銀行家算法課程設計（附源代碼）

死鎖會引起計算機工作僵死，因此操作系統中必須防止。本實驗提供了一個系統動態分配資源的簡單模擬程序，用于了解死鎖產生的條件和原因，并采用銀行家算法有效地防止死鎖的發生。

一、實驗要求

設計有n個進程共享m個系統資源的系統，進程可動態的申請和釋放資源，系統按各進程的申請動態的分配資源。

系統能顯示各個進程申請和釋放資源，以及系統動態分配資源的過程，便于用戶觀察和分析；

二、銀行家算法

Request i 是進程Pi 的請求向量。Request i（j）=k表示進程Pi請求分配Rj類資源k個。當Pi發出資源請求后，系統按下述步驟進行檢查：

1．如果Request i≤Need，則轉向步驟2；否則，認為出錯，因為它所請求的資源數已超過它當前的最大需求量。

2．如果Request i≤Available，則轉向步驟3；否則，表示系統中尚無足夠的資源滿足Pi的申請，Pi必須等待。

3．系統試探性地把資源分配給進程Pi，并修改下面數據結構中的數值：

Available = Available - Request i

Allocation i= Allocation i+ Request i

Need i= Need i - Request i

4．系統執行安全性算法，檢查此次資源分配后，系統是否處于安全狀態。如果安全才正式將資源分配給進程Pi，以完成本次分配；否則，將試探分配作廢，恢復原來的資源分配狀態，讓進程Pi等待。

三、安全性算法

1．設置兩個向量。

Work：它表示系統可提供給進程繼續運行的各類資源數目，它包含m個元素，開始執行安全性算法時，Work = Available。

Finish：它表示系統是否有足夠的資源分配給進程，使之運行完成，開始Finish（i）=false；當有足夠資源分配給進程Pi時，令Finish（i）=true；

2．從進程集合中找到一個能滿足下述條件的進程。

Finish（i）= = false；

Need i ≤work；

如找到則執行步驟3；否則，執行步驟4；

3．當進程Pi獲得資源后，可順利執行直到完成，并釋放出分配給它的資源，故應執行

Work = work + Allocation i

Finish（i）=true；轉向步驟2；

4．若所有進程的Finish（i）都為true，則表示系統處于安全狀態；否則，系統處于不安全狀態。

假定系統有5個進程（p0,p1,p2,p3,p4）和三類資源（A，B，C），各種資源的數量分別為10，5，7，在T0時刻的資源分配情況如下圖：

問題：

1．T0時刻系統是否安全？如果安全，給出安全序列。

安全。安全序列為：

2．如果某時刻T1，P1請求資源：Request1(1，0，2)，系統是否分配？為什么？

分配。因為Request1(1,0,2)≤Need1(1,2,2),而且Request1（1,0,2）≤Available（3,3,2）

安全序列為{P1,P3,P4,P2,P0}

3．P1請求處理完畢后，如果某時刻T2， P4請求資源： Request4(3，3，0)，系統是否分配？為什么？

不分配。因為 Request4(3，3，0)≤Need4(4,3,1); Request4(3，3，0)>Available(2,3,0),讓P4等待。

4．打開“Microsoft Visual C++ 6.0”，輸入相關代碼，同時在源程序同一目錄下新建“input1.txt”文件，根據代碼要求，正確輸入T0時刻的系統狀態，并對程序行進編譯運行。根據提示將前述的三個問題的相關數據依次輸入，然后運行：

input1.text的內容如下：

運行結果：

5．輸出的結果與你所寫的一致否？如果不一致，理解之后，修改你的結果，給出“input1.txt”的內容。 一致。

#include #include #include using namespace std; typedef struct Max{ int m_a; int m_b; int m_c; }Max; typedef struct Allocation{ int a_a; int a_b; int a_c; }Allocation; typedef struct Need{ int n_a; int n_b; int n_c; }Need; struct Available{ int av_a; int av_b; int av_c; }q; struct pr{ char name; Max max; Allocation allocation; Need need; int finishflag; }p[5]; char na[5]; void init(){ cout<<"各進程還需要的資源數NEED: "<=p[i].need.n_a&&q.av_b>=p[i].need.n_b&&q.av_c>=p[i].need.n_c){ q.av_a+=p[i].allocation.a_a; q.av_b+=p[i].allocation.a_b; q.av_c+=p[i].allocation.a_c; p[i].finishflag=1; finishcnt++; na[k++]=p[i].name; break; } } count++; if(count>5){ return 0; } } return 1; } int shq(){ int m=0,i=0,j=0,k=0; cout<<"請輸入進程號和請求資源的數目!"<>m>>i>>j>>k; if(i<=p[m].need.n_a&&j<=p[m].need.n_b&&k<=p[m].need.n_c){ if(i<=q.av_a&&j<=q.av_b&&k<=q.av_c){ p[m].allocation.a_a+=i; p[m].allocation.a_b+=j; p[m].allocation.a_c+=k; p[m].need.n_a=p[m].max.m_a-p[m].allocation.a_a; p[m].need.n_b=p[m].max.m_b-p[m].allocation.a_b; p[m].need.n_c=p[m].max.m_c-p[m].allocation.a_c; cout<<"各進程還需要的資源數NEED:"<<'\n'; for(int w=0;w<5;w++){ cout<Available讓進程"<Available讓進程"<"<

思古之圣賢，與我同為丈夫，彼何以百世可師，我何以一身瓦裂。

任務調度

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