2025年银行家算法实验报告

计算机操作系统试验汇报何美西试验名称：银行家算法试验目的：银行家算法是防止死锁的一种重要措施，通過编写一种简朴的银行家算法程序，加深理解有关资源申請、防止死锁等概念，并体會和理解死锁和防止死锁的详细实行措施。問題分析与设计：1、算法思绪：先對顾客提出的祈求進行合法性检查，即检查祈求与否不小于需要的，与否不小于可运用的。若祈求合法，则進行预分派，對分派後的状态调用安全性算法進行检查。若安全，则分派；若不安全，则拒绝申請，恢复到本来的状态，拒绝申請。2、银行家算法环节：（1）假如Requesti＜or=Need,则转向环节(2)；否则，认為出錯，由于它所需要的资源数已超過它所宣布的最大值。（2）假如Request＜or=Available,则转向环节（3）；否则，表达系统中尚無足够的资源，進程必须等待。（3）系统试探把规定的资源分派給進程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，检查本次资源分派後，系统与否处在安全状态。3、安全性算法环节：（1）设置两個向量①工作向量Work。它表达系统可提供進程继续运行所需要的各类资源数目，执行安全算法開始時，Work=Allocation;②布尔向量Finish。它表达系统与否有足够的资源分派給進程，使之运行完毕，開始時先做Finish[i]=false，當有足够资源分派給進程時，令Finish[i]=true。（2）從進程集合中找到一种能满足下述条件的進程：①Finish[i]=false②Need<or=Work如找到，执行环节（3）；否则，执行环节（4）。（3）當進程P获得资源後，可顺利执行，直至完毕，并释放出分派給它的资源，故应执行：Work=Work+Allocation;Finish[i]=true;转向环节（2）。（4）假如所有進程的Finish[i]=true,则表达系统处在安全状态；否则，系统处在不安全状态。4、流程图：系统重要過程流程图银行家算法流程图安全性算法流程图试验代码：#include<iostream.h>#include<string.h>#include<stdio.h>#defineFalse0#defineTrue1intMax[100][100]={0};//各進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};//系统已分派资源intNeed[100][100]={0};//還需要资源intRequest[100]={0};//祈求资源向量inttemp[100]={0};//寄存安全序列intWork[100]={0};//寄存系统可提供资源intp[100]={0};intq[100][100]={0};intz[100][100]={0};intM=100;//作业的最大数為100intN=100;//资源的最大数為100intgg=1;voidshowdata()//显示资源矩阵{inti,j;cout<<endl<<"此時刻的资源分派状况為："<<endl;cout<<"MaxAllocationNeedAvaliable"<<endl;cout<<"進程名";for(j=0;j<4;j++){for(i=0;i<N;i++)cout<<name[i]<<"";cout<<"";}cout<<endl;for(i=0;i<M;i++){cout<<""<<i<<"";for(j=0;j<N;j++)cout<<Max[i][j]<<"";cout<<"";for(j=0;j<N;j++)cout<<Allocation[i][j]<<"";cout<<"";for(j=0;j<N;j++)cout<<Need[i][j]<<"";if(i==0){cout<<"";for(j=0;j<N;j++)cout<<Avaliable[j]<<"";//输出分派资源}cout<<endl;}}intchangdata(inti)//進行资源分派{intj;for(j=0;j<M;j++){//p[j]=Avaliable[j];Avaliable[j]=Avaliable[j]-Request[j];//q[i][j]=Allocation[i][j];Allocation[i][j]=Allocation[i][j]+Request[j];//z[i][j]=Need[i][j];Need[i][j]=Need[i][j]-Request[j];}return1;}intsafe()//安全性算法{inti,d,k=0,m,h,s,apply,Finish[100]={0};intj;intflag=0;for(i=0;i<N;i++)Work[i]=Avaliable[i];cout<<endl<<"安全性检查"<<endl;cout<<"WorkNeedAllocationWork+AllocationFinish"<<endl;cout<<"進程名";for(h=0;h<4;h++){for(s=0;s<N;s++)cout<<name[s]<<"";cout<<"";}cout<<endl;for(i=0;i<M;i++){apply=0;for(j=0;j<N;j++){if(Finish[i]==False&&Need[i][j]<=Work[j]){apply++;if(apply==N){cout<<""<<i<<"";for(d=0;d<N;d++)cout<<Work[d]<<"";cout<<"";for(d=0;d<N;d++)cout<<Need[i][d]<<"";cout<<"";for(d=0;d<N;d++)cout<<Allocation[i][d]<<"";cout<<"";for(m=0;m<N;m++){Work[m]=Work[m]+Allocation[i][m];cout<<Work[m]<<"";}//变分派数Finish[i]=True;temp[k]=i;cout<<"";cout<<"true"<<"";cout<<endl;i=-1;k++;flag++;}}}}for(i=0;i<M;i++){if(Finish[i]==False){for(j=0;j<N;j++){Avaliable[j]=Avaliable[j]+Request[j];;Allocation[i][j]=Allocation[i][j]-Request[j];;Need[i][j]=Need[i][j]+Request[j];}cout<<endl<<"系统進入不安全状态！此時系统不分派资源！"<<endl;//不成功系统不安全return0;}}cout<<endl<<"此時系统是安全的!"<<endl;//假如安全，输出成功cout<<"安全序列為:";for(i=0;i<M;i++){//输出运行進程数组cout<<temp[i];if(i<M-1)cout<<"->";}cout<<endl;return0;}voidshare()//运用银行家算法對申請资源對進行鉴定{charch;inti=0,j=0;ch='y';cout<<endl<<"請输入规定分派的资源進程号(0-"<<M-1<<"):";cin>>i;//输入须申請的资源号cout<<endl<<"請输入進程"<<i<<"申請的资源:"<<endl;for(j=0;j<N;j++){cout<<name[j]<<":";cin>>Request[j];//输入需要申請的资源}for(j=0;j<N;j++){if(Request[j]>Need[i][j])//判断申請与否不小于需求，若不小于则出錯{cout<<endl<<"進程"<<i<<"申請的资源不小于它需要的资源";cout<<"分派不合理，不予分派！"<<endl;ch='n';break;}else{if(Request[j]>Avaliable[j])//判断申請与否不小于目前资源，若不小于则{//出錯cout<<endl<<"進程"<<i<<"申請的资源不小于系统目前可运用的资源";cout<<"分派出錯，不予分派!"<<endl;ch='n';break;}}}if(ch=='y'){changdata(i);//根据進程需求量变换资源showdata();//根据進程需求量显示变换後的资源safe();//根据進程需求量進行银行家算法判断}}intmain()//主函数{intt=1,i,j,number,choice,m,n,flag;charming;cout<<"*****************银行家算法的设计与实現*****************"<<endl;cout<<endl<<"請首先输入系统可供资源种类的数量:";cin>>n;N=n;for(i=0;i<n;i++){cout<<"资源"<<i+1<<"的名称:";cin>>ming;name[i]=ming;cout<<"资源的数量:";cin>>number;Avaliable[i]=number;}cout<<endl;cout<<"請输入作业的数量:";cin>>m;M=m;cout<<endl<<"請输入各進程的最大需求量("<<m<<"*"<<n<<"矩阵)[Max]:"<<endl;for(i=0;i<m;i++)for(j=0;j<n;j++)cin>>Max[i][j];do{flag=0;cout<<endl<<"請输入各進程已經申請的资源量("<<m<<"*"<<n<<"矩阵)[Allocation]:"<<endl;for(i=0;i<m;i++)for(j=0;j<n;j++){cin>>Allocation[i][j];if(Allocation[i][j]>Max[i][j])flag=1;Need[i][j]=Max[i][j]-Allocation[i][j];}if(flag)cout<<endl<<"申請的资源不小于最大需求量，請重新输入!\n"<<endl;}while(flag);showdata();//显示多种资源safe();//用银行家算法鉴定系统与否安全while(1){if(t==1){cout<<endl<<"运用银行家算法预分派资源"<<endl;share();t=0;}elsebreak;cout<<endl<<"