。
首先做了需求分析,解释了什么是银行家算法,并指出它在资源分配中的重要作用。
然后给出了银行家算法的概要设计,包括算法思路、步骤,以及要用到的主要数据结构、函数模块及其之间的调用关系等。
在概要设计的基础上,又给出了详细的算法设计,实现概要设计中定义的所有函数,对每个函数写出核心算法,并画出了流程图。
接着对编码进行了测试与分析(并在最后附上Java编写的程序代码)。
最后对整个设计过程进行了总结。
关键词:安全状态;安全序列;银行家算法;安全性算法;安全序列;流程图。
目录摘要 (1)1绪论 (4)1.1前言 (5)1.2研究意义 (5)1.3结构安排 (5)2需求分析 (4)2.1题目描述 (5)2.2银行家算法 (5)2.3基本要求 (5)2.4目的 (5)3概要设计 (4)3.1基本思路 (5)3.2银行家算法步骤 (5)3.3安全型算法步骤 (5)3.4数据结构 (5)3.4.1主要用到的数据结构 (6)3.4.2程序模块 (6)3.4.3各模块间的调用关系 (6)4详细设计 (4)4.1主要函数的核心代码 (5)4.1程序流程图 (5)5测试 (4)5.1测试用例 (5)5.1测试结果分析和截图 (5)6总结 (4)参考文献 (4)附录:原程序清单 (4)1绪论1.1前言:Dijkstra (1965)提出了一种能够避免死锁的调度算法,称为银行家算法。
它的模型基于一个小城镇的银行家,他向一群客户分别承诺了一定的贷款额度,每个客户都有一个贷款额度,银行家知道不可能所有客户同时都需要最大贷款额,所以他只保留一定单位的资金来为客户服务,而不是满足所有客户贷款需求的最大单位。
操作系统课程设计报告――银行家算法
操作系统课程设计报告――银行家算法中原工学院信息商务学院操作系统课程设计报告操作系统课程设计报告课程设计名称:银行家算法的模拟实现专业:计算机科与技术(软件工程方向)班级:软件***班学号:*** *学生姓名:锦超 9817 指导教师:杨**2021 年 6 月 26 日星期六中原工学院信息商务学院操作系统课程设计报告目录一、实验目的...........................................................................2 二、实验内容...........................................................................2 三、实验步骤...........................................................................3 (1)需求分析...............................................................................3 (2)概要设计...............................................................................3 (3)详细设计...............................................................................3 (4)调试分析..............................................................................11 (5)测试结果..............................................................................11 (6)使用说明:............................................................................15 四、实验总结...........................................................................15 五、附录:程序清单...............................................................15 六、参考资料. (26)- 1 -中原工学院信息商务学院操作系统课程设计报告银行家算法的模拟实现一、实验目的( 1)了解进程产生死锁的原因,了解为什么要进行死锁的避免。
操作系统课程设计银行家算法报告
操作系统课程设计银行家算法报告《操作系统--银行家算法》课程设计报告姓名:学号:班级:计科班专业:计算机科学与技术指导教师:时间:20XX年XX大学计算机科学与信息学院目录1 课程设计目的…………………………………………………… 12 课程设计的要求………………………………………………… 13 课程设计题目1/ 28描述……………………………………………… 2 4 课程设计之银行家算法原理…………………………………… 2 5 源程序结构分析及代码实现…………………………………… 4 6 课程设计总结…………………………………………………… 25 一、课程设计的目的操作系统是计算机系统的核心系统软件,它负责控制和管理整个系统的资源并组织用户协调使用这些资源,使计算机高效的工作。
《操作系统课程设计》是《操作系统》理论课的必要补充,是复习和检验所学课程的重要手段,本课程设计的目的是综合应用学生所学知识,通过实验环节,加深学生对操作系统基本原理和工作过程的理解,提高学生独立分析问题、解决问题的能力,增强学生的动手能力。
二、课程设计的要求1.分析设计内容,给出解决方案(要说明设计实现的原理,采用的数据结构)。
2.画出程序的基本结构框图和流程图。
3.对程序的每一部分要有详细的设计分析说明。
4.源代码格式要规范。
5.设计合适的测试用例,对得到的运行结果要有分析。
6.设计中遇到的问题,设计的心得体会。
7.按期提交完整的程序代码、可执行程序和课程设计报告。
三、课程设计题目描述银行家算法是一种最有代表性的避免死锁的算法。
2/ 28要解释银行家算法,必须先解释操作系统安全状态和不安全状态。
安全状态:如果存在一个由系统中所有进程构成的安全序列P1,…,Pn,则系统处于安全状态。
安全状态一定是没有死锁发生。
不安全状态:不存在一个安全序列。
不安全状态不一定导致死锁。
那么什么是安全序列呢?安全序列:一个进程序列{P1,…,Pn}是安全的,如果对于每一个进程Pi(1≤i≤n),它以后尚需要的资源量不超过系统当前剩余资源量与所有进程Pj (j i )当前占有资源量之和。
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操作系统课程设计报告题目:银行家算法院(系):专业:班级:学生:学号:指导教师:操作系统课程设计报告摘要Dijkstra提出的银行家算法,是最具代表性的避免死锁的算法。
本文对如何用银行家算法来处理操作系统给进程分配资源做了详细的说明,包括需求分析、概要设计、详细设计、测试与分析、总结、源程序清单。
首先做了需求分析,解释了什么是银行家算法,并指出它在资源分配中的重要作用。
然后给出了银行家算法的概要设计,包括算法思路、步骤,以及要用到的主要数据结构、函数模块及其之间的调用关系等。
在概要设计的基础上,又给出了详细的算法设计,实现概要设计中定义的所有函数,对每个函数写出核心算法,并画出了流程图。
接着对编码进行了测试与分析(并在最后附上Java编写的程序代码)。
最后对整个设计过程进行了总结。
关键词:安全状态;安全序列;银行家算法;安全性算法;安全序列;流程图。
目录摘要 (1)1绪论 (4)1.1前言 (5)1.2研究意义 (5)1.3结构安排 (5)2需求分析 (4)2.1题目描述 (5)2.2银行家算法 (5)2.3基本要求 (5)2.4目的 (5)3概要设计 (4)3.1基本思路 (5)3.2银行家算法步骤 (5)3.3安全型算法步骤 (5)3.4数据结构 (5)3.4.1主要用到的数据结构 (6)3.4.2程序模块 (6)3.4.3各模块间的调用关系 (6)4详细设计 (4)4.1主要函数的核心代码 (5)4.1程序流程图 (5)5测试 (4)5.1测试用例 (5)5.1测试结果分析和截图 (5)6总结 (4)参考文献 (4)附录:原程序清单 (4)绪论1绪论1.1前言:Dijkstra (1965)提出了一种能够避免死锁的调度算法,称为银行家算法。
它的模型基于一个小城镇的银行家,他向一群客户分别承诺了一定的贷款额度,每个客户都有一个贷款额度,银行家知道不可能所有客户同时都需要最大贷款额,所以他只保留一定单位的资金来为客户服务,而不是满足所有客户贷款需求的最大单位。
这里将客户比作进程,贷款比作设备,银行家比作系统。
客户们各自做自己的生意,在某些时刻需要贷款。
在某一时刻,客户已获得的贷款和可用的最大数额贷款称为与资源分配相关的系统状态。
一个状态被称为是安全的,其条件是存在一个状态序列能够使所有的客户均得到其所需的贷款。
如果忽然所有的客户都申请,希望得到最大贷款额,而银行家无法满足其中任何一个的要求,则发生死锁。
不安全状态并不一定导致死锁,因为客户未必需要其最大贷款额度,但银行家不敢抱这种侥幸心理。
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。
检查状态是否安全的方法是看他是否有足够的资源满足一个距最大需求最近的客户。
如果可以,则这笔投资认为是能够收回的,然后接着检查下一个距最大需求最近的客户,如此反复下去。
如果所有投资最终都被收回,则该状态是安全的,最初的请求可以批准。
1.2研究意义:在多道程序系统中,多个进程的并发执行来改善系统的资源利用率,提高系统的吞吐量,但可能发生一种危险——死锁。
所谓死锁(Deadlock),是指多个进程在运行过程中因争夺资源而造成的一种僵局(DeadlyEmbrace),当进程处于这种状态时,若无外力作用,他们都无法在向前推进。
银行家算法课程设计报告要预防死锁,有摒弃“请求和保持”条件,摒弃“不剥夺”条件,摒弃“环路等待”条件等方法。
但是,在预防死锁的几种方法之中,都施加了较强的限制条件;而在避免死锁的方法中,所施加的限制条件较弱,有可能获得令人满意的系统性能。
在该方法中把系统状态分为安全状态和不安全状态,便可避免死锁的发生。
而最具代表性的避免死锁的算法,便是Dijkstra的银行家算法。
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。
1.3结构安排:一、绪论:介绍了题目背景以及研究意义。
二、需求分析:介绍了题目描述、银行家算法、以及基本要求和所需达到的目的。
三、概要设计:介绍了基本的算法思路、步骤,以及数据结构和主要的函数模块及其调用关系。
四、详细设计:介绍了主要函数及其核心代码,以及程序流程图。
五、测试六、总结参考文献附录:原程序清单需求分析2 需求分析2.1题目描述:银行家算法是一种最具有代表性的避免死锁的算法。
要解释银行家算法,必须先解释操作系统的安全状态和不安全状态。
所谓安全状态,是指系统能按照某种进程顺序{P1,P2,…,Pn}(称{P1,P2,…,Pn }序列为安全序列),来为每个进程Pi分配其所需资源,直至满足每个进程对资源的最大需求,使每个进程都可以顺利完成。
安全状态一定没有死锁发生。
如果系统无法找到这样一个安全序列,则称系统处于不安全状态。
那么,什么是安全序列呢?如果对每一个进程Pi(1<i<n),它以后尚需要的资源量不超过系统当前可利用的资源量与所有的进程Pj(j<n)所占有的资源量之和,则称此进程序列{P1,P2,…,Pn}是安全的,称作安全序列。
2.2银行家算法:我们可以把操作系统看做是银行家,操作系统管理的资源相当于银行家管理的资金,进程向操作系统请求资源相当于客户向银行家贷款。
操作系统按银行家制定的规则为进程分配资源,当进程首次申请资源时,要测试该进程尚需求的资源量,若是系统现存的资源可以满足它尚需求的资源量,则按当前的申请量来分配资源,否则就推迟分配。
当进程在执行中继续申请资源时,先测试该进程申请的资源量是否超过了它尚需的资源量。
若超过则拒绝分配,若没有超过则再测试系统尚存的资源是否满足该进程尚需的资源量,若满足即可按当前的申请量来分配,若不满足亦推迟分配。
2.3基本要求:(1)可以输入某系统的资源以及T0时刻进程对资源的占用及需求情况的表项,以及T0时刻系统的可利用资源数。
(2)对T0时刻的进行安全性检测,即检测在T0时刻该状态是否安全。
(3)进程申请资源,用银行家算法对其进行检测,分为以下三种情况:A. 所申请的资源大于其所需资源,提示分配不合理不予分配并返回。
银行家算法课程设计报告B. 所申请的资源未大于其所需资源,但大于系统此时的可利用资源,提示分配不合理不予分配并返回。
C. 所申请的资源未大于其所需资源,亦未大于系统此时的可利用资源,预分配并进行安全性检查:a. 预分配后系统是安全的,将该进程所申请的资源予以实际分配并打印后返回。
b. 与分配后系统进入不安全状态,提示系统不安全并返回。
(4)对输入进行检查,即若输入不符合条件,应当报错并返回重新输入。
2.4目的:根据设计题目的要求,充分地分析和理解题目,叙述系统的要求,明确程序要求实现的功能以及限制条件。
明白自己需要用代码实现的功能,清楚编写每部分代码的目的,做到有的放矢,有条理不遗漏的用代码实现银行家算法。
概要设计3 概要设计3.1算法思路: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。
3.2银行家算法步骤(1)如果Requesti<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。
3.3安全性算法步骤(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布尔向量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]=false,当有足够资源分配给进程时,令Finish[i]=true。
(2)从进程集合中找到一个能满足下述条件的进程:①Finish[i]=false②Need<or=Work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]=true;转向步骤(2)。
(4)如果所有进程的Finish[i]=true,则表示系统处于安全状态;否则,系统处于不安全状态。
3.4数据结构:3.4. 1主要用到的数据结构:(1)最大需求矩阵Max[][](2)已分配矩阵Allocation[][](3)仍需求矩阵Need[][]=Max[][]-Allocation[][](4)可利用资源向量Available[](5)申请各类资源向量Request[](6)工作向量 work[] , Finish[]3.4. 2程序模块:public static void main(String[] args) //系统的主函数public void printFrame() //初始化public void print() //打印输出public void Safty() //利用安全性算法进行安全性检测public void changdata(int i) //进行资源分配void judge() //利用银行家算法对申请资源进行判定3.4. 3各模块间的调用关系:主函数void main()要调用: printFrame(),print(),Safty(),judge()安全性检测函数Safty()要调用:print()银行家算法函数judge()要调用print()、Safty()、和judge()本身详细设计4 详细设计4.1主要函数的核心代码:1.进行初始化输入的函数2.打印输出的函数3.利用安全性算法进行检测的函数4.进行资源分配的函数5.利用行家算法进行判定的函数注:具体代码请见附录—源程序清单。
4.2程序流程图:1、系统主要过程流程图2、银行家算法流程图3、安全性算法流程图注:程序流程图是根据自己程序的整个流程用photoshop制成,再插入进来。
测试5 测试5.1测试用例:测试用例为课本上的例题:某系统有R1、R2和R3共3种资源,在T0时刻P1、P2、P3和P4这4个进程对资源的占用和需求情况见下表,此刻系统的可用资源为(2,1,2)。