1、操作系統課程設計銀行家算法專 業：網絡工程學 號：110613119姓 名： 伊 兵指導老師： 姜 紅一、實驗名稱： 模擬實現銀行家算法二、實驗目的：用程序語言模擬實現銀行家算法。銀行家算法是避免死鎖的一種重要方法，通過編寫一個簡單的銀行家算法程序，加深了解有關資源申請、避免死鎖等概念，并體會和了解死鎖和避免死鎖的具體實施方法。三、問題分析與設計1、算法思路：先對用戶提出的請求進行合法性檢查，即檢查請求是否大于需要的，是否大于可利用的。若請求合法，則進行預分配，對分配后的狀態調用安全性算法進行檢查。若安全，則分配；若不安全，則拒絕申請，恢復到原來的狀態，拒絕申請。2、銀行家算法步驟：（1）如果

2、Requestior =Need,則轉向步驟(2)；否則，認為出錯，因為它所需要的資源數已超過它所宣布的最大值。（2）如果Requestor=Available,則轉向步驟（3）；否則，表示系統中尚無足夠的資源，進程必須等待。（3）系統試探把要求的資源分配給進程Pi,并修改下面數據結構中的數值：     Available=Available-Requesti;     Allocation=Allocation+Request;Need=Need-Request;(4)系統執行安全性算法，檢查此次資源分配后，系統

3、是否處于安全狀態。3、安全性算法步驟：（1）設置兩個向量工作向量Work。它表示系統可提供進程繼續運行所需要的各類資源數目，執行安全算法開始時，Work=Allocation;布爾向量Finish。它表示系統是否有足夠的資源分配給進程，使之運行完成，開始時先做Finishi=false，當有足夠資源分配給進程時，令Finishi=true。（2）從進程集合中找到一個能滿足下述條件的進程：Finishi=falseNeed<or=Work如找到，執行步驟（3）；否則，執行步驟（4）。（3）當進程P獲得資源后，可順利執行，直至完成，并釋放出分配給它的資源，故應執行：Work=Work+All

4、ocation;Finishi=true; 轉向步驟（2）。（4）如果所有進程的Finishi=true,則表示系統處于安全狀態；否則，系統處于不安全狀態。4、流程圖：系統主要過程流程圖：銀行家算法流程圖：安全性算法流程圖：5、實現過程：一、開發環境編程語言：java開發環境：windows & eclipse二、開發過程：1、display（）用于初始化資源矩陣和初始化進程，available、allocation、need、resource、process。2、print（int）用于打印T時刻的資源矩陣。3、cal（）用于進行安全性算法。4、changeStatu（）通過requ

5、est向量改變資源使用情況并進行安全性檢測。5、main（）用于初始化程序。三 、 關鍵代碼 1.銀行家算法while(flag)int req=new int5;System.out.print("請輸入您要請求資源的 編號：");int choose=scan.nextInt();System.out.print("請輸入該進程的請求向量：");for (int i = 0; i < resource; i+) reqi=scan.nextInt();/將請求向量存入數組boolean flag1 = (req0<=needchoose0

6、&&req1<=needchoose1&&req2<=needchoose2&&req3<=needchoose3&&req4<=needchoose4);boolean flag2 = (req0<=available0&&req1<=available1&&req2<=available2&&req3<=available3&&req4<=available4); System.out.println(flag

7、1); System.out.println(flag2);if(flag1)if(flag2)/判斷請求向量是否小于可用資源數 for (int i = 0; i < resource; i+) availablei=availablei-reqi; /改變可用資源數 allocationchoosei=allocationchoosei+reqi; needchoosei=needchoosei-reqi; /改變所需資源數3int work=new int5;/資源種類數量大小的數組 boolean finish1=new booleanprocess; /設置finish標志數組

8、 for (int i = 0; i < process; i+) finish1i=false;int array1=new intprocess;int num1=1;int count11=0; while(num1<process)for (int i = 0; i < process; i+) if(finish1i=false)if(needi0<=work0&&needi1<=work1&&needi2<=work0&&needi3<= work3&&needi4<=w

9、ork4)for (int j2 = 0; j2 < resource; j2+) availablej2=availablej2+allocationij2; availablej2 = workj2; finish1i=true; array1count11=i; count11+;num1+; /安全性算法3int count2=0;for (int i = 0; i < array1.length; i+) if(finish1i=true)count2+; /判斷有多少個進程已經成功得到所需進程并結束if(count2=process)System.out.println

10、("存在一個安全序列：");for (int i = 0; i < array1.length; i+) System.out.print("P"+array1i+""); /判斷整個進程序列書否全部完成 并打印輸出安全序列elseSystem.out.println("系統處于不安全狀態！");System.out.println();elseSystem.out.println("資源不夠清等待！");/if結束elseSystem.out.println("請求資源已超過所

11、需資源！");/while結束/end of method changeStatupublic static void main(String args) throws IOException work w = new work(); int count2 = 1; w.display(); w.print(count2+); w.cal(); w.changeStatu(); /end of method main2.安全性算法boolean finish = new booleanprocess;for (int i = 0; i < process; i+) finish

12、i=false;/初始化數組finishint array = new intprocess;/定義一個數組保存安全序列int num=1;int count1=1; while(num<process)for (int i = 0; i < process; i+) if(finishi=false)if(needi0<=available0&&needi1<=available1&&needi2<=available0&&needi3<=available3&&needi4<=avai

13、lable4)for (int j2 = 0; j2 < resource; j2+) availablej2=availablej2+allocationij2;finishi=true;arraycount1-1=i;count1+;num+; /安全性算法3、實驗結果6、程序清單package banker;import java.io.IOException;import java.util.Scanner;public class work public int resource; int process; int available; int max; int allocat

14、ion; int need;/定義基本的數據 boolean flag1; boolean flag2; Scanner scan = new Scanner(System.in);public void display()System.out.println("tt"+"操作系統課程設計-銀行家算法");System.out.print("請輸入進程數：");process = scan.nextInt();System.out.print("請輸入資源種類數：");resource = scan.nextInt

15、();System.out.print("請輸入可用資源數：");available = new int5;for(int i = 0;i<resource;i+)availablei = scan.nextInt();System.out.println("請輸入資源分配矩陣");allocation = new int 55;for(int i = 0;i<process;i+)System.out.print("請輸入"+ i + "號進程已分配資源數：");for(int j =0;j<r

16、esource;j+)allocationij = scan.nextInt();/end of resource /end of processneed = new int55;for(int i = 0;i<process;i+)System.out.print("請輸入"+ i + "號進程還需要資源數：");for(int j =0;j<resource;j+)needij = scan.nextInt();/end of resource /end of processmax = new int55;for(int i = 0;i&

17、lt;process;i+)System.out.print("請輸入"+ i + "號進程最大需求資源數：");for(int j = 0;j<resource;j+)maxij = scan.nextInt(); / end of resource/ end of for process /end of method displaypublic void print(int g)System.out.println();/* * 打印資源分配表 * */System.out.println("T"+g+"時刻的資源

18、分配矩陣");System.out.println("進程tmaxttallocationtneedttavailable");System.out.print("P0 ");for (int i = 0; i <resource; i+) System.out.print(max0i+" ");System.out.print(" ");for (int i = 0; i <resource; i+) System.out.print(allocation0i+" ");

19、System.out.print(" ");for (int i = 0; i <resource; i+) System.out.print(need0i+" ");System.out.print(" ");for (int i = 0; i <resource; i+) System.out.print(availablei+" ");System.out.println();for (int i = 1; i < process; i+) System.out.print("P&

20、quot;+i+" ");for (int j = 0; j < resource; j+) System.out.print(maxij+" ");System.out.print(" ");for (int j = 0; j < resource; j+) System.out.print(allocationij+" ");System.out.print(" ");for (int j = 0; j < resource; j+) System.out.print(ne

21、edij+" ");System.out.println(); /此段程序輸出已輸入數據s /end of method printpublic void cal()/* * 檢查安全序列 * */boolean finish = new booleanprocess;for (int i = 0; i < process; i+) finishi=false;/初始化數組finishint array = new intprocess;/定義一個數組保存安全序列int num=1;int count1=1; while(num<process)for (int

22、 i = 0; i < process; i+) if(finishi=false)if(needi0<=available0&&needi1<=available1&&needi2<=available0&&needi3<=available3&&needi4<=available4)for (int j2 = 0; j2 < resource; j2+) availablej2=availablej2+allocationij2;finishi=true;arraycount1-1=i

23、;count1+;num+; /安全性算法int count=0;for (int i = 0; i < array.length; i+) if(finishi=true)count+;/檢查已完成的進程數目if(count=process)System.out.println("存在一個安全序列：");for (int i = 0; i < array.length; i+) System.out.print("P"+arrayi+"");/輸出安全序列elseSystem.out.println("系統處于

24、不安全狀態！");System.out.println();/end of calpublic void prinSecurityList()/end of method prinSecurityListpublic void changeStatu()boolean flag=true;while(flag)int req=new int5;System.out.print("請輸入您要請求資源的 編號：");int choose=scan.nextInt();System.out.print("請輸入該進程的請求向量：");for (int

25、 i = 0; i < resource; i+) reqi=scan.nextInt();/將請求向量存入數組boolean flag1 = (req0<=needchoose0&&req1<=needchoose1&&req2<=needchoose2&&req3<=needchoose3&&req4<=needchoose4);boolean flag2 = (req0<=available0&&req1<=available1&&req2<

26、;=available2&&req3<=available3&&req4<=available4); System.out.println(flag1); System.out.println(flag2);if(flag1)if(flag2)/判斷請求向量是否小于可用資源數 for (int i = 0; i < resource; i+) availablei=availablei-reqi; /改變可用資源數 分配資源allocationchoosei=allocationchoosei+reqi; /由于已分配資源 needchoose

27、i=needchoosei-reqi; /改變所需資源數3int work=new int5;/資源種類數量大小的數組 用來構建available的數boolean finish1=new booleanprocess; /設置finish標志數組 for (int i = 0; i < process; i+) finish1i=false;int array1=new intprocess;int num1=1;int count11=0; while(num1<process)for (int i = 0; i < process; i+) if(finish1i=false)if(needi0<=work0&&needi1<=work1&&needi2<=work0&&needi3<=work3&&needi4<=work4)for (int j2 = 0; j2 < resource; j2+) availablej2=