操作系统原理与linux银行家算法实验报告Word格式文档下载.docx
- 文档编号:7726853
- 上传时间:2023-05-09
- 格式:DOCX
- 页数:12
- 大小:67.58KB
操作系统原理与linux银行家算法实验报告Word格式文档下载.docx
《操作系统原理与linux银行家算法实验报告Word格式文档下载.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《操作系统原理与linux银行家算法实验报告Word格式文档下载.docx(12页珍藏版)》请在冰点文库上搜索。
二、银行家算法
假设在进程并发执行时进程i提出请求j类资源k个后,表示为Requesti[j]=k。
系统按下述步骤进行安全检查:
(1)如果Requesti≤Needi则继续以下检查,否则显示需求申请超出最大需求值的错误。
(2)如果Requesti≤Available则继续以下检查,否则显示系统无足够资源,Pi阻塞等待。
(3)系统试探着把资源分配给进程Pi,并修改下面数据结构中的数值:
Available[j]∶=Available[j]-Requesti[j];
Allocation[i,j]∶=Allocation[i,j]+Requesti[j];
Need[i,j]∶=Need[i,j]-Requesti[j];
(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。
若安全,才正式将资源分配给进程Pi,以完成本次分配;
否则,将本次的试探分配作废,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:
①工作向量Work:
它表示系统可提供给进程继续运行所需的各类资源数目,它含有m个元素,在执行安全算法开始时,Work∶=Available;
②Finish:
它表示系统是否有足够的资源分配给进程,使之运行完成。
开始时先做Finish[i]∶=false;
当有足够资源分配给进程时,再令Finish[i]∶=true。
(2)从进程集合中找到一个能满足下述条件的进程:
①Finish[i]=false;
②Need[i,j]≤Work[j];
若找到,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,直至完成,并释放出分配给它的资源,故应执行:
Ø
Work[j]∶=Work[i]+Allocation[i,j];
Finish[i]∶=true;
gotostep2;
(4)如果所有进程的Finish[i]=true都满足,则表示系统处于安全状态;
否则,系统处于不安全状态。
【实验步骤】
参考实验步骤如下:
(1)参考图1-1所示流程图编写安全性算法。
(2)编写统一的输出格式。
每次提出申请之后输出申请成功与否的结果。
如果成功还需要输出变化前后的各种数据,并且输出安全序列。
(3)参考图1-2所示流程图编写银行家算法。
(4)编写主函数来循环调用银行家算法。
【思考题】
(1)在编程中遇到了哪些问题?
你是如何解决的?
(2)在安全性算法中,为什么不用变量Available,而又定义一个临时变量work?
四、实验代码:
//////////////////////////////////////////////////////////////////////
///////////////author:
黄秋鑫/////////////////////////////
///////////////objective:
实现银行家算法/////////////
//////////////time:
2011/4/6////////////////////////////////
packagecom.mmc.hqx.os;
importjava.util.Scanner;
publicclassbacker{
privateintProcess=0;
//定义最大进程数目
privateintResource=0;
//定义最大资源类数
privateintAvailable[];
//定义当前可用资源
privateintWork[];
//定义系统可提供给进程继续运行所需的各类资源数目
privateintMAX[][];
//定义进程最大资源需求
privateintAllocation[][];
//定义进程当前已用资源数目
privateintneed[][];
//定义进程需要资源数目
privateintRequest[][];
//定义进程请求资源向量
privatebooleanfinish[];
//定义进程完成标志
privateintP[];
privateScannerin=newScanner(System.in);
//定义全局输入流
//关闭输入流
publicvoidclose()
{
in.close();
}
//构造函数,初始化各向量
publicbacker()throwsException{
inti,j;
System.out.print("
请输入当前进程的个数:
"
);
Process=in.nextInt();
请输入系统资源种类的类数:
Resource=in.nextInt();
//初始化各个数组
Available=newint[Resource];
Work=newint[Resource];
MAX=newint[Process][Resource];
Allocation=newint[Process][Resource];
need=newint[Process][Resource];
Request=newint[Process][Resource];
finish=newboolean[Process];
P=newint[Process];
//System.out.println("
请输入每个进程最大资源需求量,按照"
+Process+"
x"
+Resource+"
矩阵输入"
for(i=0;
i<
Process;
i++){
System.out.print("
请输入P"
+(i+1)+"
进程各类资源最大需求量:
for(j=0;
j<
Resource;
j++)
MAX[i][j]=in.nextInt();
}
请输入每个进程已分配的各资源数,也按照"
进程各类资源已分配的资源数:
j++){
Allocation[i][j]=in.nextInt();
need[i][j]=MAX[i][j]-Allocation[i][j];
if(need[i][j]<
0){
System.out.println("
您输入的第"
+(i+1)+"
个进程所拥有的第"
+(j+1)
+"
个资源数错误,请重新输入:
j--;
continue;
}
}
请输入系统各类资源可用的数目:
Available[i]=in.nextInt();
//银行家算法
publicvoidBank()throwsException
intj,i;
inttempAvailable[]=newint[Resource];
inttempAllocation[]=newint[Resource];
inttempNeed[]=newint[Resource];
System.out.println("
-----------------------------------------------------------"
请输入要申请资源的进程号(当前共有"
+Process
+"
个进程,如为进程P1申请,请输入1,以此类推)"
i=in.nextInt()-1;
进程申请的各资源的数量"
for(j=0;
Request[i][j]=in.nextInt();
if(Request[i][j]>
need[i][j]){
System.out.println("
您输入的申请的资源数超过进程的需求量!
请重新输入!
continue;
Available[j]){
您输入的申请数超过系统可用的资源数!
tempAvailable[j]=Available[j];
tempAllocation[j]=Allocation[i][j];
tempNeed[j]=need[i][j];
Available[j]=Available[j]-Request[i][j];
Allocation[i][j]=Allocation[i][j]+Request[i][j];
need[i][j]=need[i][j]-Request[i][j];
if(Safe()){
System.out.println("
分配给P"
+i+"
进程成功!
分配前系统可用资源:
"
for(intk=0;
k<
k++)
System.out.print(tempAvailable[k]+"
\n分配前进程P"
各类资源已分配数量:
System.out.print(tempAllocation[k]+"
各类资源需求数量:
System.out.print(tempNeed[k]+"
\n分配后系统可用资源:
System.out.print(Available[k]+"
\n分配后进程P"
System.out.print(Allocation[i][k]+"
System.out.print(need[i][k]+"
System.out.println();
}else{
申请资源失败!
Available[j]=Available[j]+Request[i][j];
Allocation[i][j]=Allocation[i][j]-Request[i][j];
need[i][j]=need[i][j]+Request[i][j];
finish[i]=false;
}
//安全性算法
publicbooleanSafe(){
inti,j,k,t=0;
i++)
Work[i]=Available[i];
if(finish[i]==true){
}else{
for(j=0;
if(need[i][j]>
Work[j]){
break;
}
if(j==Resource){
finish[i]=true;
for(k=0;
k++){
Work[k]+=Allocation[i][k];
P[t++]=i;
i=-1;
}else{
if(t==Process){
System.out.print("
当前系统是安全的,存在一安全序列:
for(i=0;
t;
System.out.print("
P"
+P[i]);
if(i!
=t-1){
System.out.print("
---"
System.out.println();
returntrue;
当前系统是不安全的,不存在安全序列"
returnfalse;
publicstaticvoidmain(String[]args){
try{
backerb=newbacker();
b.Safe();
for(inti=0;
i<
200;
i++)
b.Bank();
b.close();
}catch(Exceptione){
}
运行结果:
五、实验心得:
通过本次实验,加深了对银行家算法的理解,对于系统出现的死锁问题也有了更深刻的理解。
银行家算法是一种最有代表性的避免死锁的算法。
在避免死锁方法中允许进程动态地申请资源,但系统在进行资源分配之前,应先计算此次分配资源的安全性,若分配不会导致系统进入不安全状态,则分配,否则等待。
为实现银行家算法,系统必须设置若干数据结构。
(1)在本次编程的过程中,遇到过不少问题,最典型的问题还是算法的实现,比如如何实现安全性算法、银行家算法。
而解决这些问题,就需要自己对各种算法的理解。
如安全性算法,根据安全性算法的理解,编写算法过程中,只要出现一安全序列,就断定该状态是安全的,而编写的过程中,只要有这思想,编写过程就简单得多了。
(2)在安全性算法中,用一个临时变量是为防止在该时刻不安全的情况下破坏数据的原值,即,如果不用临时变量work,而是直接用Available变量,那么如果该状态是不安全的话,那么进行安全性算法的时候,会对Available进行修改的,破坏了原来的数值。
当然,如果该状态是安全的话,直接用Available也是没问题的。
用work临时变量让程序更全面,更符合算法的要求。
总的来说,本次实验难度不大,编程不是重点,关键在理解算法。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 操作系统 原理 linux 银行家 算法 实验 报告