操作系统实验报告 银行家算法

操作系统实验报告，银行家算法。银行家算法是由Dijkstra设计的最具有代表性的避免死锁的算法。本实验要求用高级语言编写一个银行家的模拟算法。通过本实验可以对避免死锁和银行家算法有更深刻的认识。 银行家算法（含安全性算法）描述。 操作系统实验报告中的“银行家算法”是用于解决操作系统中可能出现的死锁问题的一种策略，由著名计算机科学家Dijkstra提出。银行家算法的核心思想是通过预判和控制资源分配，确保系统能够达到安全状态，从而避免死锁的发生。 一、银行家算法原理 1. 安全状态：系统处于安全状态意味着至少存在一种资源分配策略，使得所有进程都能完成它们的工作，即每个进程都能获得其所需的全部资源。如果系统当前的资源分配和进程的资源需求可以满足这样的条件，那么系统就处于安全状态。 2. 银行家算法的规则： - (1) 在接纳新进程时，检查其最大需求量，确保不会超出系统的总资源量。 - (2) 进程可以分阶段申请资源，但总申请量不能超过其最大需求量。 - (3) 如果无法立即满足进程的请求，可以暂时拒绝，但系统应能在未来某个时刻满足进程的需求。 - (4) 当进程获取所有所需资源并完成工作后，必须释放所有资源。 二、实验内容 实验要求使用高级语言实现银行家算法的模拟。程序首先初始化了系统可用资源量、各进程的最大需求量、已分配资源量以及进程还需要的资源量。在模拟过程中，程序会根据用户输入的请求进程编号和资源类型，检查当前请求是否安全。如果安全，程序将分配资源；如果不安全，将拒绝请求。同时，程序还包括了显示系统状态、判断进程是否结束等功能。 三、示例程序代码分析 - `Isprocessallover()` 函数用于检测所有进程是否已经完成。 - `Systemstatus()` 函数显示当前系统中资源和进程的状态。 - `Banker()` 函数是银行家算法的核心，它检查当前的资源分配是否安全，如果安全则返回1，否则返回0。 - `Allow()` 函数在安全状态下为进程分配资源。 - `Forbidenseason()` 函数在发生死锁时，显示死锁的原因。 在示例代码的主函数`main()`中，程序首先检查系统是否所有进程都已经运行完毕，然后显示系统状态，并提供一个用户交互界面，让用户输入请求的进程编号和资源类型。程序会根据用户输入执行相应的操作，如资源分配、显示状态或结束程序。 总结来说，银行家算法是一种有效的死锁预防机制，通过模拟银行借贷的过程，确保操作系统在分配资源时遵循一定的规则，从而防止系统陷入死锁状态。通过编写和运行这样的模拟程序，可以深入理解避免死锁的策略和银行家算法的运作方式。