銀行家算法設(shè)計-操作系統(tǒng)課程設(shè)計報告書

上傳人：奔*** IP屬地：河北更新時間：2024-03-01 格式：doc 頁數(shù)：17 大小：194.00KB 人氣指數(shù)：12 舉報 版權(quán)申訴

已閱讀1頁，還剩16頁未讀，繼續(xù)免費(fèi)閱讀

版權(quán)說明：本文檔由用戶提供并上傳，收益歸屬內(nèi)容提供方，若內(nèi)容存在侵權(quán)，請進(jìn)行舉報或認(rèn)領(lǐng)

文檔簡介

1、　　課程設(shè)計：銀行家算法設(shè)計　　目錄　　一.設(shè)計目的：1　　二.設(shè)計內(nèi)容：1　　三．設(shè)計過程2&

2、lt;/p>　　實(shí)現(xiàn)功能2　　添加功能2　　設(shè)計思路2　　算法和流程圖2　　四．操作

3、界面截圖及分析4　　五.設(shè)計總結(jié)：7　　附錄：各程序主要函數(shù)及注釋7　　設(shè)計的函數(shù)9　　check檢查安全性函數(shù)9　　主函數(shù)

4、11　　一.設(shè)計目的：　　本設(shè)計的目的是通過編寫和調(diào)試一個系統(tǒng)動態(tài)分配資源的簡單模擬程序，觀察死鎖產(chǎn)生的條件，并采用適當(dāng)?shù)乃惴?，有效地防止和避免死鎖地發(fā)生。　　二.設(shè)計內(nèi)容：

5、　編制銀行家算法通用程序，并檢測所給狀態(tài)的系統(tǒng)安全性。　　設(shè)進(jìn)程I提出請求Request[N]，則銀行家算法按如下規(guī)則進(jìn)行判斷。　　(1)如果Request[N]<=NEED[I，N]，則轉(zhuǎn)(2)；否則，出錯。　　(2)如果Request[N]<=AVAILABLE，則轉(zhuǎn)(3)；否則，出錯。</

6、p>　　(3)系統(tǒng)試探分配資源，修改相關(guān)數(shù)據(jù)：　　AVAILABLE=AVAILABLE-REQUEST　　ALLOCATION=ALLOCATION+REQUEST　　NEED=NEED-REQUEST　　(4)系統(tǒng)執(zhí)行安全性檢查，如安全，則

7、分配成立；否則試探險性分配作廢，系統(tǒng)恢復(fù)原狀，進(jìn)程等待。　　三．設(shè)計過程　　實(shí)現(xiàn)功能　　void showdata() //函數(shù)showdata,輸出資源分配情況　　void

8、changdata(int k) //函數(shù)changdata,改變可用資源和已經(jīng)拿到資源和還需要的資源的值　　void rstordata(int k) //函數(shù)rstordata,恢復(fù)可用資源和已經(jīng)拿到資源和 　　還需要的資源的值　　int check(

9、int s) //函數(shù)check,檢查是否安全　　void bank() //銀行家算法　　添加功能　　無　　設(shè)計思路</b&

10、gt;　　銀行家算法，顧名思義是來源于銀行的借貸業(yè)務(wù)，一定數(shù)量的本金要應(yīng)多個客戶的借貸周轉(zhuǎn)，為了防止銀行加資金無法周轉(zhuǎn)而倒閉，對每一筆貸款，必須考察其是否能限期歸還。在操作系統(tǒng)中研究資源分配策略時也有類似問題，系統(tǒng)中有限的資源要供多個進(jìn)程使用，必須保證得到的資源的進(jìn)程能在有限的時間內(nèi)歸還資源，以供其他進(jìn)程使用資源。如果資源分配不得到就會發(fā)生進(jìn)程循環(huán)等待資源，則進(jìn)程都無法繼續(xù)執(zhí)行下去的死鎖現(xiàn)象。&

11、lt;/p>　　把一個進(jìn)程需要和已占有資源的情況記錄在進(jìn)程控制中，假定進(jìn)程控制塊PCB其中“狀態(tài)”有就緒態(tài)、等待態(tài)和完成態(tài)。當(dāng)進(jìn)程在處于等待態(tài)時，表示系統(tǒng)不能滿足該進(jìn)程當(dāng)前的資源申請。“資源需求總量”表示進(jìn)程在整個執(zhí)行過程中總共要申請的資源量。顯然，，每個進(jìn)程的資源需求總量不能超過系統(tǒng)擁有的資源總數(shù), 銀行算法進(jìn)行資源分配可以避免死鎖.　　算法和流程

12、圖　　1.銀行家算法: 設(shè)進(jìn)程i提出請求Request[n]，則銀行家算法按如下規(guī)則進(jìn)行判斷。 (1)如果Request[n]>Need[i，n]，則報錯返回。 (2)如果Request[n]>Available，則進(jìn)程i進(jìn)入等待資源狀態(tài)，返回。 (3)假設(shè)進(jìn)程i的申請已獲批準(zhǔn)，于是修改系統(tǒng)狀態(tài)： Available=Available-Requ

13、est Allocation=Allocation+Request Need=Need-Request(4)系統(tǒng)執(zhí)行安全性檢查，如安全，則分配成立；否則試探險性分配作廢，系統(tǒng)恢復(fù)原狀，進(jìn)程等待。 　　2.安全性檢查 (1)設(shè)置兩個工作向量Work=Available；Finish[M]=False(2)從進(jìn)程集合中找到一個滿足下述條件的進(jìn)程， Finish [i]

14、=False Need<=Work 如找到，執(zhí)行(3)；否則，執(zhí)行(4) (3)設(shè)進(jìn)程獲得資源，可順利執(zhí)行，直至完成，從而釋放資源。 Work=Work+Allocation Finish=True GO TO 2 (4)如所有的進(jìn)程Finish[M]=true，則表示安全；否則系統(tǒng)不安全。 　　四．操作界面截圖及分析&

15、lt;p>　　1.輸入數(shù)據(jù)　　2.輸出數(shù)據(jù)　　3.銀行家算法檢查安全性　?。?）輸入正確的進(jìn)程請求序列，結(jié)果：　?。?）輸入錯誤的進(jìn)程請求序列，結(jié)果：

16、;　　4.測試輸入非法數(shù)據(jù)：　　五.設(shè)計總結(jié)：　　銀行家算法就是為了使系統(tǒng)保持安全狀態(tài)，避免死鎖的發(fā)生。我們可以把操作系統(tǒng)看作是銀行家，操作系統(tǒng)管理的資源相當(dāng)于銀行家管理的資金，進(jìn)程向操作系統(tǒng)請求分配資源相當(dāng)于用戶向銀行家貸款。操作系統(tǒng)按照銀行家制定的規(guī)則為進(jìn)程分配資源，當(dāng)進(jìn)程首次申請資源時，要測試該進(jìn)程對資源的最大

17、需求量，如果系統(tǒng)現(xiàn)存的資源可以滿足它的最大需求量則按當(dāng)前的申請量分配資源，否則就推遲分配。當(dāng)進(jìn)程在執(zhí)行中繼續(xù)申請資源時，先測試該進(jìn)程已占用的資源數(shù)與本次申請的資源數(shù)之和是否超過了該進(jìn)程對資源的最大需求量。若超過則拒絕分配資源，若沒有超過則再測試系統(tǒng)現(xiàn)存的資源能否滿足該進(jìn)程尚需的最大資源量，若能滿足則按當(dāng)前的申請量分配資源，否則也要推遲分配。 　　在實(shí)現(xiàn)過程中沒遇到什么大問題，主要是一開始沒深刻

18、理解銀行家算法原理，以致出現(xiàn)了邏輯上的錯誤，于是我花了好一段時間去研究該算法，網(wǎng)上有各種各樣的解釋方法，把它們都看了之后，我感覺算是理解透了。在真正理解了原理之后，再去實(shí)現(xiàn)，問題就不大了。也由此我得到了一個經(jīng)驗(yàn)，磨刀不費(fèi)斬柴功，做好分析設(shè)計、明白清楚實(shí)現(xiàn)原理，代碼實(shí)現(xiàn)就可以事半功倍了。若能滿足則按當(dāng)前的申請量分配資源，否則也要推遲分配。 　　附錄：各程序主要函數(shù)及注釋&l

19、t;p>　?。ㄓ眉t色黑體標(biāo)注自己設(shè)計的函數(shù)）　　#include "string.h" 　　#include "iostream"　　using namespace std;　　#define FALSE 0 </p&g

20、t;　　#define TRUE 1 　　#define W 10　　#define R 20　　int M ; //總進(jìn)程數(shù)　　int N ; //資源種類 　　int ALL_RESOURCE[W];//

21、各種資源的數(shù)目總和　　int MAX[W][R]; //M個進(jìn)程對N類資源最大資源需求量　　int AVAILABLE[R]; //系統(tǒng)可用資源數(shù)　　int ALLOCATION[W][R]; //M個進(jìn)程已經(jīng)得到N類資源的資源量　　int NEED[W][R]; //M

22、個進(jìn)程還需要N類資源的資源量　　int Request[R]; //請求資源個數(shù)　　///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////　　void showdata() //

23、函數(shù)showdata,輸出資源分配情況　　{ 　　int i,j; 　　cout<<"各種資源的總數(shù)量(all):"<<endl; 　　cout<

24、<" "; 　　for (j=0;j<N;j++)cout<<" 資源"<<j<<": "<<ALL_RESOURCE[j]; 　　cout<<endl<<endl;

25、　cout<<"系統(tǒng)目前各種資源可用的數(shù)為(available):"<<endl; 　　cout<<" "; 　　for (j=0;j<N;j++)cout<<" 資源"<<j<<": "<&

26、lt;AVAILABLE[j]; 　　cout<<endl<<endl; 　　cout<<" 各進(jìn)程還需要的資源量(need):"<<endl<<endl; 　　cout<<" 資源0"&l

27、t;<" 資源1"<<" 資源2"<<endl;　　for (i=0;i<M;i++) 　　for (i=0;i<M;i++) 　　{

28、　cout<<"進(jìn)程p"<<i<<": "; 　　for (j=0;j<N;j++)cout<<NEED[i][j]<<" ";; 　　cout<<endl;

29、;　　} 　　cout<<endl; 　　cout<<" 各進(jìn)程已經(jīng)得到的資源量(allocation): "<<endl<<endl; 　　cout<<" 資源0"

30、;<<" 資源1"<<" 資源2"<<endl;　　for (i=0;i<M;i++) 　　{ 　　cout<<"進(jìn)程p"<<i<

31、;<": "; 　　for (j=0;j<N;j++)cout<<ALLOCATION[i][j]<<" "; 　　cout<<endl; 　　}

32、　　cout<<endl; 　　} 　　///////////////////////////////////////////////////////////////////////////　　void changdata(int k) //函

33、數(shù)changdata,改變可用資源和已經(jīng)拿到資源和還需要的資源的值　　{ 　　int j; 　　for (j=0;j<N;j++) 　　{ </p

34、>　　AVAILABLE[j]=AVAILABLE[j]-Request[j]; 　　ALLOCATION[k][j]=ALLOCATION[k][j]+Request[j]; 　　NEED[k][j]=NEED[k][j]-Request[j];　　}</b&

35、gt;　　}　　//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////　　void rstordata(int k) //函數(shù)rstordata,恢復(fù)可用資源和已經(jīng)拿到資源和

36、還需要的資源的值　　{　　int j; 　　for (j=0;j<N;j++) 　　{　　AVAILABLE[

37、j]=AVAILABLE[j]+Request[j]; 　　ALLOCATION[k][j]=ALLOCATION[k][j]-Request[j]; 　　NEED[k][j]=NEED[k][j]+Request[j];　　}<

38、p>　　}　　//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////　　//設(shè)計的函數(shù)　　//check檢查安全性函數(shù)&l

39、t;/p>　　int check(int s) //函數(shù)check,檢查是否安全　　{ int WORK[R],FINISH[W]; 　　int i,j,k=0; 　　for(i=0;i<M;i++)FINISH[i]=FALSE;

40、　for(j=0;j<N;j++) 　　{　　WORK[j]=AVAILABLE[j]; 　　i=s; 　　do

41、;　　{ 　　if(FINISH[i]==FALSE&&NEED[i][j]<=WORK[j])　　{　　WORK[j]=WORK[j]+ALLOCATION[i][j];

42、　　FINISH[i]=TRUE; 　　i=0; 　　} 　　else 　　{ i++; } &

43、lt;p>　　}while(i<M);　　for(i=0;i<M;i++) 　　if(FINISH[i]==FALSE) 　　{　　cout<<endl; 　　c

44、out<<" 系統(tǒng)不安全!!! 本次資源申請不成功!!!"<<endl; 　　cout<<endl; 　　return 1; 　　} 　　}

45、;　　cout<<endl; 　　cout<<" 經(jīng)安全性檢查，系統(tǒng)安全，本次分配成功。"<<endl; 　　cout<<endl; 　　return 0; &l

46、t;b>　　}　　//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////　　void bank() //銀行家算法　　{<

47、/p>　　int i=0,j=0; 　　char flag='Y'; 　　while(flag=='Y'||flag=='y') 　　{

48、　i=-1; 　　while(i<0||i>=M) 　　{ 　　cout<<" 請輸入需申請資源的進(jìn)程號（從P0到P"<<M-1<<"，否則重輸入!）:"; </

49、p>　　cout<<"p";cin>>i; 　　if(i<0||i>=M)cout<<" 輸入的進(jìn)程號不存在，重新輸入!"<<endl; 　　}

50、　cout<<" 請輸入進(jìn)程P"<<i<<"申請的資源數(shù):"<<endl; 　　for (j=0;j<N;j++) 　　{ 　　cout<<" 資源"

51、<<j<<": "; 　　cin>>Request[j];　　if(Request[j]>NEED[i][j]) //若請求的資源數(shù)大于進(jìn)程還需要i類資源的資源量j　　{

52、　　cout<<" 進(jìn)程P"<<i<<"申請的資源數(shù)大于進(jìn)程P"<<i<<"還需要"<<j<<"類資源的資源量!"; 　　cout<<"申請不合理，出錯!請重新選擇!"<<endl<&

53、lt;endl; 　　flag='N'; 　　break; 　　} 　　else

54、　　{　　if(Request[j]>AVAILABLE[j]) //若請求的資源數(shù)大于可用資源數(shù)　　{ 　　cout<<" 進(jìn)程P"<<i<<"申請的資源數(shù)大于系統(tǒng)可用"&

55、lt;<j<<"類資源的資源量!"; 　　cout<<"申請不合理，出錯!請重新選擇!"<<endl<<endl; 　　flag='N'; 　　break; <

56、/p>　　} 　　} 　　} 　　if(flag=='Y'||flag=='y') <b&g

57、t;　　{ 　　changdata(i); //調(diào)用changdata(i)函數(shù)，改變資源數(shù)　　if(check(i)) //若系統(tǒng)不安全　　{ 　　rstordata(i); //調(diào)用rstordata(i)函數(shù)

58、，恢復(fù)資源數(shù)　　showdata(); //輸出資源分配情況　　} 　　else //若系統(tǒng)安全 　　showdata(); //輸出資源分配情況 　　} &

59、lt;/b>　　else //若flag=N||flag=n　　showdata(); 　　cout<<endl; 　　cout<<" 是否繼續(xù)銀行家算法演示,按'Y'或'y'鍵繼續(xù),按&#

60、39;N'或'n'鍵退出演示: "; 　　cin>>flag; 　　} 　　} 　　/////////////////////////////////

61、/////////////////////////////////////////////////////////////　　//主函數(shù)　　void main() //主函數(shù)　　{ 　　int i

62、=0,j=0,p; 　　cout<<"請輸入總進(jìn)程數(shù):"<<endl;　　cin>>M;　　cout<<"請輸入總資源種類:"<<endl;<p&

63、gt;　　cin>>N;　　cout<<"請輸入總資源數(shù)(all_resource):"<<endl;　　for(i=0;i<N;i++)　　cin>>ALL_RESOURCE[i];

64、;　　cout<<"依次輸入各進(jìn)程所需要的最大資源數(shù)量(max):"<<endl;　　for (i=0;i<M;i++)　　{　　for (j=0;j<N;j++)<p

65、>　　{　　do　　{　　cin>>MAX[i][j];　　if (MAX[i][j]>ALL_RESOURCE[j])</p&

66、gt;　　cout<<endl<<"該進(jìn)程進(jìn)程所需要的最大資源數(shù)量超過了聲明的該資源總數(shù),請重新輸入"<<endl;　　}while (MAX[i][j]>ALL_RESOURCE[j]);　　}<p&g

67、t;　　}　　cout<<"依次輸入各進(jìn)程已經(jīng)占據(jù)的資源數(shù)量(allocation):"<<endl;　　for (i=0;i<M;i++)　　{

68、　　for (j=0;j<N;j++)　　{　　do　　{　　cin>>ALLOCATION[i][j];<p

69、>　　if (ALLOCATION[i][j]>MAX[i][j])　　cout<<endl<<"占有資源超過了聲明的最大資源,請重新輸入"<<endl;　　}while (ALLOCATION[i][j]>MAX[i][j]);<b

70、>　　}　　}　　//初始化資源數(shù)量，　　for (j=0;j<N;j++)　　{ p=ALL_RESOURCE[j];　　for (i=0;i<M;i+

71、+)　　{　　p=p-ALLOCATION[i][j];//減去已經(jīng)被占據(jù)的資源　　AVAILABLE[j]=p;//計算出剩余各類可利用資源總數(shù)Available[j]　　if(AVAILABLE[j]<0)

72、;　　AVAILABLE[j]=0;　　}　　}　　for (i=0;i<M;i++)　　for(j=0;j<N;j++)

眾賞文庫> 全部分類> 畢業(yè)設(shè)計

溫馨提示

1. 本站所有資源如無特殊說明，都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等，如果需要附件，請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙，網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預(yù)覽，若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
5. 眾賞文庫僅提供信息存儲空間，僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理，對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯，并不能對任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容，請與我們聯(lián)系，我們立即糾正。
7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

銀行家算法設(shè)計-操作系統(tǒng)課程設(shè)計報告書

文檔簡介

溫馨提示

最新文檔

評論

銀行家算法設(shè)計-操作系統(tǒng)課程設(shè)計報告書

文檔簡介

溫馨提示

最新文檔

評論

免費(fèi)下載