银行家算法课程设计（附源代码）

死锁会引起计算机工作僵死，因此操作系统中必须防止。本实验提供了一个系统动态分配资源的简单模拟程序，用于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。

一、实验要求

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。

系统能显示各个进程申请和释放资源，以及系统动态分配资源的过程，便于用户观察和分析；

二、银行家算法

Request i 是进程Pi 的请求向量。Request i（j）=k表示进程Pi请求分配Rj类资源k个。当Pi发出资源请求后，系统按下述步骤进行检查：

1．如果Request i≤Need，则转向步骤2；否则，认为出错，因为它所请求的资源数已超过它当前的最大需求量。

2．如果Request i≤Available，则转向步骤3；否则，表示系统中尚无足够的资源满足Pi的申请，Pi必须等待。

3．系统试探性地把资源分配给进程Pi，并修改下面数据结构中的数值：

Available = Available - Request i

Allocation i= Allocation i+ Request i

Need i= Need i - Request i

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。如果安全才正式将资源分配给进程Pi，以完成本次分配；否则，将试探分配作废，恢复原来的资源分配状态，让进程Pi等待。

三、安全性算法

1．设置两个向量。

Work：它表示系统可提供给进程继续运行的各类资源数目，它包含m个元素，开始执行安全性算法时，Work = Available。

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Finish（i）=false；当有足够资源分配给进程Pi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。

Finish（i）= = false；

Need i ≤work；

如找到则执行步骤3；否则，执行步骤4；

3．当进程Pi获得资源后，可顺利执行直到完成，并释放出分配给它的资源，故应执行

Work = work + Allocation i

Finish（i）=true；转向步骤2；

4．若所有进程的Finish（i）都为true，则表示系统处于安全状态；否则，系统处于不安全状态。

假定系统有5个进程（p0,p1,p2,p3,p4）和三类资源（A，B，C），各种资源的数量分别为10，5，7，在T0时刻的资源分配情况如下图：

问题：

1．T0时刻系统是否安全？如果安全，给出安全序列。

安全。安全序列为：

2．如果某时刻T1，P1请求资源：Request1(1，0，2)，系统是否分配？为什么？

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

安全序列为{P1,P3,P4,P2,P0}

3．P1请求处理完毕后，如果某时刻T2， P4请求资源： Request4(3，3，0)，系统是否分配？为什么？

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

4．打开“Microsoft Visual C++ 6.0”，输入相关代码，同时在源程序同一目录下新建“input1.txt”文件，根据代码要求，正确输入T0时刻的系统状态，并对程序行进编译运行。根据提示将前述的三个问题的相关数据依次输入，然后运行：

input1.text的内容如下：

运行结果：

5．输出的结果与你所写的一致否？如果不一致，理解之后，修改你的结果，给出“input1.txt”的内容。 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<<"各进程还需要的资源数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<<"请输入进程号和请求资源的数目!"<>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<<"各进程还需要的资源数NEED:"<<'\n'; for(int w=0;w<5;w++){ cout<Available让进程"<Available让进程"<"<

思古之圣贤，与我同为丈夫，彼何以百世可师，我何以一身瓦裂。

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