银行家算法模拟
【开发语言及实现平台或实验环境】
C++/C#
Microsoft Visual Studio 6.0/ Microsoft Visual Studio .NET 2003
【实验目的】
（1）进一步理解利用银行家算法避免死锁的问题； （2）在了解和掌握银行家算法。 （3）理解和掌握安全序列、安全性算法
【实验内容】
（1）编写安全性算法；
（2）编写银行家算法，并编制银行家算法通用程序，将调试结果显示在计算机屏幕上，再检测和笔算的一致性。
【实验原理】
一、安全状态
指系统能按照某种顺序如
假设在进程并发执行时进程i提出请求j类资源k个后，表示为Requesti[j]=k。系统按下述步骤进行安全检查：
（1）如果Requesti≤Needi则继续以下检查，否则显示需求申请超出最大需求值的错误。
（2）如果Requesti≤Available则继续以下检查，否则显示系统无足够资源，Pi阻塞等待。
（3）系统试探着把资源分配给进程Pi，并修改下面数据结构中的数值： Available［j］∶=Available［j］-Requesti[j］; Allocation［i,j］∶=Allocation［i,j］+Requesti［j］; Need［i,j］∶=Need［i,j］-Requesti［j］;
（4）系统执行安全性算法，检查此次资源分配后，系统是否处于安全状态。若安全，才正式将资源分配给进程Pi，以完成本次分配；否则， 将本次的试探分配作废，恢复原来的资源分配状态，让进程Pi等待。 三、安全性算法
（1）设置两个向量：① 工作向量Work: 它表示系统可提供给进程继续运行所
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需的各类资源数目，它含有m个元素，在执行安全算法开始时，Work∶=Available;② Finish: 它表示系统是否有足够的资源分配给进程，使之运行完成。开始时先做Finish［i］∶=false; 当有足够资源分配给进程时， 再令Finish［i］∶=true。
（2）从进程集合中找到一个能满足下述条件的进程： ① Finish［i］=false; ② Need［i,j］≤Work［j］； 若找到， 执行步骤(3)， 否则，执行步骤(4)。 （3）当进程Pi获得资源后，可顺利执行，直至完成，并释放出分配给它的资源，故应执行：
? Work［j］∶=Work［i］+Allocation［i,j］; ? Finish［i］∶=true; ? go to step 2;
（4）如果所有进程的Finish［i］=true都满足， 则表示系统处于安全状态；否则，系统处于不安全状态。
【实验步骤】
（1）参考图1-1所示流程图编写安全性算法。
开始 初始化Work和Finish 存在Finish[i] =false &&Need[i][j]<= Available[j] N Y Finish[i]=true，Work[j]=Work[j]+ Allocation[i][j] N 所有进程都找完了？ Y 所有finish都为true？ N Y 输出安全序列 输出系统不安全 图1-1 安全性算法流程图 第2页
（2）编写统一的输出格式。
每次提出申请之后输出申请成功与否的结果。如果成功还需要输出变化前后的各种数据，并且输出安全序列。
（3）参考图1-2所示流程图编写银行家算法。
开始 输入初始参数（资 源分配及请求情 出错返回： Y Requesti[j]> Need[i][j] return(error) N 出错返回：(进程阻Y Requesti[j]> Available[j] 塞) return(error) N 假定分配： Available[j] = Available[j] – Requesti[j] Allocation[i][j]= Allocation[i][j] + Requesti[j] Need[i][j] = Need[i][j] – Requesti[j] 是 否 假定分配之后，系统安全 吗？ 申请成功。输出各种数申请失败。 据的变化 以上分配作废，恢复原来的分配状态： Available[j] = Available[j] + Requesti[j] Allocation[i][j]= Allocation[i][j]－Requesti[j] Need[i][j] = Need[i][j]+Requesti[j] 结束
图1-2银行家算法流程图 第3页