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1、操作系统实验五实验报告内容 （用二维数组实现银行家算法）组长：赖建明组员：赖建明（34号） 何文成（26号） 莫善坤（9号） 李居林（13号） 黄小龙（23号） 高大旺（29号）一、 实验题目与要求：1、用二维数组实现银行家算法（避免死锁）。二、总的设计思想及：1、设计思想：避免分配资源也称作Banker(银行家)算法。Banker算法的主要思想： 若进程Pi的申请超过了其申报的最大需求数，则报错； 若进程Pi的申请超过了可用资源数，则Pi必须等待； 系统暂时为进程Pi分配其所需要的资源，修改资源分配状态； 调用安全算法检查系统当前状态，若导致不安全状态，则推迟这种分配。三、 数据结构与模块说
2、明（功能与框图）： 数据结构：安全性算法：（参考课本P102页）Available：向量（一维数组），指出当前每种类型资源可用实例的总数量。Max：每个进程对每种资源类型实例的最大需求，它是 n x m 矩阵（二维数组）。Allocation：每个进程当前已分配的各种资源类型的实例数量，它是 n x m 矩阵（二维数组）。Need：每个进程还需要的剩余的资源，它是 n x m 矩阵（二维数组）need = max allocation。向量 Work ：是临时的资源使用数组，它初始化为当前可用的资源数。向量 Finish： 是布尔型数组，每个进程一个单元并初始化为 false。 / 模块说明：
3、安全性算法流程图Work=Available;Finish=falsefalse;Needi=Work&Finishi=falsetrueWork+=Availablei;Finishi=true;输入错误请检查后重新输入!false所有进程的Finish=true否则true安全序列为:return ture资源分配失败!资源分配成功!功能： 银行家算法主要有两部分：资源请求部分和安全检测部分。对于资源请求部分，首先检查进程的本次请求是否超过它的最初资源要求总量；如果本资源共享进程请求有效，下一步确定系统是否可以满足进程的这次请求；如果不能满足；挂起进程，如果可以满足，调用安全检测算法。对于
4、资源请求算法如下情况：1、 如果AllocationI,*+Rquest*=NeedI,*,则转（2），否则因进程i已起出其最大需求，系统出错。2、 如果Request*=Available*，则转（3），否则进程i因没有可用资源面等待。3、 假定系统可以分配给进程i所请求的资源，并按如下方式修改状态：Allocationi,*=Allocationi,*+Request*;Available*=Avlaiable*-Request*;4、系统安全检测算法。查看此时系统状态是否安全。如果是安全的，就实际分配资源，满足进程的此次请求；否则若新状态不安全。则进程等待，对所申请的资源暂不予分配，并且
5、把资源分配状态恢复到（3）之前的情况。资源请求的主要代码如下： bool request(int pid,int *r,int n) int i;int sl4; if(compare(Needpid,r,n)=true & compare(Available,r,n) subtract(Available,r,N); add(Allocationpid,r,N); subtract(Needpid,r,N); if(safe(sl) cout安全序列为:endl; for(i=0;iM;i+) printf(p%d,sli); coutendl; return true; else add(
6、Available,r,N); subtract(Allocationpid,r,N); add(Needpid,r,N); return false; else return false; void print(int *a,int n) int i; for(i=0;in;i+) cout ai; coutendl;对于安全算法情况如下：（1） 设长度为的工作向量：Work=(w1,w2 ,wm)和长度为n的工作向量Finish=(F1,F2,Fn),并令Work*=Available*;Finishi=false;（2） 查找这样的进程i使其满足：Finishi=false;Needi,
7、*=work*（3） 令：Work*=Work*+Allocationi,*;Finishi=true;（4） 如果对于所有i，Finishi=ture则系统处于安全状态；否则系统处于不安全状态。安全检查的主要算法如下： bool safe(int *sl) int i; int count=0; /*记录finishi = true 的个数*/ int n=0; int workN; bool finishM;assign(work,Available,N);for(i=0;iM;i+) finishi=false; n=M; while(n-) for(i=0;i=M) return tr
8、ue; if(finishi=false&compare(work,Needi,N) add(work,Allocationi,N); finishi=true; slcount=i; count+; if(count=M) return true; else return false; 四、源程序#include #include #include #include#define M 4 /*进程数*/#define N 3 /*资源数*/int AvailableN = 1,1,2; /系统可用资源向量int MaxMN = 3,2,2, 6,1,3, 3,1,4, 4,2,2, ; /最
9、大需求向量int AllocationMN = 1,0,0, 5,1,1, 2,1,1, 0,0,2, ; /资源已分配向量int NeedMN = 2,2,2, 1,0,2, 1,0,3, 4,2,0, ; /需求向量/比较两个一维数组,判断 a = b ?bool compare(int *a,int *b,int n) int i=0; for(i=0;in;i+) if(aibi) return false; return true;/一维数组加法/a = a + bvoid add(int *a,int *b,int n) int i=0; for(i=0;i n;i+) ai+=b
10、i; /一维数组减法/a = a - bvoid subtract(int *a,int *b,int n) int i=0; for(i=0;in;i+) ai-=bi; /将数组b的值赋给a，n为数组的大小void assign(int *a,int *b,int n) int i=0; for(i=0;in;i+) ai=bi; /sl 记录安全序列bool safe(int *sl) int i; int count=0; /*记录finishi = true 的个数*/ int n=0; int workN; bool finishM; /work = av; assign(work
11、,Available,N); /初始化标记 finish for(i=0;iM;i+) finishi=false; /n为进程的个数/循环最多执行n次 n=M; while(n-) for(i=0;i=M) /全部进程都可安全执行（finish = true） return true; /判断能否满足进程i的要求 /work = Needi ? if(finishi=false&compare(work,Needi,N) /分配，待进程完成后再释放 add(work,Allocationi,N); finishi=true; /记录安全路径 slcount=i; /能满足的进程数+1 count+; if(count=M) return true; else return false; /请求分配/pid进程，r请求向量，n资源个数bool request(int pid,int *r,
