操作系统教程——银行家算法院系计算机与软件学院班级08软件工程2班学号20081344066姓名何丽茗一、实验目的银行家算法是避免死锁的一种重要方法。通过编写一个模拟动态资源分配的银行家算法程序，进一步深入理解死锁、产生死锁的必要条件、安全状态等重要概念，并掌握避免死锁的具体实施方法。二、实验内容根据银行家算法的基本思想，编写和调试一个实现动态资源分配的模拟程序，并能够有效地防止和避免死锁的发生。三、实验方法开始输入资源数m,及各类资源总数，初始化Available向量输入进程数n，i=1输入进程i的最大需求向量max。i≤nmax≤资源总数提示错误重新输入i加1任选一个进程作为当前进程输入该进程的资源请求量Request调用银行家算法，及安全性算法，完成分配，或并给出提示Need向量为0该进程已运行结束Need矩阵为0所有进程运行都结束结束NYYNNY初始化need矩阵NY算法
流程
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图算法数据结构可利用资源向量Available，它是一个最多含有100个元素的数组，其中的每一个元素代表一类可利用的资源的数目，其初始值是系统中所配置的该类全部可用资源数目。其数值随该类资源的分配和回收而动态地改变。如果Available（j）=k，标是系统中现有j类资源k个。最大需求矩阵Max，这是一个n×m的矩阵，它定义了系统中n个进程中的每一个进程对m类资源的最大需求。如果Max（i，j）=k，表示进程i需要j类资源的最大数目为k。分配矩阵Allocation，这也是一个n×m的矩阵，它定义了系统中的每类资源当前一分配到每一个进程的资源数。如果Allocation（i，j）=k，表示进程i当前已经分到j类资源的数目为k。Allocationi表示进程i的分配向量，有矩阵Allocation的第i行构成。需求矩阵Need，这还是一个n×m的矩阵，用以表示每个进程还需要的各类资源的数目。如果Need（i，j）=k，表示进程i还需要j类资源k个，才能完成其任务。Needi表示进程i的需求向量，由矩阵Need的第i行构成。上述三个矩阵间存在关系：Need（i，j）=Max（i，j）-Allocation（i，j）；银行家算法设Request[i]是进程i的请求向量，如果Request[i，j]=K,表示进程i需要K个j类型的资源。当i发出资源请求后，系统按下述步骤进行检查：如果Requesti≤Need，则转向步骤2；否则，认为出错，因为它所请求的资源数已超过它当前的最大需求量。如果Requesti≤Available，则转向步骤3；否则，表示系统中尚无足够的资源满足i的申请，i必须等待。系统试探性地把资源分配给进程i，并修改下面数据结构中的数值：Available=Available-RequestiAllocationi=Allocationi+RequestiNeedi=Needi-Requesti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。如果安全才正式将资源分配给进程i，以完成本次分配；否则，将试探分配作废，恢复原来的资源分配状态，让进程i等待。四、实验代码以及运行示例源代码：#include
#include#include#defineFalse0#defineTrue1usingnamespacestd;intMax[100][100]={0};//各进程所需各类资源的最大需求intAvaliable[100]={0};//系统可用资源charname[100]={0};//资源的名称intAllocation[100][100]={0};//系统已分配资源intNeed[100][100]={0};//还需要资源intRequest[100]={0};//请求资源向量inttemp[100]={0};//存放安全序列intWork[100]={0};//存放系统可提供资源intM=100;//进程的最大数为intN=100;//资源的最大数为voidshowdata()//显示资源矩阵{inti,j;cout<<"系统目前可用的资源[Avaliable]:"<";}cout<>i;//输入须申请的资源号cout<<"请输入进程"<>Request[j];//输入需要申请的资源}for(j=0;jNeed[i][j])//判断申请是否大于需求，若大于则出错{cout<<"进程"<Avaliable[j])//判断申请是否大于当前资源，若大于则{//出错cout<<"进程"<>n;flag=N;N=N+n;for(inti=0;i>name[flag];cout<<"数量:";cin>>Avaliable[flag++];}showdata();safe();}voiddelresources(){//删除资源charming;inti,flag=1;cout<<"请输入需要删除的资源名称：";do{cin>>ming;for(i=0;i>Avaliable[0]>>Avaliable[1]>>Avaliable[2];cout<<"经修改后的系统可用资源为"<>Max[flag][i];Need[flag][i]=Max[flag][i]-Allocation[flag][i];}showdata();safe();}intmain()//主函数{inti,j,number,choice,m,n,flag;charming;cout<<"\t---------------------------------------------------"<>n;N=n;for(i=0;i>ming;name[i]=ming;cout<<"资源的数量:";cin>>number;Avaliable[i]=number;}cout<>m;M=m;cout<<"请输入各进程的最大需求量("<>Max[i][j];do{flag=0;cout<<"请输入各进程已经申请的资源量("<>Allocation[i][j];if(Allocation[i][j]>Max[i][j])flag=1;Need[i][j]=Max[i][j]-Allocation[i][j];}if(flag)cout<<"申请的资源大于最大需求量，请重新输入!\n";}while(flag);showdata();//显示各种资源safe();//用银行家算法判定系统是否安全while(choice){cout<<"\t-------------------银行家算法演示------------------"<>choice;switch(choice){case1:addresources();break;case2:delresources();break;case3:changeresources();break;case4:share();break;case5:addprocess();break;case0:choice=0;break;default:cout<<"请正确选择功能号(0-5)!"<
总结
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本程序的设计实现主要是用C++语言。程序设计过程中开始遇到的最大的问题是算法的结构设计问题，课本上只给了设计要求及简单的算法，要真正实现还需要考虑很多方面。在程序设计中先后参考了很多网络资料，也参考了一些别人写的的程序，让我彻底认识到自己的不足，也同时从中学到了更多。
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