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操作系统实验中使用了银行家算法的VC++源代码。

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简介:
银行家算法:1. 实验目标与要求 银行家算法作为一种关键策略,旨在避免系统中的死锁情况。本次实验的目标在于编写并调试一个简洁明了的银行家算法程序,从而深入理解资源申请、死锁预防等相关概念,并切实掌握死锁的发生机制以及相应的规避方法。2. 实验内容 2.1 设计进程对各类资源的最高需求量及其初始值设定。2.2 确定系统初始时所提供的可用资源数量。2.3 定义每次某个进程对各类资源的申请量表达方式。2.4 编写程序,运用银行家算法逻辑,判断该进程的资源申请请求是否能够得到满足。3. 实验说明 3.1 数据结构假设:假设系统中存在M个进程和N类资源,则需要采用以下数据结构进行管理:MAX[M*N]用于存储M个进程对N类资源的最大需求量;AVAILABLE[N]代表系统当前可用的资源数量;ALLOCATION[M*N]用于记录M个进程已经获得的N类资源的分配量;NEED[M*N]则存储M个进程还需要N类资源的剩余需求量。3.2 银行家算法流程:当进程I提出资源请求Request[N]时,银行家算法将按照以下步骤进行评估和判断:(1) 首先检查Request[N]是否小于等于进程I的NEED[I, N],若满足则直接进入步骤(2);否则,判定请求无法满足,程序出错。(2) 若Request[N]小于等于系统可用的资源数量AVAILABLE,则进入步骤(3);否则,同样判定请求无法满足,程序出错。(3) 系统尝试分配所需的资源,并相应地更新相关数据:AVAILABLE更新为AVAILABLE减去Request;ALLOCATION更新为ALLOCATION加上Request;NEED更新为NEED减去Request。(4) 系统执行安全性检查,以确定是否能够安全地分配这些资源。如果安全状态成立,则认为分配成功;否则,撤销本次分配尝试,恢复系统到原始状态,并让该进程等待后续处理。4. 安全性检查 4.1 设置工作向量:WORK初始化为AVAILABLE的值;FINISH[M]初始化为FALSE(表示所有进程初始状态下尚未完成)。4.2 从所有进程集合中寻找一个满足以下条件的进程:FINISH[i]的值为FALSE且其NEED值小于等于WORK的值。若找到这样的进程,则继续执行步骤(3);否则执行步骤(4)。4.3 假设找到了满足条件的进程并成功获得资源后, 该进程可以顺利执行直至完成任务, 并释放其占用的所有资源。此时, WORK向量的值会增加ALLOCATION的值, FINISH向量对应该进程的标志位设置为TRUE, 并返回步骤2开始循环处理下一个请求或等待队列中的其他任务。4.4 如果所有的FINISH标志位都设置为TRUE, 则表明整个系统处于安全状态;反之, 系统处于不安全状态。5. 参考程序(C代码示例): ```c #include #include #define M 5 //总进程数 #define N 3 //总资源数 #define FALSE 0 #define TRUE 1 //M个进程对N类资源最大需求量 int MAX[M][N]={{7,5,3},{3,2,2},{9,0,2},{2,2,2},{4,3,3}}; //系统可用资源数 int AVAILABLE[N]={10,5,7}; //M个进程已经得到N类资源的资源量 int ALLOCATION[M][N]={{0,0,0},{0,0,0},{0,0,0},{0,0,0},{0,0,0}}; //M个进程还需要N类资源的资源量 int NEED[M][N]={{7,5,3},{3,2,2},{9,-1,-1},{6,-1,-1},{8,-1,-1}}; int Request[N]={0}; ```

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    本项目提供了一个基于VC++编写的银行家算法实现代码,适用于教学和研究目的的操作系统实验中。它帮助学生理解死锁预防策略,并通过编程实践加深对资源分配与管理机制的认识。 银行家算法实验 **1. 实验目的与要求** 通过编写并调试一个简单的银行家算法程序加深对资源申请、避免死锁等相关概念的理解,并体会具体实施方法。 **2. 实验内容** - 设计进程对各类资源最大需求量的表示及初始值确定。 - 定义系统提供的资源初始状况。 - 规定每次某个进程提出的各种类型资源请求的具体表现形式。 - 编写程序,依据银行家算法决定某一申请是否被满足。 **3. 实验说明** 假设存在M个进程和N类资源,则需要以下数据结构: MAX[M*N]:表示每个进程中各类资源的最大需求量 AVAILABLE[N]:系统当前可用的各类型资源的数量 ALLOCATION[M*N]:记录各个进程已获得的各种类型的资源数量。 NEED[M*N] : 表示每一个进程还需要哪些种类和多少数量的资源。 **4. 银行家算法规则** 当某一个请求Request[N]由某一特定进程提出时,按照如下步骤进行判断: (1) 若 Request[N]<= NEED[I,N], 则继续执行下步;否则报错。 (2) 如果上述条件满足且 Request[N]<= AVAILABLE, 继续执行下一步骤;若不满足,则同样需要报告错误信息。 (3) 系统尝试分配资源,更新相关数据: - AVAILABLE -= REQUEST - ALLOCATION += REQUEST - NEED -= REQUEST (4) 进行安全性检查:如果发现安全状态成立,则确认此次请求可以被接受;否则取消试探性分配并恢复原状,进程需要等待。 **5. 安全性检测** 设置两个工作向量: - WORK = AVAILABLE; - FINISH[M] = FALSE; 然后从未完成的进程中找到满足以下条件的一个:FINISH[i]=FALSE 并且 NEED <= WORK。如果找到了这样的一个进程,则执行步骤(3);否则,直接进入下一步。 **6. 参考代码** ```cpp #include #include #define M 5 // 总的进程数 #define N 3 // 资源种类的数量 // 定义布尔值类型FALSE和TRUE const int FALSE = 0; const int TRUE = 1; int MAX[M][N]={{7,5,3},{3,2,2},{9,0,2},{2,2,2},{4,3,3}}; // 每个进程对资源的最大需求量 int AVAILABLE[N]={10,5,7}; // 系统可用的各类资源数量 int ALLOCATION[M][N]={{0,0,0},{0,0,0},{0,0,0},{0,0,0},{0,0,0}}; // 各进程已分配到的各种类型的资源量 int NEED[M][N]={{7,5,3},{3,2,2},{9,0,2},{2,2,2},{4,3,3}}; // 每个进程中各类资源的剩余需求量 // 申请向量 int Request[N]={0}; ```
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    本实验通过VC++环境实现银行家算法,旨在探究操作系统中进程同步和资源分配策略的有效性及安全性,增强学生对死锁预防机制的理解。 操作系统是计算机系统的关键部分,它负责管理硬件资源与软件资源,并提供用户友好的交互界面以高效执行任务。操作系统实验旨在帮助学生深入了解操作系统的原理及功能,通过实际操作学习进程管理、内存管理和文件系统等核心概念。 银行家算法是一种著名的避免死锁的策略,在1965年由E.F.科恩提出。当多个程序同时请求资源时,如果不进行适当的控制,则可能导致系统陷入无法继续执行的状态即死锁。银行家算法通过模拟银行业务中的贷款流程来确保系统的安全性,从而预防死锁的发生。 该算法首先定义了可用资源的最大数量和当前已分配的资源情况,在每次新的资源请求发生时检查是否能保证系统的安全状态,并仅在满足条件的情况下进行资源分配。Microsoft公司开发的VC++是一款用于编写C++应用程序的集成开发环境(IDE)。尽管VC++6.0版本较为陈旧,但由于其经典性和稳定性,它仍然被许多教学和研究场景所使用。 在这个环境下开发者可以直接编写代码、编译程序并调试,并支持创建各种类型的项目如Win32控制台应用或Windows应用。在操作系统实验中利用银行家算法通常会涉及以下几个方面: 1. **资源分配表**:记录每个进程对不同种类的资源的需求和已分配情况。 2. **安全性检查**:通过矩阵运算来确定系统是否处于安全状态,即是否存在一种顺序使得所有程序都能完成执行。 3. **进程请求处理**:模拟新的资源请求并更新相应的分配与需求表格。 4. **代码实现**:使用C++编写银行家算法的代码,包括设计数据结构(例如表示资源和需求情况的矩阵)以及查找安全序列的方法等。 5. **图形界面开发**:可以进一步扩展以创建一个用户友好的图形化界面展示资源分配状态及进程状况。 在VC++6.0中实现银行家算法需要熟悉C++语法与面向对象编程,并掌握如何使用该IDE进行项目管理、调试等工作。对于初学者而言,理解和实现这一算法的逻辑可能具有一定挑战性,因为这要求学生对操作系统中的并发控制和资源调度有深刻理解。 通过此类实验的学习过程,学生们不仅能深入学习银行家算法的工作原理,还能提升他们的编程能力,并且了解操作系统的底层工作机制。这对于后续更深层次地探索操作系统及并行计算领域具有重要意义。
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    本资源提供操作系统的银行家算法详细实现代码,帮助学习者深入了解死锁预防策略,并应用于实际编程实践中。 银行家算法是一种避免死锁的重要方法,在此程序中使用Java编程语言实现该算法。当用户请求一组资源时,系统需要判断若分配这些资源后是否仍处于安全状态;如果是,则可以分配资源;否则,暂时不满足该申请。 1. 数据结构: 假设存在M个进程和N类资源,则有以下数据结构: - MAX[M*N]:表示每个进程中对每种类型资源的最大需求量。 - AVAILABLE[N]:系统中可用的各类资源的数量。 - ALLOCATION[M*N]:各进程已分配到的具体数量的各类资源。 - NEED[M*N]:各个进程还需要获得多少种类和数量的各种类型的资源。 2. 银行家算法: 当一个请求(Request)由进程I提出,银行家算法将按照以下规则进行判断: (1) 如果 Request[N] <= NEED[I, N],则转至步骤 (2);否则报告错误。 (2) 若 Request[N] <= AVAILABLE,则继续执行步骤 (3),反之亦然报错。 (3) 系统尝试分配资源,并更新相关数据: - AVAILABLE = AVAILABLE - REQUEST - ALLOCATION = ALLOCATION + REQUEST - NEED = NEED - REQUEST (4) 执行安全性检查,如果此时系统处于安全状态则确认此次分配有效;若不然,则撤销试探性分配并恢复到原始状态,进程进入等待。 3. 安全性的检验: 为了验证系统的安全性: (1) 首先设置两个工作向量:WORK = AVAILABLE 和 FINISH[M] = FALSE。 (2) 在未完成的进程中寻找一个满足以下条件的过程: - FINISH[i]=FALSE - NEED <= WORK 如果找到符合条件的进程,进入步骤 (3),否则直接跳到步骤 (4)。 (3) 假设该过程获得所需资源并顺利执行直至结束,释放所占资源。更新WORK和FINISH状态变量。 - WORK = WORK + ALLOCATION - FINISH[i] = TRUE 然后回到步骤 (2) 进行新一轮的检查。 (4) 若所有进程都已标记为完成(即FINISH[M]=true),则表明系统处于安全状态;否则,表示当前状态下系统不安全。
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    本实验报告深入探讨了银行家算法在操作系统中的应用,并提供了详细的实现源代码。通过模拟系统资源管理,验证了该算法预防死锁的有效性。 大三上学期的操作系统课程的实验作业要求模拟实现银行家算法。代码格式良好,并配有适当的注释,可供需要的人参考学习。
  • 优质
    本实验通过模拟银行家算法解决操作系统中的死锁预防问题,旨在帮助学生理解资源分配与安全策略,提高系统稳定性和效率。 死锁会导致计算机系统停止工作,因此操作系统需要采取措施来防止这种情况的发生。本实验旨在让学生独立地使用高级语言编写和调试一个模拟程序,该程序可以动态分配资源,并帮助学生了解产生死锁的条件和原因。通过采用银行家算法有效预防死锁发生,使学生们能够更好地理解和掌握课堂上所讲授的知识。 在设计中包括n个进程共享m个系统资源的情况,每个进程都可以根据需要申请或释放这些资源。系统会按照各个进程的需求动态分配资源,并显示各进程中请求和释放资源的过程以及系统的实时响应情况,以便于用户观察分析。
  • 优质
    本实验通过模拟银行家算法解决操作系统中资源分配的安全性问题,旨在帮助学生理解死锁避免策略,并掌握其具体实现方法。 代码主体并非原创,在测试过程中出现的问题经过本人修改后上传。此版本优化了原版在为进程分配资源后不回收资源的情况,并支持按次序请求进程以测试安全序列的正常运行情况,同时添加了T1时刻生成的安全序列展示表功能。该代码实现了银行家算法检测安全序列、避免死锁的功能,在VS2010环境下可以直接使用。
  • 优质
    本实验旨在通过编程实践展示银行家算法在操作系统死锁预防策略中的应用,帮助学生理解资源分配与安全状态检测机制。 操作系统实验之银行家算法的报告仅需包含个人感想。
  • 优质
    简介:本文探讨了银行家算法在操作系统课程实验中的应用,通过模拟资源分配和死锁预防机制,帮助学生深入理解系统安全性和稳定性的重要性。 实验目的与要求: 银行家算法是一种重要的避免死锁的方法。本次实验需要编写并调试一个简单的银行家算法程序,以加深对资源申请、避免死锁等相关概念的理解,并体会如何具体实施防止死锁的措施。 实验内容包括以下步骤: 1. 设计进程对各类资源的最大需求表示以及初始值设定。 2. 确定系统提供的资源初始状态。 3. 模拟某个进程每次对各类资源的需求申请情况。 4. 编写程序,根据银行家算法来决定是否满足该申请。
  • 二:
    优质
    本实验旨在通过实现和分析银行家算法,帮助学生理解死锁预防机制在操作系统中的应用,提高资源管理能力。 使用银行家算法可以避免死锁,并实现系统资源的合理分配,从而加深对进程同步及死锁的理解。
  • 二:
    优质
    本实验旨在通过实现和模拟银行家算法,帮助学生理解死锁预防策略。参与者将编写代码来管理资源分配,确保系统稳定性与安全性。 使用银行家算法可以避免死锁,并实现系统资源的合理分配。这有助于加深对进程同步及死锁问题的理解。