操作系统之银行家算法检测死锁

操作系统实验 利用银行家算法避免死锁 实验报告

一、实验题目：利用银行家算法避免死锁 二、实验内容：编程实现银行家算法，要求能够输入资源数和作业数，输出进程的安全状况。若进程安全，输出安全序列。

三、实验目的：通过实验加强对银行家算法避免死锁的理解和掌握。 四、实验过程： 1、基本思想：银行家算法的基本思想是分配资源之前,判断系统是否是安全的;若是,才分配。详细如下： 设进程i提出请求Request [j]，则银行家算法按如下规则进行判断。 (1)如果Request [i][j]<= Need[i][j]，则转(2)；否则出错。 (2)如果Request [i] [j]<= Available[j]，则转(3)；否则出错。 (3)系统试分配资源，修改相关数据： Available[j]=Available[j]-Request[i][j]; Allocation[i][j]=Allocation[j]+Request[i][j]; (4)系统执行安全性检查，如安全，则分配成立；否则试分配作废，系统恢复原状，进程等待。 安全性检查算法 (1)设置两个工作向量Work=Available;Finish[i]=false (2)从进程集合中找到一个满足下述条件的进程， Finish==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+=Allocation Finish=true; GOTO step2 (4)如所有的进程Finish= true，则表示安全；否则系统不安全。

2、主要数据结构： (1)可利用资源向量Available。定义为一个一元数组，Available[j]=K表示系统中有j类资源K个。 (2)最大需求Max。定义为一个n*m的矩阵，Max[i][j]=K表示进程i需要j资源的最大数目为K个。 (3)分配矩阵Allocation。定义为一个n*m的矩阵，Allocation[i][j]=K表示进程i已经得到j资源K个。 (4)需求矩阵Need。定义为一个n*m的矩阵，Need[i][j]=K表示进程i还需要j资源K个来完成任务。 3、输入、输出： （1）成功分配的例子：输入资源数2(各3)，进程数2，最大需求1 1，已分配 0 1。输出： 1 1 1 0 Max Allocation Need 进程名 A B A B A B 0 1 1 0 1 1 0 1 1 1 1 0 0 1 （2）不安全，会出现死锁的：输入资源数2（各2），进程数2，最大需求3 3，已分配 0 0。输出： 3 3 0 0 Max Allocation Need 进程名 A B A B A B 0 3 3 0 0 3 3 1 3 3 0 0 3 3 没有安全序列 （3）若输入时已分配大于最大需求：输入资源数1（5个资源），进程数1，Max=3 ，Allocation=5，则会产生提示，发生错误，申请的大于最大需求量。需要重新输入。 4、程序流程图 大于最大需求 小于最大需求 未通过 通过

5、实验结果截屏

输入资源种数 判断已分配是否大于最大需求

输入资源名称 输入资源数量 输入进程数 输入最大需求矩阵

输入已分配矩阵

进行预分配 成功分配并输出安全系列

安全性算法 预分配失败，资源不分配 6、源程序代码(共214行) #include #include #include #define False 0 #define True 1 using namespace std;

int Max[100][100]={0}; //各进程所需各类资源的最大需求; int Avaliable[100]={0}; //系统可用资源; char name[100]={0}; //资源的名称; int Allocation[100][100]={0}; //系统已分配资源; int Need[100][100]={0}; //还需要资源 int Request[100]={0}; //请求资源向量; int temp[100]={0}; //存放安全序列; int Work[100]={0}; //存放系统可提供资源; int M=100; //作业的最大数 int N=100; //资源的最大数 void showdata()//显示资源矩阵 { int i,j;

cout<<"系统可用资源[Available]:"

cout

cout<<"进程名 ";

for (j=0;j<3;j++)//MAX ALLOCATION NEED 共列 { for (i=0;i{ cout<} cout<<" "; } cout

cout<<" "

cout

cout

int changedata(int i)//进行资源分配; { int j;

for (j=0;j{ Avaliable[j]=Avaliable[j]-Request[j]; Allocation[i][j]=Allocation[i][j]+Request[j]; Need[i][j]=Need[i][j]-Request[j]; } return 1; }

int safe()//安全性算法 { int k=0,m,apply,Finish[100]={0}; int j;

for(int i=0;i{ Work[i]=Avaliable[i]; } for (int i=0;i{ apply=0; for (int j=0;j{ if (Finish[i]==False&&Need[i][j]<=Work[j]){

apply++;//经过验证之后apply会增加到和资源数相等

if (apply==N) { for(m=0;m

Work[m]=Work[m]+Allocation[i][m];//释放可用资源

Finish[i]=True;//置安全 temp[k]=i;//记录安全进程名 i=-1;// 让i跳出资源层循环时回到初始状态 k++;//安全序列下标前进位

} } } } for(int i=0;iif(Finish[i]==False){

cout<<"系统不安全;"

cout<<"系统是安全的!"<

cout<<"分配的序列:"; for(int i=0;icout

void share()//判定申请资源 { char ch; int i=0,j=0; ch='y';

cout<<"请输入要求分配的资源进程号(0-"<

cin>>i;//输入须申请的资源号; cout<<"请输入进程"

cin>>Request[j];//输入需要申请的资源数目; } for (int j=0;j{ if (Request[j]>Need[i][j]) {

cout<<"进程"<

cout<<"不予分配！"

if(Request[j]>Avaliable[j])//申请是否大于当前资源 { cout<<"进程"<

源"; cout<<"不予分配!"

int main(){ int i,j,number,m,n,flag;