操作系统实验报告实验三预防进程死锁的银行家算法学号：班级：姓名：【实验目的】通过这次实验，加深对进程死锁的理解，进一步掌握进程资源的分配、死锁的检测和安全序列的生成方法。

【实验内容】问题描述：设计程序模拟预防进程死锁的银行家算法的工作过程。

假设有系统中有n个进程P1, … ,P n，有m类可分配的资源R1, … ,R m，在T0时刻，进程P i分配到的j类资源为Allocation ij个，它还需要j类资源Need ij个，系统目前剩余j类资源Work j个，现采用银行家算法进行进程资源分配预防死锁的发生。

程序要求如下：1）判断当前状态是否安全，如果安全，给出安全序列；如果不安全给出理由。

2）对于下一个时刻T1，某个进程P k会提出请求Request(R1, … ,R m)，判断分配给P k进程请求的资源之后。

3）输入：进程个数n，资源种类m，T0时刻各个进程的资源分配情况（可以运行输入，也可以在程序中设置）；4）输出：如果安全输出安全的进程序列，不安全提示信息。

实现提示：用C++语言实现提示：1）程序中进程调度时间变量描述如下：int Available[MaxNumber];int Max[MaxNumber][MaxNumber];int Allocation[MaxNumber][MaxNumber];int Need[MaxNumber][MaxNumber];int Request[MaxNumber];int SafeOrder[MaxNumber];2）进程调度的实现过程如下：➢变量初始化；➢接收用户输入n，m，（输入或者默认的）Allocation ij，Need ij；➢按照银行家算法判断当前状态安全与否，安全给出安全序列，不安全给出提示；➢如果安全，提示用户输入下一时刻进程P k的资源请求Request(R1, … ,R m)；➢如果不安全或者无新请求则退出。

实验要求：1)上机前认真复习银行家算法，熟悉资源分配和安全检查过程；2)上机时独立编程、调试程序；3)根据具体实验要求，完成好实验报告（包括实验的目的、内容、要求、源程序、实例运行结果截图）。

【源程序】头文件Safe.h#include<iostream.h>#include<string.h>#include<iomanip.h>#include<stdlib.h>#define MaxNumber 100//定义进程控制块struct Process_struct{int Available[MaxNumber]; //可利用资源数组int Max[MaxNumber][MaxNumber]; //最大需求矩陈int Allocation[MaxNumber][MaxNumber]; //分配矩陈int Need[MaxNumber][MaxNumber]; //需求矩陈int Request[MaxNumber][MaxNumber]; //M个进程还需要N类资源的资源量int Finish[MaxNumber];int p[MaxNumber];}Process;int M,N; //M个进程，N类资源int i,j,k,l=0;int Work[MaxNumber]; //可利用资源int Pinput();int Safe();int Peques();//进程输入int Pinput(){int i,j;cout<<"输入进程的数目:\n";cin>>M;cout<<"输入资源的种类:\n";cin>>N;cout<<"输入每个进程最多所需的各类资源数，按照"<<M<<"x"<<N<<"矩陈输入\n";for(i=0;i<M;i++)for(j=0;j<N;j++)cin>>Process.Max[i][j];cout<<"输入每个进程已经分配的各类资源数，按照"<<M<<"x"<<N<<"矩陈输入\n";for(i=0;i<M;i++){for(j=0;j<N;j++){cin>>Process.Allocation[i][j];Process.Need[i][j] = Process.Max[i][j] - Process.Allocation[i][j];if(Process.Need[i][j] < 0){cout<<"你输入的第"<<i+1<<"个进程所拥有的第"<<j+1<<"个资源错误，请重新输入:\n";j--;continue;}}}cout<<"请输入各个资源现有的数目:\n";for(i=0;i<N;i++)cin>>Process.Available[i];return 1;}//安全性算法int Safe(){for(i=0;i<N;i++)Work[i]=Process.Available[i];for(i=0;i<M;i++)Process.Finish[i]=0;for(i=0;i<M;i++){if(Process.Finish[i]==1)continue;else{for(j=0;j<N;j++){if(Process.Need[i][j]>Work[j])break;}if(j==N){Process.Finish[i]=1;for(int k=0;k<N;k++)Work[k]+=Process.Allocation[i][k];Process.p[l++]=i;i=-1;}elsecontinue;}if(l==M){cout<<"系统是安全的"<<"\n";cout<<"系统安全序列是:\n";for(i=0;i<l;i++){cout<<Process.p[i];if(i != l-1)cout<<"-->";}cout<<'\n';return 1;}}}//进程请求int Peques(){while(1){cout<<"输入要申请的资源的进程号:(第一个进程号为0,第二个进程号为1,以此类推)\n";cin>>k;cout<<"输入进程所请求的各个资源的数量\n";for(i=0;i<N;i++)cin>>Process.Request[k][i];for(i=0;i<N;i++){if(Process.Request[k][i] > Process.Need[k][i]){cout<<"所请求资源超过进程的需求量!\n";return 0;}if(Process.Request[k][i] > Process.Available[i]){cout<<"所请求资源数量超过系统所有的资源数!\n";return 0;}}for(i=0;i<N;i++){Process.Available[i] -= Process.Request[k][i];Process.Allocation[k][i] += Process.Request[k][i];Process.Need[k][i] -= Process.Request[k][i];}if(Safe())cout<<"同意分配请求~~~\n";else{cout<<"SORRY~~~~~你的请求被拒绝~~~\n";for(i=0;i<N;i++){Process.Available[i] += Process.Request[k][i];Process.Allocation[k][i] -= Process.Request[k][i];Process.Need[k][i] += Process.Request[k][i];}}for(i=0;i<M;i++)Process.Finish[i]=0;char Flag; //标志位cout<<"是否再次请求分配？是请按Y/y，否请按N/n";while(1){cin>>Flag;if(Flag=='Y' || Flag=='y' || Flag=='N' || Flag=='n') break;else{cout<<"请按要求重新输入:\n";continue;}}if(Flag=='Y' || Flag=='y')continue;elsebreak;}}主程序Main.cpp#include<iostream.h>#include<string.h>#include<iomanip.h>#include<stdlib.h>//银行家算法int main(){Pinput();Safe();Peques();return 1;}【实例运行结果截图】实例银行家算法（注：素材和资料部分来自网络，供参考。

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