操作系统银行家算法实验报告

实验四死锁实验目的当系统的总资源数m小于或等于所有进程对对资源的最大需求时，就可能产生死锁。死锁会引起计算机系统的瘫痪。银行家算法是在实现资源分配时避免死锁的一个著名算法，该算法是在能确保系统处于安全状态时才把资源分配给申请者。通过本实验使学生能进一步理解死锁的概念，并能选择一个算法来避免死锁。二、实验题目系统中有m个同类资源被n个进程共享，每个进程对资源的最大需求数分别为S1,S2,…,Sn，且Max(Si)<=m,(i=1,2,…n)。进程可以动态地申请资源和释放资源。编写一个程序，现银行家算法，当系统将资源分配给某一进程而不会死锁时，就分配之。否则，推迟分配，并显示适当的信息。三、数据结构主要数据结构:Structaa{voidPrint();//用于打印输出表格的函数voidInput();//用于输入的函数voidtryfenpei(inti);//试分配函数voidrefenpei(inti);//恢复数据函数voidchecksafe(ints);//安全检测函数}；四、银行家算法的流程图五、源代码#include<iostream.h>#include"stdio.h"constunsignedshortc=3;//资源类数constunsignedshortt=5;//进程数voidPrint();//用于打印输出表格的函数voidInput();//用于输入的函数voidtryfenpei(inti);//试分配函数voidrefenpei(inti);//恢复数据函数voidchecksafe(ints);//安全检测函数//定义初始化数组intAvailable[c],Max[t][c],Allocation[t][c],Need[t][c],Request[c];intin;//用户选择的进程号intmain(intargc,char*argv[]){inti;charch='Y';cout<<"初始化数据如下："<<endl;Input();//输入相关数据函数Print();//打印输出相关数据表函数cout<<"初始化完成!"<<endl<<endl;do{if(ch=='Y'||ch=='y'){cout<<"欢迎进入实验!"<<endl;cout<<"请输入发起请求的进程号(0-4):";while(cin>>in){if(in<0||in>4){cout<<"不存在该进程,请重新输入"<<endl;}elsebreak;};cout<<"您输入的是"<<"p["<<in<<"]"<<"进程"<<endl;cout<<"该进程需求量为：";for(i=0;i<c;i++)cout<<Need[in][i]<<"";cout<<endl;cout<<"请输入请求资源的数目:";//输入格式为Xfor(i=0;i<c;i++){while(cin>>Request[i]){if(Request[i]<0)cout<<"错误!输入的数字无效."<<endl;elseif(Request[i]>Need[in][i])cout<<"错误!超出进程需求量"<<endl<<endl;if(Request[i]>Available[i])cout<<"错误!系统还没有足够的可用资源量满足进程需要"<<endl<<endl;elsebreak;}}cout<<"输入成功，您输入的是："<<Request[0]<<""<<Request[1]<<""<<Request[2]<<endl;cout<<"开始执行银行家算法，下面进行试分配"<<endl;tryfenpei(in);//分配函数cout<<"试分配完成!"<<endl;cout<<"进入安全性检测..."<<endl;checksafe(in);//安全性检测函数cout<<"需要继续实验吗?（y-继续n终止）";}elseif(ch=='N'||ch=='n'){cout<<"感谢您的使用，祝您愉快!"<<endl<<"正在退出..."<<endl;break;}elsecout<<"输入无效!请重新输入."<<endl;}while(cin>>ch);return0;}voidPrint(){inti,j;cout<<"进程个数："<<t<<"资源个数："<<c<<endl;cout<<endl;cout<<"|*****|***********|***********|**********|***********|"<<endl;cout<<"|****|最大需求矩阵|已分配矩阵-|-需求矩阵-可用资源向量|"<<endl;cout<<"|资源|Max|Allocation|Need|Available|"<<endl;cout<<"||ABC|ABC|ABC|ABC|"<<endl;cout<<"|进程|||||"<<endl;cout<<"|*****|**********|************|**********|***********|"<<endl;for(i=0;i<5;i++){cout<<"|p"<<i<<"|";for(j=0;j<3;j++){cout<<Max[i][j]<<"";}cout<<"|";for(j=0;j<3;j++){cout<<""<<Allocation[i][j];}cout<<"|";for(j=0;j<3;j++){cout<<""<<Need[i][j];}cout<<"|";if(i==0){for(j=0;j<3;j++){cout<<""<<Available[j];}cout<<"|";}if(i>0){cout<<"|";}cout<<endl;}cout<<"|*****|**********|************|**********|***********|"<<endl;}//输入函数voidInput(){for(intj=0;j<c;j++){cout<<"请输入Available["<<j<<"]:";while(cin>>Available[j]){if(Available[j]<0)cout<<"输入数字无效，请重新输入"<<endl;elsebreak;};}for(intk=1;k<4;k++)//其他三个属性和一次打印输出表{for(intl=0;l<t;l++)//五个进程循环输入{for(intm=0;m<c;m++)//三个类资源ABC循环输入{if(k==1&&m<t){cout<<"请输入Max["<<l<<"]["<<m<<"]:";while(cin>>Max[l][m]){if(Max[l][m]<0)cout<<"输入数字无效，请重新输入"<<endl;elsebreak;};}if(k==2&&m<t){cout<<"请输入Allocation["<<l<<"]["<<m<<"]:";while(cin>>Allocation[l][m])if(Allocation[l][m]<0)cout<<"输入数字无效，请重新输入"<<endl;elsebreak;}if(k==3&&m<t)Need[l][m]=Max[l][m]-Allocation[l][m];}}}}//输入函数结束//试分配函数voidtryfenpei(inti){for(intf=0;f<c;f++){Available[f]=Available[f]-Request[f];Allocation[i][f]=Allocation[i][f]+Request[f];Need[i][f]=Need[i][f]-Request[f];}}//试分配函数结束//恢复数据函数voidrefenpei(inti){for(intf=0;f<c;f++){Available[f]=Available[f]+Request[f];Allocation[i][f]=Allocation[i][f]-Request[f];Need[i][f]=Need[i][f]+Request[f];}}//恢复数据函数结束//安全检测函数voidchecksafe(ints){intWork,flag,temp[t],i,j,l=0,k=0;boolFinish[t];for(i=0;i<t;i++)Finish[i]=false;for(j=0;j<3;j++){Work=Available[j];//cout<<"Work="<<Work<<endl;for(i=0;i<t;i++){if(Finish[i]==true)l++;//用l是否达到5来判断这条进程A类资源或者B类资源是否通过安全检测，C类资源没有经过这里}if(l==5)//一共有三类资源ABC，一条进程下面的安全性检测只检测了A类。如果A类通过了，那么还要判断B类，C类。否则不用{for(i=0;i<t;i++)Finish[l]=false;//A类通过了，就把B类的Finish重置为false，C类类推}i=s;//s传递进来赋给i，s是用户输入的进程号（有主函数里的in传递进来）while(i<t){if(Finish[i]==false&&Need[i][j]<=Work){Work=Work+Allocation[i][j];Finish[i]=true;temp[k]=i;//cout<<"temp="<<temp[k]<<endl;k++;i=(i+1)%t;//从用户选择的进程开始对每个进程都要检测}elsei=(i++)%t;}}for(i=0;i<t;i++){if(Finish[i]==false){flag=1;//标记}}if(flag==1){cout<<"系统不安全!本次资源申请不成功!"<<endl;cout<<"正在恢复原来的数据"<<endl; refenpei(in);cout<<"恢复数据成功!正在打印输出"<<endl;Print();}else{cout<<"找到一个安全序列：";for(i=0;i<t;i++)cout<<"P"<<temp[i]<<"--->"; cout<<endl<<"已通过安全性测试!"<<endl;