实验二 路由选择算法模拟实验

实验二 路由选择算法模拟实验
实验二 路由选择算法模拟实验

实验二路由选择算法模拟实验

一、实验目的

1.理解路由选择算法实现原理,加深对网络层功能的理解;

2.掌握距离向量路由选择算法中路由表形成过程及其对路由

选择的影响;

二、实验内容

1.熟悉模拟软件的运行环境及操作方法;

2.调整参数,分析路由表变化情况,理解路由算法。

三、实验原理

1.距离向量路由选择算法基本原理如下:

(1)初始化,对于每节点G,对所有它直接连接的目的地N,路由

表中的项用三元组(N,G,0)表示,即从节点G到目的节点N

无需经过转发。

(2)节点G定期发送它的路由表给相邻节点,更新信息中对应着

每一个目的地N,用一个三元组来表示(N,V,D),即到目的

地N的路由上的下一节点为V,G到N的距离为D。

(3)节点G收到G’送来的路由信息,对于更新信息中给出的每个

目的地,在G的路由表中查找相对应的表项,设它为(N,V,D),

而更新信息中的三元组为(N,V’,D’),C为节点G和G’之间

的距离。如果找不到相应的表项,则在G的路由表中增加一

项(N,G’,D’+C);

(4)如果V=G’,则G中路由表对应的表项更新为(N,G’,D’+C);

否则,比较D’+C和D:

如果D’+C

否则G中表项保持原状,仍为(N,V,D)。

2.网络拓扑结构图

3.信息格式:

目的IP地址`目的端口号`源IP地址`源端口号`控制`数据

控制:"M"-数据帧;

"GetR"-请求邻居路由器回送距离表,无数据域;

"R"-数据内容为距离表。

四、实验仪器

计算机45台、集线器4台、网卡45块、网线条、软盘若干。

五、实验步骤

1.将模拟软件拷贝到计算机硬盘,熟悉模拟软件的运行环境

及界面,察看帮助文件。

2.运行配置好的模拟环境,分析路由表情况,并与算法相比

较,得出结论。

3.调整距离值,重新计算路由表,分析路由表情况,得出结

论。

六、实验记录

1.首先打开软件,观察到初始化阶段每个模拟路由器的(N,G,0)都为:

到相邻的延迟为99

2.选取模拟路由器0,计算其与相邻路由的(N,V,D)

分析:路由0到其本身的距离为0,到1和5的距离分别是1和3,由于除R0与R1、R5之间建立了通信外,其他路由都为没连接的。

3.选中模拟路由器1,计算其与相邻路由的(N,V,D)选取模拟路由器1,计算其与相邻路由的(N,V,D)

分析:路由1到其本身的距离为0,到0、2、5的距离分别是1、4、4,其他路由都为没连接的。

4.点击连续转发,可见如图

5.路由转发失败情况,即进入死循环,选中路由器1到目标地为5,点击计算并连续转发,可得失败路由转发

6.点击在计算所有路由表后,可以正常转发了。经过重新计算路由表,发现路由器0到路由器5之间已经不能通过了,通过更新找到了新的合适路径。

七、结果分析

1、计算路由表

路由器0:dmin={(1+3),(8+4),(7+5)}=4

路由器1:dmin={(0+3),(9+4),(6+5)}=3

路由器2:dmin =0

路由器3:dmin={(6+3),(2+4),(0+5)}=5

路由器4:dmin={(9+3),(0+4),(2+5)}=4

路由器5:dmin={(4+3),(5+4),(7+5) }=7

答:当路由表稳定时,假设路由表0发送数据到路由表5是直接经过3延迟发送。改变路由器0到路由器5的延迟为8,计算路由器0的路由表之后,进行连续转发,此时会出现路由失败的提示。

出现这个问题的原因在于,路由器0直接到路由器5的延迟增加了,同时路由器0的路由表已经更新,就会导致路由器0发给路由器5的数据在线路上来回转发,无法转发到路由器5,因此出现路由失败的问题。

八、心得体会

通过此次试验让我更加的清楚了路由器之间传递的规律,及其各路由器之间的联系和互相影响。把课堂的协议理论知识与实际结合起来,实现巩固知识的作用,又提高了自己的实践动手能力及大脑思考能力。

银行家算法实验报告

操作系统 (实验报告) 银行家算法姓名:***** 学号:***** 专业班级:***** 学验日期:2011/11/22 指导老师:***

一、实验名称: 利用银行家算法避免死锁 二、实验内容: 需要利用到银行家算法,来模拟避免死锁:设计M个进程共享N类资源,M个进程可以动态的申请资源,并可以判断系统的安全性,进行打印出,相应的安全序列和分配表,以及最后可用的各资源的数量。 三、实验目的: 银行家算法是一种最有代表性的避免死锁的算法,在避免死锁的方法中允许进程动态地申请资源,但系统在进行资源分配之前,应先计算此次分配资源的安全性,若分配不会导致系统进入不安全状态,则分配,否则等待。 为实现银行家算法,系统必须设置若干数据结构,所以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,安全状态等重要的概念,并掌握避免死锁的具体实施方法。 四、实验过程 1.基本思想: 我们可以把操作系统看成是银行家,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分配资源相当于用户向银行家贷款。操作系统按照银行家制定的规则为进程分配资源,当进程申请到资源时,要测试该进程对资源的最大需求量,如果系统现存的资源可以满足它的最大需求量则按当前的申请量分配资源,否则就推迟分配。当进程在执行中继续申请资源时,先测试该进程已占用的资源与本次申请的资源数之和是否超过了该进程对资源的最大需求量。若超过则拒绝分配资源,若没有超过再测试系统现资源能否满足该进程尚需的最大资源量,若能满足则按当前的申请量分配资源,否则也要推迟分配。 安全状态就是如果存在一个由系统中所有进程构成的安全序列P1……则系统处于安全状态。安全状态是没有死锁发生。而不安全状态则是不存在这样一个安全序列,从而一定会导致死锁。 2.主要数据结构: (1)可利用资源向量Available.这是一个含有m个元素的数组,其中的每一个 元素代表一类可利用的资源数目,其初始值是系统中所配置的该类全部可用资源的数目,其数值随该类的资源的分配和回收而动态地改变,如果Available[j]=K,则表示系统中现有Rj类资源K个。 (2)最大需求矩阵Max.这是一个n*m的矩阵,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,则表示进程i需要Rj类资源的最大数目为K. (3)分配矩阵Allocation.这也是一个n*m的矩阵,它定义了系统中每一类资源

实验二 银行家算法报告

昆明理工大学信息工程与自动化学院学生实验报告 (2011 —2012 学年第二学期) 一、实验目的和要求 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、实验内容 1.设计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。 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、实验说明 1.数据结构 假设有M个进程N类资源,则有如下数据结构: MAX[M*N] M个进程对N类资源的最大需求量 AVAILABLE[N] 系统可用资源数 ALLOCATION[M*N] M个进程已经得到N类资源的资源量 NEED[M*N] M个进程还需要N类资源的资源量 2.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-REQUEST ALLOCATION=ALLOCATION+REQUEST

NEED=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。 3.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]=FALSE NEED<=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。 WORK=WORK+ALLOCATION FINISH=TRUE GO TO 2 (4)如所有的进程Finish[M]=true,则表示安全;否则系统不安全。 四、程序流程图 初始化算法流程图:

路由算法分类

路由算法及分类 路由算法及分类: 1、非自适应算法,静态路由算法 不能根据网络流量和拓扑结构的变化更新路由表,使用静态路由表,也称为固定式路由选择算法。 特点:简单,开销少;灵活性差。 2、自适应算法,动态路由算法 可根据网络流量和拓扑结构的变化更新路由表。 特点:开销大;健壮性和灵活性好。 3、最优化原则(optimality principle) 如果路由器J 在路由器I 到K 的最优路由上,那么从J 到K 的最优路由会落在同一路由上。 4、汇集树(sink tree) 从所有的源结点到一个给定的目的结点的最优路由的集合形成了一个以目的结点为根的树,称为汇集树; 路由算法的目的是找出并使用汇集树。 几种典型的路由选择算法: 1、最短路径路由算法(Shortest Path Routing) 1)基本思想 构建子网的拓扑图,图中的每个结点代表一个路由器,每条弧代表一条通信线路。为了选择两个路由器间的路由,算法在图中找出最短路径。

2)测量路径长度的方法 结点数量 地理距离 传输延迟 距离、信道带宽等参数的加权函数 3)Dijkstra算法 每个结点用从源结点沿已知最佳路径到本结点的距离来标注,标注分为临时性标注和永久性标注; 初始时,所有结点都为临时性标注,标注为无穷大; 将源结点标注为0,且为永久性标注,并令其为工作结点; 检查与工作结点相邻的临时性结点,若该结点到工作结点的距离与工作结点的标注之和小于该结点的标注,则用新计算得到的和重新标注该结点; 在整个图中查找具有最小值的临时性标注结点,将其变为永久性结点,并成为下一轮检查的工作结点; 重复第四、五步,直到目的结点成为工作结点; 2、洪泛及选择洪泛算法 1)洪泛算法(Flooding) 属于静态路由算法 a)基本思想 把收到的每一个包,向除了该包到来的线路外的所有输出线路发送。

银行家算法-实验报告

淮海工学院计算机工程学院实验报告书 课程名:《操作系统原理》 题目:银行家算法 班级: 学号: 姓名:

一、实验目的 银行家算法是操作系统中避免死锁的典型算法,本实验可以加深对银行家算法的步骤和相关数据结构用法的更好理解。 实验环境 Turbo C 2.0/3.0或VC++6.0 实验学时 4学时,必做实验。 二、实验内容 用C语言编写一个简单的银行家算法模拟程序,用银行家算法实现资源分配。程序能模拟多个进程共享多种资源的情形。进程可动态地申请资源,系统按各进程的申请动态地分配资源。要求程序具有显示和打印各进程的某一时刻的资源分配表和安全序列;显示和打印各进程依次要求申请的资源数量以及为某进程分配资源后的有关资源数据的情况。 三、实验说明 实验中进程的数量、资源的种类以及每种资源的总量Total[j]最好允许动态指定。初始时每个进程运行过程中的最大资源需求量Max[i,j]和系统已分配给该进程的资源量Allocation[i,j]均为已知(这些数值可以在程序运行时动态输入),而算法中其他数据结构的值(包括Need[i,j]、Available[j])则需要由程序根据已知量的值计算产生。 四、实验步骤 1、理解本实验中关于两种调度算法的说明。 2、根据调度算法的说明,画出相应的程序流程图。 3、按照程序流程图,用C语言编程并实现。 五、分析与思考 1.要找出某一状态下所有可能的安全序列,程序该如何实现? 答:要找出这个状态下的所有可能的安全序列,前提是要是使这个系统先处于安全状态,而系统的状态可通过以下来描述: 进程剩余申请数=最大申请数-占有数;可分配资源数=总数-占有数之和; 通过这个描述来算出系统是否安全,从而找出所有的安全序列。 2.银行家算法的局限性有哪些?

算法设计与分析实验报告

算法设计与分析课程实验项目目录 学生姓名:学号: *实验项目类型:演示性、验证性、综合性、设计性实验。 *此表由学生按顺序填写。 本科实验报告专用纸

课程名称算法设计与分析成绩评定 实验项目名称蛮力法指导教师 实验项目编号 201 实验项目类型设计实验地点机房 学生姓名学号 学院信息科学技术学院数学系信息与计算科学专业级 实验时间 2012年 3月 1 日~6月30日温度24℃ 1.实验目的和要求: 熟悉蛮力法的设计思想。 2.实验原理和主要内容: 实验原理:蛮力法常直接基于问题的描述和所涉及的概念解决问题。 实验内容:以下题目任选其一 1).为蛮力字符串匹配写一段可视化程序。 2).写一个程序,实现凸包问题的蛮力算法。 3).最著名的算式谜题是由大名鼎鼎的英国谜人给出的: S END +MORE MONEY . 这 里有两个前提假设:第一,字母和十进制数字之间一一对应,也就是每个字母只代表一个数字,而且不同的字母代表不同的数字;第二,数字0不出现在任何数的最左边。求解一个字母算术意味着找到每个字母代表的是哪个数字。请注意,解可能并不是唯一的,不同人的解可能并不相同。 3.实验结果及分析: (将程序和实验结果粘贴,程序能够注释清楚更好。) 本科实验报告专用纸(附页) 该算法程序代码如下:

#include "" #include "" int main(int argc, char* argv[]) { int x[100],y[100]; int a,b,c,i,j,k,l,m,n=0,p,t1[100],num; int xsat[100],ysat[100]; printf("请输入点的个数:\n"); scanf("%d",&num); getchar(); clock_t start,end; start=clock(); printf("请输入各点坐标:\n"); for(l=0;l

《银行家算法的模拟实现》—实验报告

《银行家算法的模拟实现》 --实验报告 题目: 银行家算法的模拟实现 专业: 班级: 组员: 指导老师:

一、实验目的 死锁会引起计算机工作僵死,因此操作系统中必须防止。本实验的目的在于让学生独立的使用高级语言编写和调试一个系统动态分配资源的简单模拟程序,了解死锁产生的条件和原因,并采用银行家算法有效地防止死锁的发生,以加深对课堂上所讲授的知识的理解。 二、实验内容 模拟实现银行家算法实现死锁避免。要求:初始数据(如系统在T0时刻的资源分配情况、每一种资源的总数量)从文本文件读入,文件中给出最大需求矩阵Max、分配矩阵Allocation,在程序中求得需求矩阵Need和可利用资源向量Available。 三、实验分析过程 1、整个银行家算法的思路。 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)进程一开始向系统提出最大需求量. 2)进程每次提出新的需求(分期贷款)都统计是否超出它事先提出的最大需求量. 3)若正常,则判断该进程所需剩余剩余量(包括本次申请)是否超出系统所掌握的 剩余资源量,若不超出,则分配,否则等待 2、算法用到的主要数据结构和C语言说明。 (1)、可利用资源向量INT A V AILABLE[M] M为资源的类型。 (2)、最大需求矩阵INT MAX[N][M] N为进程的数量。 (3)、已分配矩阵INT ALLOCA TION[N][M] (4)、还需求矩阵INT NEED[N][N] (5)、申请各类资源数量int Request[x]; // (6)、工作向量int Work[x]; (7)、int Finish[y]; //表示系统是否有足够的资源分配给进程,0为否,非0为是 3、银行家算法(主程序) (1)、系统初始化。输入进程数量,资源种类,各进程已分配、还需求各资源数量,各资源可用数量等 (2)、输入用户的请求三元组(I,J,K),为进程I申请K个J类资源。 (3)、检查用户的请求是否小于还需求的数量,条件是K<=NEED[I,J]。如果条件不符则提示重新输入,即不允许索取大于需求量 (4)、检查用户的请求是否小于系统中的可利用资源数量,条件是K<=A V ALIABLE[I,J]。 如果条件不符则申请失败,阻塞该进程,重新进行进程动态资源申请(使用goto语句) (5)、进行资源的预分配,语句如下: A V ALIBLE[I][J]= A V ALIBLE[I][J]-K; ALLOCATION[I][J]= ALLOCATION[I][J]+K; NEED[I][J]=NEED[I][J]-K;

银行家算法_实验报告

课程设计报告课程设计名称共享资源分配与银行家算法 系(部) 专业班级 姓名 学号 指导教师 年月日

目录 一、课程设计目的和意义 (3) 二、方案设计及开发过程 (3) 1.课题设计背景 (3) 2.算法描述 (3) 3.数据结构 (4) 4.主要函数说明 (4) 5.算法流程图 (5) 三、调试记录与分析 四、运行结果及说明 (6) 1.执行结果 (6) 2.结果分析 (7) 五、课程设计总结 (8)

一、程设计目的和意义 计算机科学与技术专业学生学习完《计算机操作系统》课程后,进行的一次全面的综合训练,其目的在于加深催操作系统基础理论和基本知识的理解,加强学生的动手能力.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、方案设计及开发过程 1.课题设计背景 银行家算法又称“资源分配拒绝”法,其基本思想是,系统中的所有进程放入进程集合,在安全状态下系统受到进程的请求后试探性的把资源分配给他,现在系统将剩下的资源和进程集合中其他进程还需要的资源数做比较,找出剩余资源能满足最大需求量的进程,从而保证进程运行完成后还回全部资源。这时系统将该进程从进程集合中将其清除。此时系统中的资源就更多了。反复执行上面的步骤,最后检查进程的集合为空时就表明本次申请可行,系统处于安全状态,可以实施本次分配,否则,只要进程集合非空,系统便处于不安全状态,本次不能分配给他。请进程等待 2.算法描述 1)如果Request[i] 是进程Pi的请求向量,如果Request[i,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,系统按下述步骤进行检查: 如果Requesti[j]<= Need[i,j],便转向步骤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Requesti[j]<=Available[j],便转向步骤3,否则,表示尚无足够资源,进程Pi须等待。 3)系统试探着把资源分配给进程Pi,并修改下面数据结构中的数值: Available[j]:=Available[j]-Requesti[j]; Allocation[i,j]:=Allocation[i,j]+Requesti[j]; Need[i,j]:=Need[i,j]-Requesti[j];

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]=false ②Need

编程序模拟银行家算法

武汉理工大学华夏学院课程设计报告书 课程名称:操作系统原理 题目:编程序模拟银行家算法 系名:信息工程系 专业班级:软件1121 姓名:钟伟 学号:10212812120 指导教师:苏永红 2014年 6 月13 日

武汉理工大学华夏学院信息工程系 课程设计任务书 课程名称:操作系统原理课程设计指导教师:苏永红 班级名称:软件1121 开课系、教研室:软件与信息安全 一、课程设计目的与任务 操作系统课程设计是《操作系统原理》课程的后续实践课程,旨在通过一周的实践训练,加深学生对理论课程中操作系统概念,原理和方法的理解,加强学生综合运用操作系统原理、Linux系统、C语言程序设计技术进行实际问题处理的能力,进一步提高学生进行分析问题 和解决问题的能力,包含系统分析、系统设计、系统实现和系统测试的能力。 学生将在指导老师的指导下,完成从需求分析,系统设计,编码到测试的全过程。 二、课程设计的内容与基本要求 1、课程设计题目 编程序模拟银行家算法 2、课程设计内容 本课程设计要求在Linux操作系统,GCC编译环境下开发。 银行家算法是避免死锁的一种重要方法,本实验要求用用c/c++语言在Linux操作系统 环境下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。 思想:将一定数量的资金供多个用户周转使用,当用户对资金的最大申请量不超过现存 资金时可接纳一个新客户,客户可以分期借款,但借款总数不能超过最大的申请量。银行家 对客户的借款可以推迟支付,但是能够使客户在有限的时间内得到借款,客户得到所有的借 款后能在有限的时间内归还。用银行家算法分配资源时,测试进程对资源的最大需求量,若 现存资源能满足最大需求就满足当前进程的申请,否则推迟分配,这样能够保证至少有一个 进程可以得到所需的全部资源而执行到结束,然后归还资源,若OS能保证所有进程在有限 的时间内得到所需资源则称系统处于安全状态。 3、设计报告撰写格式要求: 1设计题目与要求 2 设计思想 3系统结构 4 数据结构的说明和模块的算法流程图 5 使用说明书(即用户手册):内容包含如何登录、退出、读、写等操作说明 6 运行结果和结果分析(其中包括实验的检查结果、程序的运行情况) 7 自我评价与总结 8 附录:程序清单,注意加注释(包括关键字、方法、变量等),在每个模块前加注释;

算法分析与设计实验报告

实验一、归并排序及各种排序算法性能比较 一、实验实习目的及要求 了解归并排序等各种排序算法,并能独立在计算机上实现,同时并能够计算它们的时间复杂度,并用计算机来验证。 二、实验实习设备(环境)及要求(软硬件条件) 计算机eclipse软件,执行环境JavaSE-1.8. 三、实验实习项目、内容与步骤(注意是主要关键步骤,适当文字+代码+截图说明) 项目:对10 4 6 3 8 2 5 7进行从小到大排序,采用几种排序方法,并统计这几种方法的运行时间,与归并排序比较。 内容及步骤: (1)归并排序:将序列每次分成两组,再进行合并,直到递归完成; 1、递归调用mergeSort对数组排序 2、merge将两个有序数组合并为一个有序数组

3、主函数调用mergeSort对数组排序 4、统计时间 (2) 选择排序:每次选择一个当前最小的并和当前的相对的第一个元素交换,直到最后 只有一个元素时结束;也可选择当前最大的并与当前的相对的最后一个 元素交换,直到最后只有一个元素时结束。

1、数组长度为n,需要选择n-1次;每次选择完成后,将数组中的最大值与最后一 个元素互换,调用java.util包中Arrays类。 2、主函数调用ChooseSort对数组排序。 3、统计运行时间。 (3)插入排序:从第二个元素开始,每次插入一个到当前有序序列中,使得有序,当 所有的元素插入完毕时,就排好序了; 1、从第二个元素开始,与之前序列比较,插入到合适的位置。

2、主函数调用sort对数组排序。 3、统计运行时间 (4) 快速排序:每次选择一个中间元素,并进行交换,使得中间元素的左边比它小,右 边比它大,然后对左右两边进行递归; 1、选取一个基准位,从右边向左边看,找比基准位小的元素,再从左边向右边看, 找比基准位大的元素,若两者均存在则交换;若两者相遇,则相遇元素与基准位元素交换,然后递归排序左右半数组。

计算机网络复习提纲-第五章

第5章网络层 5.1网络层概述 网络层负责数据包经过多条链路、由信源到信宿传递过程,并保证每个数据包能够成功和有效率地从出发点到达目的地。为实现端到端的传递,网络层提供了两种服务:线路交换和路由选择。线路交换是在物理链路之间建立临时的连接,每个数据包都通过这个临时链路进行传输;路由选择是选择数据包传输的最佳路径,在这种情况下,每个数据包都可以通过不同的路由到达目的地,然后再在目的地重新按照原始顺序组装起来。 网络层是通信子网的最高层,对上层用户屏蔽了子网通信的细节,如子网类型、拓扑结构、子网数目,向上层提供一致的服务、统一的地址。 5.1.1网络层功能 (1)为传输层提供建立、维持和释放网络连接的手段,完成路由选择、拥塞控制、网络 互联等功能。 (2)根据传输层的要求选择网络服务质量。服务质量的参数主要包括:残留差错率、服 务可用性、可靠性、吞吐量、传输延迟等。 (3)对数据传输过程实现流量控制、差错控制以及顺序控制。 (4)提高资源子网主机节点与通信子网的接口,向传输层提供虚电路服务和数据报服务。 网络层的主要功能是完成网络中主机间的报文传输,其关键问题之一是使用数据链路层服务将每个报文从源端传输到目的端。 基本功能:实现端到端的网络连接,屏蔽不同子网技术的差异,向上层提供一致的服务。 主要功能: 路由选择和转发 通过网络连接在主机之间提供分组交换功能 分组的分段与成块,差错控制、顺序化、流量控制

5.1.2网络层服务的特点 网络层的服务有如下特点: (1)最重要的特点是无连接 (2)服务是不可靠的,传送过程中可能延迟、不按顺序到达或者丢失等 (3)服务是尽力而为的。 网络层实现这种无连接服务的分组传送机制称为网际协议,通称IP协议。 网络层服务应遵循以下三个原则: (1)服务应与通信子网技术无关。 (2)通信子网的数量、类型和拓扑结构对传输层是隐蔽的。 (3)传输层能获得的网络地址应采用统一的编号形式,即使跨越多个LAN和WAN。 5.2路由算法 路由算法是网络层软件的一部分,它负责确定一个进来的分组应该被传送到哪条输出线路上。 5.2.1路由算法选择的参考标准 路由算法选择有以下参考标准: (1)正确性:沿着路由表所指引的路由,分组一定能够传输到最终到达的目的网络和目 的主机。 (2)最优化:指路由算法选择最佳路径的能力。 (3)简洁性:算法设计简洁,利用最少的软件和开销,提供最有效的功能。 (4)坚固性:路由算法处于非正常或不可预料的环境时,如硬件故障、负载过高或操作 失误时,都能正确运行。 (5)快速收敛:收敛是在最佳路径的判断上所有路由器到达一致的过程。收敛慢的路由 算法会造成路径循环或网络中断。 (6)灵活性:路由算法可以快速、准确地适应各种网络环境。

路由算法分类比较

路由算法是路由协议必须高效地提供其功能,尽量减少软件和应用的开销。 路由器使用路由算法来找到到达目的地的最佳路由。 关于路由器如何收集网络的结构信息以及对之进行分析来确定最佳路由,有两种主要的路由算法:总体式路由算法和分散式路由算法。采用分散式路由算法时,每个路由器只有与它直接相连的路由器的信息——而没有网络中的每个路由器的信息。这些算法也被称为DV(距离向量)算法。采用总体式路由算法时,每个路由器都拥有网络中所有其他路由器的全部信息以及网络的流量状态。这些算法也被称为LS(链路状态)算法。 收敛是在最佳路径的判断上所有路由器达到一致的过程。当某个网络事件引起路由可用或不可用时,路由器就发出更新信息。路由更新信息遍及整个网络,引发重新计算最佳路径,最终达到所有路由器一致公认的最佳路径。收敛慢的路由算法会造成路径循环或网络中断。 路由算法的核心是路由选择算法,设计路由算法时要考虑的技术要素有: 1、选择最短路由还是最佳路由; 2、通信子网是采用虚电路操作方式还是采用数据报的操作方式; 3、采用分布式路由算法还是采用集中式路由算法; 4、考虑关于网络拓扑、流量和延迟等网络信息的来源; 5、确定采用静态路由还是动态路由。 各路由算法的区别点包括:静态与动态、单路径与多路径、平坦与分层、主机智能与路由器智能、域内与域间、链接状态与距离向量。 链接状态算法(也叫做短路径优先算法)把路由信息散布到网络的每个节点,不过每个路由器只发送路由表中描述其自己链接状态的部分。 距离向量算法(也叫做 Bellman-Ford算法)中每个路由器发送路由表的全部或部分,但只发给其邻居。 也就是说,链接状态算法到处发送较少的更新信息,而距离向量算法只向相邻的路由器发送较多的更新信息。 metric是路由算法用以确定到达目的地的最佳路径的计量标准,如路径长度。

算法分析与设计实验报告 (2)

算法分析与设计上机实验报告 课程名称:算法分析与设计班级:实验日期: 姓名:学号:指导教师:许晓华实验名称:最优二叉搜索树实验地点:主楼1114实验成绩:一、实验目的及要求 1.进一步掌握最优二叉树的含义。 2.掌握最优二叉树的结构特征。 3.认真阅读和掌握动态规划法秋最有搜索二叉树实验的程序。 4.上机运行本程序。 5.保存和打印出程序的运行结果,并结合程序进行分析。 6.按照你二叉树的操作需要,可重新改写主程序并运行,请上交文件清单和运行结果 二、实验环境及设备 微机一台:Intel 酷睿2双核 操作系统:Microsoft Windows XP Professional 工具软件:Microsoft Visual C++ 6.0 三、实验内容及实验步骤 动态规划——最优二叉查找树 1,问题描述:给定一个有序序列K={k1

银行家算法设计实验报告

银行家算法设计实验报告

银行家算法设计实验报告 一.题目分析 1.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.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 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。 3.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。

2020年计算机四级网络工程师复习要点:路由选择算法的分类(最新)

2020年计算机四级网络工程师复习要点:路由选择算法的分类 在INTERNET中,路由器采用表驱动的路由选择算法。路由表存储了可能的目地地址与如何到达目的地址的信息。 报考路由选择算法也称为自适应路由选择算法,其特点是能较好地适应网络状态的变化,但实现起来较为复杂,开销也比较大。路由表可以分为静态路由表和报考路由表: 1、静态路由表:是由人工方式建立的,网络管理人员将每一个目的地址的路径输入到路由表中。网络结构发生变化时,路由表无法自动地更新。 2、报考路由表:大型互联网网络通常采用报考路由表。在网络系统运行时,系统将自动运行报考路由选择协议,建立路由表。 一个自治系统重要的特点就是它有权决定在本系统内应采用何种路由选择协议。自治系统内部的路由选择称为域内路由选择,自治系统之间的路由选择称为域间路由选择。作为一个自治系统,其核心是路由寻址的“自治”。 INTERNET将路由选择协议分为两大类:内部网关协议IGP和外部网关协议EGP。 内部网关协议是在一个自治系统内部使用的路由选择协议,这与INTERNET 中其他自治系统选用什么路由选择协议无关。目前内部网关协议主要有:路由信息协议RIP和开放短路径优先协议OSPF。外部网关协议主要是边界网关协议BGP,路由选择算法和路由选择协议在概念上是不同的。网络上的主机、路由器通过路由选择算法去形成路由表,以确定发送分组的传输路径。而路由选择协议是路由器用来完成路由表建立和路由信息更新的通信协议。 路由信息协议是内部网关协议中使用广泛的一种协议,它是一种分布式、基于距离向量的路由选择协议,其特点是协议简单。路由信息协议是用于TCP/IP 系统和其他网络环境的距离矢量路由选择协议。路由信息协议RIP适用于相对较小的自治系统,它们的直径“跳数”一般小于15.因为每一个自治系统里的路由器都要与同一系统里的其他路由器交换路由表信息,当内部路由器的数目增加时,网络的RIP信息交换量会大幅度地增加。 短路径优先协议OSPF的主要特点: 1、使用分布式链路状态协议,而RIP使用距离向量协议。 2、OSPF协议要求路由器发送的信息是本路由器与哪些路由器相邻,以及链路状态的度量。链路状态度量主要是指费用、距离、延时、带宽等。

操作系统课程设计实验报告用C实现银行家算法

操作系统课程设计实验报告用C实现银行家算 法 文档编制序号:[KKIDT-LLE0828-LLETD298-POI08]

操作系统 实 验 报 告 (2) 学院:计算机科学与技术学院 班级:计091 学号:姓名:

时间:2011/12/30 目录 1.实验名称 (3) 2.实验目的 (3) 3.实验内容 (3) 4.实验要求 (3) 5.实验原理 (3) 6.实验环境 (4) 7.实验设计 (4) 数据结构设计 (4) 算法设计 (6) 功能模块设计 (7) 8.实验运行结果 (8) 9.实验心得 (9) 附录:源代码(部分) (9) 一、实验名称: 用C++实现银行家算法 二、实验目的: 通过自己编程来实现银行家算法,进一步理解银行家算法的概念及含义,提高对银行家算法的认识,同时提高自己的动手实践能力。 各种死锁防止方法能够阻止发生死锁,但必然会降低系统的并发性并导致低效的资源利用率。死锁避免却与此相反,通过合适的资源分配算法确保不会出现进程循环等

待链,从而避免死锁。本实验旨在了解死锁产生的条件和原因,并采用银行家算法有效地防止死锁的发生。 三、实验内容: 利用C++,实现银行家算法 四、实验要求: 1.完成银行家算法的设计 2.设计有n个进程共享m个系统资源的系统,进程可动态的申请和释放资源,系统按各进程的申请动态的分配资源。 五、实验原理: 系统中的所有进程放入进程集合,在安全状态下系统收到进程的资源请求后,先把资源试探性的分配给它。之后,系统将剩下的可用资源和进程集合中的其他进程还需要的资源数作比较,找出剩余资源能够满足的最大需求量的进程,从而保证进程运行完毕并归还全部资源。这时,把这个进程从进程集合中删除,归还其所占用的所有资源,系统的剩余资源则更多,反复执行上述步骤。最后,检查进程集合,若为空则表明本次申请可行,系统处于安全状态,可以真正执行本次分配,否则,本次资源分配暂不实施,让申请资源的进程等待。 银行家算法是一种最有代表性的避免的算法。在避免死锁方法中允许进程动态地申请资源,但系统在进行资源分配之前,应先计算此次分配资源的安全性,若分配不会导致系统进入不安全状态,则分配,否则等待。为实现银行家算法,系统必须设置若干。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。安全序列是指一个进程序列{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。

银行家算法实验报告

xx大学操作系统实验报告 姓名:学号:班级: 实验日期:实验名称:预防进程死锁的银行家算法 实验三预防进程死锁的银行家算法 1.实验目的: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。理解银行家算法的运行原理,进一步掌握预防进程死锁的策略及对系统性能的评价方法。: 2. 需求分析 (1) 输入的形式和输入值的范围; 输入:首先输入系统可供资源种类的数量n 范围:0[Max]: 输入个进程已经申请的资源量[Allocation]: (2) 输出的形式 系统目前可用的资源[Avaliable]:

(显示系统是否安全) 分配序列: (3)程序所能达到的功能 通过手动输入资源种类数量和各进程的最大需求量、已经申请的资源量,运用银行家算法检测系统是否安全,若安全则给出安全序列,并且当用户继续输入某进程的资源请求时,能够继续判断系统的安全性。 (4) 测试数据,包括正确的输入及其输出结果和含有错误的输入及其输出结果。 正确输入

输入参数(已申请资源数)错误 3、概要设计 所有抽象数据类型的定义: int Max[100][100]; //各进程所需各类资源的最大需求int Avaliable[100]; //系统可用资源 char name[100] };//资源的名称 int Allocation[100][100]; //系统已分配资源 int Need[100][100] }; //还需要资源 int Request[100]; //请求资源向量 int temp[100]; //存放安全序列 int Work[100];//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 主程序的流程: * 变量初始化;

实验二-路由选择算法模拟实验报告

网络技术与应用 随堂实验报告 实验二路由选择算法模拟实验 学院计算机与电子信息学院 专业班级 姓名学号 指导教师左敬龙 实验报告评分:_______

实验二路由选择算法模拟实验 一、实验目的 1.理解路由选择算法实现原理,加深对网络层功能的理解; 2.掌握距离向量路由选择算法中路由表形成过程及其对路由选择的影响; 二、实验内容 1.熟悉模拟软件的运行环境及操作方法; 2.调整参数,分析路由表变化情况,理解路由算法。 三、实验原理 1.距离向量路由选择算法基本原理如下: (1)初始化,对于每节点G,对所有它直接连接的目的地N,路由表中的项用三 元组(N,G,0)表示,即从节点G到目的节点N无需经过转发。 (2)节点G定期发送它的路由表给相邻节点,更新信息中对应着每一个目的地N, 用一个三元组来表示(N,V,D),即到目的地N的路由上的下一节点为V,G 到N的距离为D。 (3)节点G收到G’送来的路由信息,对于更新信息中给出的每个目的地,在G 的路由表中查找相对应的表项,设它为(N,V,D),而更新信息中的三元组为 (N,V’,D’),C为节点G和G’之间的距离。如果找不到相应的表项,则在 G的路由表中增加一项(N,G’,D’+C); (4)如果V=G’,则G中路由表对应的表项更新为(N,G’,D’+C); 否则,比较D’+C和D: 如果D’+C

目的IP地址`目的端口号`源IP地址`源端口号`控制`数据 控制:"M"-数据帧; "GetR"-请求邻居路由器回送距离表,无数据域; "R"-数据内容为距离表。 四、实验仪器 计算机45台、集线器4台、网卡45块、网线条、软盘若干。 五、实验步骤 1.将模拟软件拷贝到计算机硬盘,熟悉模拟软件的运行环境及界面,察看 帮助文件。 2.运行配置好的模拟环境,分析路由表情况,并与算法相比较,得出结论。 3.调整距离值,重新计算路由表,分析路由表情况,得出结论。 六、实验数据与分析 第一轮数据分析 初始状态: 设置好路径: 1)、选取模拟路由器0,计算其与相邻路由的(N,V,D)

基于java的实验——银行家算法

仲恺农业工程学院实验报告纸 东哥 实验三银行家算法 一.实验目的: 1、理解死锁概念,以及死锁产生的必要条件。 2、理解银行家算法基本原理。 3、掌握一种资源和多种资源的银行家算法的设计与实现。 二.实验内容: 1、设计出管理的资源种类和数量 2、设计出银行家算法的基本数据结构 3、设计出完成该资源的银行家算法 4、设计出简单的进程创建、运行资源需求、结束的过程 5、采用高级语言实现该应用程序 三.实验步骤和过程 1.死锁基本概念 所谓死锁: 是指两个或两个以上的进程在执行过程中,因争夺资源而造成的一种互相等待的现象,若无外力作用,它们都将无法推进下去。此时称系统处于死锁状态或系统产生了死锁,这些永远在互相等待的进程称为死锁进程。由于资源占用是互斥的,当某个进程提出申请资源后,使得有关进程在无外力协助下,永远分配不到必需的资源而无法继续运行,这就产生了一种特殊现象死锁。 2. 产生死锁的原因 (1.竞争资源引起进程死锁 当系统中供多个进程共享的资源如打印机、公用队列的等,其数目不

足以满足诸进程的需要时,会引起诸进程对资源的竞争而产生死锁。 (2.进程推进顺序不当引起死锁 由于进程在运行中具有异步性特征,这可能使P1和P2两个进程按下述两种顺序向前推进。 (3. P或V操作不当、同类资源分配不均或对某些资源的使用未加限制等等。 3. 产生死锁的必要条件 1)互斥条件:指进程对所分配到的资源进行排它性使用,即在一段时间内某资源只由一个进程占用。如果此时还有其它进程请求资源,则请求者只能等待,直至占有资源的进程用毕释放。系统中存在临界资源,进程应互斥地使用这些进程。 2)占有和等待条件:指进程已经保持至少一个资源,但又提出了新的资源请求,而该资源已被其它进程占有,此时请求进程阻塞,但又对自己已获得的其它资源保持不放。 3)不剥夺条件:指进程已获得的资源,在未使用完之前,不能被剥夺,只能在使用完时由自己释放。 4)循环等待条件:指在发生死锁时,必然存在一个进程——资源的环形链,即进程集合{P0,P1,P2,···,Pn}中的P0正在等待一个P1占用的资源;P1正在等待P2占用的资源,……,Pn正在等待已被P0占用的资源。造成这组进程处于永远的等待状态! 4、处理死锁的基本方法 1) 预防死锁。 这是一种较简单和直观的事先预防的方法。方法是通过设置某些限制条件,去破坏产生死锁的四个必要条件中的一个或者几个,来预防发生死锁。预防死锁是一种较易实现的方法,已被广泛使用。但是由于所施加的限制条件往往太严格,可能会导致系统资源利用率和系统吞吐量降低。

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