银行家算法及安全算法

　实验名称：银行家算法 实验时间：

　2015.04.20 实验目的：

　1：利用银行家算法避免死锁

　2:掌握银行家算法的基本原理 3:掌握安全算法的基本原理 实验仪器：

　PC vc6.0 实验原理：

　1:银行家算法的基本原理 ■锲行家算法：进程 Pj 发出资源请求 Requests

　2:安全算法的基本原理

　■安全性算法 Work: -Available; Finish [ i …“ii); 刁 — 我一满足下刘条件的进覆 t rinhh[ i ]^fal*c 且 Ncc ( ( l L

　<VX 7 ot k 找型 1 — Work:=Work+AllocatioHj; Finish [ i ]|:=true; 实验内容：请使用银行家算法来避免死锁的产生 程序代码：（供参考）

　#i nclude<iostream.h> #i ncludevstri ng.h> #in clude<stdio.h> #defi ne False 0 #defi ne True 1 Finish( > J^true?

　2:安全算法的基本原理

　int Max[100][100]={0};〃各进程所需各类资源的最大需求 int Avaliable[100]={0};〃 系统可用资源

　 char name[100]={0};// 资源的名称 int Allocation[100][100]={0};// 系统已分配资源 int Need[100][100]={0};// 还需要资源 int Request[100]={0};// 请求资源向量 int temp[100]={0};// 存放安全序列 int Work[100]={0};// 存放系统可提供资源 int M=100;// 作业的最大数为 100 int N=100;// 资源的最大数为 100 void showdata()〃显示资源矩阵 {

　int i,j; cout«"系统目前可用的资源[Avaliable]:"«endl; for(i=0;i<N;i++) cout<<name[i]<<" "; cout<<endl; for (j=0;j<N;j++) cout<<Avaliable[j]<<" ";// 输出分配资源 cout<<endl; cout<<" Max Allocation coutvv"进程名 "; for(j=0;j<3;j++){ Need"<<endl;

　 for(i=0;i<N;i++) cout<<name[i]<<" "; cout<<" "; }

　cout<<endl; for(i=0;i<M;i++){ cout<<" "<<i<<" " for(j=0;j<N;j++) cout<<Max[i][j]<<" "; cout<<" "; for(j=0;j<N;j++) cout<<Allocation[i][j]<<" "; cout<<" "; for(j=0;j<N;j++) cout<<Need[i][j]<<" "; cout<<endl; }

　}

　int cha ngdata(i nt i)〃进行资源分配 {

　int j; for (j=0;j<M;j++) { Avaliable[j]=Avaliable[j]-Request[j]; Allocation[i][j]=Allocation[i][j]+Request[j]; Need[i][j]=Need[i][j]-Request[j];

　 }

　return 1; }

　int safe()〃安全性算法 {

　int i,k=0,m,apply,Finish[100]={0}; int j; int flag=0; Work[0]=Avaliable[0]; Work[1]=Avaliable[1]; Work[2]=Avaliable[2]; for(i=0;i<M;i++){ apply=0; for(j=0;j<N;j++){ if (Finish[i]==False&&Need[i][j]<=Work[j]){ apply++; if(apply==N){ for(m=0;m<N;m++) Work[m]=Work[m]+Allocation[i][m];// 变分配数

　 Finish[i]=True; temp[k]=i; i=-1; k++; flag++; }

　}

　}

　}

　for(i=0;i<M;i++){ if(Finish[i]==False){ coutvv"系统不安全"<<end ； //不成功系统不安全 return -1; }

　}

　coutvv"系统是安全的!"<<endl;〃如果安全，输出成功 coutvv"分配的序列 ：

　" ； for(i=0;ivM;i++){// 输出运行进程数组 coutvvtemp[i]; if(ivM-1) coutvv"->"; coutvvendl; return 0;

　 }

　void share()//利用银行家算法对申请资源对进行判定 {

　char ch; int i=0,j=0; ch="y"; coutvv"请输入要求分配的资源进程号 ( 0-"v<M-1vv"):"; cin >>i;〃输入须申请的资源号 coutvv"请输入进程"vvivv"申请的资源:"<<endl; for(j=0;j<N;j++) {

　coutvvname[j]vv":"; ci n»Request[j];〃输入需要申请的资源 }

　for (j=0;jvN;j++){ if(Request[j]>Need[i][j])// 判断申请是否大于需求，若大于则出 错 {

　coutvv"进程"vvivv"申请的资源大于它需要的资源"; coutvv" 分配不合理，不予分配！

　"vvendl; ch="n"; break;

　 else { if(Request[j]>Avaliable[j])// 判断申请是否大于当前资 源，若大于则 { // 出错 coutvv"进程"vvivv"申请的资源大于系统现在可利用的资源" cout<<" 分配出错，不予分配 !"<<endl; ch="n"; break; }

　}

　}

　if(ch=="y") { cha ngdata(i);//根据进程需求量变换资源 showdata();//根据进程需求量显示变换后的资源 safe();//根据进程需求量进行银行家算法判断 }

　}

　void addresources(){//添 加资源 int n,flag; coutvv"请输入需要添加资源种类的数量 ：

　" ； cin>>n;

　 flag=N; N=N+n; for(int i=0;i<n;i++){ coutvv"名称:" ； cin>>name[flag]; coutvv"数量:"; cin>>Avaliable[flag++] ； }

　showdata(); safe(); }

　void delresources(){〃 删除资源 char ming; int i,flag=1; coutvv"请输入需要删除的资源名称: do{ cin>>ming; for(i=0;ivN;i++) if(ming==name[i]){ flag=0; break; if(i==N)

　 cout<<" 该资源名称不存在，请重新输入：

　" } while(flag); for(int j=i;j<N-1;j++) {

　name[j]=name[j+1]; Avaliable[j]=Avaliable[j+1]; }

　N=N-1; showdata(); safe(); }

　void cha ngeresources(){/修改资源函数 cout«"系统目前可用的资源[Avaliable]:"«endl; for(int i=0;i<N;i++) cout<<name[i]<<":"<<Avaliable[i]<<endl; cout«"输入系统可用资源[Avaliable]:"«endl; cin>>Avaliable[0]>>Avaliable[1]>>Avaliable[2]; coutvv"经修改后的系统可用资源为"<<endl; for (int k=0;k<N;k++) cout<<name[k]<<":"<<Avaliable[k]<<endl; showdata(); safe(); }

　void addprocess(){//添加作业

　 int flag=M; M=M+1; coutvv"请输入该作业的最打需求量[Max]"«endl; for(int i=0;i<N;i++){ cout<<name[i]<<":"; cin>>Max[flag][i]; Need[flag][i]=Max[flag][i]-Allocation[flag][i]; }

　showdata(); safe(); }

　int mai n()〃 主函数 {

　int i,j,number,choice,m,n,flag; char ming;<<endl; coutvv"请首先输入系统可供资源种类的数量 cin>>n; N=n; for(i=0;i<n;i++) {

　coutvv"资源"<<i+1<<"的名称:"; cin>>ming; name[i]=ming; coutvv"资源的数量:";

　***************** 资源管理系统的设计与实现

　cin>>number; Avaliable[i]=number; }

　coutvvendl; coutvv"请输入作业的数量:" cin>>m; M=m; coutvv" 请 输 入 各 进 程 的 最 大 需 求 量 ("vvmvv"*"vvnvv" 矩 阵)[Max]:"vve ndl; for(i=0;ivm;i++) for(j=0;jvn;j++)

　 cin>>Max[i][j]; do{ flag=0; cout<<" 请输入各进程已经申请的资源量 ("<<m<<"*"<<n<<" 矩 阵)[Allocati on ]:"<<e ndl; for(i=0;i<m;i++) for(j=0;j<n;j++){ cin>>Allocation[i][j]; if(Allocation[i][j]>Max[i][j]) flag=1; Need[i][j]=Max[i][j]-Allocation[i][j]; }

　if(flag) cout< < "申请的资源大于最大需求量，请重新输入 !\n"; } while(flag); showdata();〃显示各种资源 safe();〃用银行家算法判定系统是否安全 while(choice) {

　cout<<"************** 银 行 家 算 法 演 示

　 coutvv" 1:增加资源 "vvendl; coutvv" 2:删除资源 "vvendl; coutvv" 3:修改资源 "vvendl; coutvv" 4:分配资源 "vvendl; coutvv" 5:增加作业 "vvendl; coutvv" 0:离开 "vvendl;

　cout<<" coutvv"请选择功能号: cin>>choice; switch(choice) {

　case 1: addresources();break; case 2: delresources();break; case 3: changeresources();break; case 4: share();break; case 5: addprocess();break; case 0: choice=0;break; default: coutvv"请正确选择功能号 ( 0-5)!"<<endl;break; return 1; }

　<<endl;