操作系统课程设计-银行家算法(流程图+源代码+设计报告)
操作系统课程设计－银行家算法(流程图+源代码+设计报告)
一、实验目的：
熟悉银行家算法，理解系统产生死锁的原因及避免死锁的方法,加深记意。
二、实验要求：
用高级语言编写和调试一个描述银行家算法的程序。
三、实验内容：
1、设计一个结构体，用于描述每个进程对资源的要求分配情况。包括：进程名--name[5]，要求资源数目--command[m]（m类资源），还需要资源数目--need[m]，已分配资源数目--allo[m]。
2、编写三个算法，分别用以完成：①申请资源；
②显示资源；③释放资源。（动态完成）
四、程序流程图
五、源程序：最新版本：bk5.c
/*bk2.c::可以自定义进程及资源数目,可选择读文件或创建新文件,但不超过10,5*/
/*可修改# define NP 10*/
/* # define NS 5 */ /*资源种类*/
/*bk3.c::可以继续分配资源（〉2）*/
/*bk4.c::可保存分析结果*/
/*bk5.c::除以上功能外，对暂时不能分配的可以进行另外一次尝试,并恢复已分配的资源*/ /*四、程序流程图：
五、源程序：最新版本：bk5.c
/*bk2.c::可以自定义进程及资源数目,可选择读文件或创建新文件,但不超过10,5*/
/*可修改# define NP 10*/
/* # define NS 5 */ /*资源种类*/
/*bk3.c::可以继续分配资源（〉2）*/
/*bk4.c::可保存分析结果*/
/*bk5.c::除以上功能外，对暂时不能分配的可以进行另外一次尝试,并恢复已分配的资源*/ #include "string.h"
#include "stdio.h"
#include "dos.h"
#include "conio.h"
#define MOVEIN 1
#define GUIYUE 2
#define ACC 3
#define OK 1
#define ERROR 0
#define MAXSH 7
#define MAXSHL 10
#define MAXINPUT 50
#define maxsize 100
int act;
int ip=0;
int line=0; /*line为要写的行号，全局变量*/
int writeok;
int right;
char wel[30] = {"Welcome To Use An_Li System"};
char ente[76]={" 警告：未经作者同意不得随意复制更改！"};
char rights[40]={"Copyright (c) 2002"};
struct date today;
struct time now;
typedef struct
{int data[maxsize];
int top;
}stack;
int emptystack(stack *S)
{if(S->top==48&&S->data[S->top]==35)return(1); /*35 is '#'*/ else return(0);
}
int push(stack *S,int x)
{if(S->top>=maxsize-1)return(-1);
else{S->top++;
S->data[S->top]=x;
return(0);
}
}
int gettop(stack *S)
{return S->data[S->top];
}
int pop(stack *S)
{if(emptystack(S)){
printf("the stack is empty\n");
exit(1);}
else S->top--;
return S->data[S->top+1];
}
void initstack(stack *S)
{int i;
S->top=0;S->data[S->top]=35;
}
/*****模拟打字机的效果*********/
delay_fun()
{
int i;
void music();
for(i=0;;i++)
{
if(wel!='\0')
{
delay(1000);
textcolor(YELLOW);
gotoxy(26+i,8);
cprintf("%c",wel);
printf("谢谢");
printf("网络 ");
music(1,60);
}
else break;
}
delay(500000);
for(i=0; ; i++)
{
if(ente!='\0')
{
delay(1000);
textcolor(RED);/*显示警告及版权*/ gotoxy(2+i,11);
cprintf("%c",ente);
music(1,60);
}
else break;
}
delay(40000);
for(i=0;;i++)
{
if(rights != '\0')
{
delay(1000);
textcolor(YELLOW);
gotoxy(30+i,14);
cprintf("%c",rights);
music(1,60);
}
else
break;
}
getch();
}
/*********登陆后的效果**********/
logined()
{ int i;
clrscr();
gotoxy(28,10);
textcolor(YELLOW);
cprintf("程序正在载入请稍候.....");
gotoxy(35,12);
for(i=0;i<=50;i++)
{
gotoxy(40,12);
delay(8000);
cprintf("%02d%已完成",i*2);
gotoxy(i+15,13);
cprintf("\n");
cprintf("|");
}
main0();
}
/*********对PC扬声器操作的函数****/
void music(int loop,int f) /* f为频率*/
{ int i;
for(i=0;i<30*loop;i++)
{
sound(f*20);
delay(200);}
nosound();
}
int analys(int s,int a)
{int hh,pos;
switch(a)
{case (int)'i':hh=0;break;
case (int)'+':hh=1;break;
case (int)'*':hh=2;break;
case (int)'(':hh=3;break;
case (int)')':hh=4;break;
case (int)'#':hh=5;break;
case (int)'E':hh=6;break;
case (int)'T':hh=7;break;
case (int)'F':hh=8;break;
default:{printf(" \n analys()分析发现不该有的字符 %c !(位置:%d)",a,ip+1); writeerror('0',"\n............分析出现错误!!!");
writeerror(a,"\n 错误类型: 不该有字符 ");
printf("谢谢");
printf("网 ");
return ERROR;
}
}
pos=(s-48)*10+hh;
switch(pos)
{case 3:
case 43:
case 63:
case 73:act=4;return MOVEIN;
case 0:
case 40:
case 60:
case 70:act=5;return MOVEIN;
case 11:
case 81: act=6;return MOVEIN;
case 92:
case 22:act=7;return MOVEIN;
case 84:act=11;return MOVEIN;
/*-------------------------------------------*/ case 91:
case 94:
case 95:
act=1;return GUIYUE;
case 21:
case 24:
case 25:
act=2;return GUIYUE;
case 101:
case 102:
case 104:
case 105:act=3;return GUIYUE;
case 31:
case 32:
case 34:
case 35:act=4;return GUIYUE;
case 111:
case 112:
case 114:
case 115:act=5;return GUIYUE;
case 51:
case 52:
case 54:
case 55:act=6;return GUIYUE;
/*+++++++++++++++++*/
case 15:return ACC;
/*******************************/
case 6:return 1;
case 7:
case 47:return 2;
case 8:
case 48:
case 68:return 3;
case 46:return 8;
case 67:return 9;
case 78:return 10;
default:{if(a=='#')printf("");
else printf(" \n analys() 分析发现字符%c 不是所期望的!(位置:%d)",a,ip+1);
writeerror('0',"\n ...........分析出现错误!!!");
writeerror(a,"\n 错误类型: 字符 ");
writeerror('0'," 不是所期望的! ");
printf("谢谢");
printf("网 ");
return ERROR;
}
}
}
int writefile(int a,char *st)
{FILE *fp;
fp=fopen("an_slr.txt","a");
if(fp==0){printf("\nwrite error!!");writeok=0;}
else{if(a==-1)
{fprintf(fp," %s ",st); /*若a==－1则为添加的注释*/
}
else if(a==-2)
{getdate(&today);
gettime(&now);
fprintf(fp,"\n 测试日期： %d-%d-%d",today.da_year,today.da_mon,today.da_day); fprintf(fp," 测试时间：%02d:%02d:%02d",now.ti_hour,now.ti_min,now.ti_sec);
}
else if(a>=0) fprintf(fp,"\n step: %02d , %s",a,st);
writeok=1;
fclose(fp);}
return writeok;
}
int writeerror(char a,char *st) /*错误类型文件*/
{FILE *fpp;
fpp=fopen("an_slr.txt","a");
if(fpp==0){printf("\nwrite error!!");writeok=0;}
else{if(a=='0') fprintf(fpp," %s ",st); /*若a=='0' 则为添加的注释*/
else fprintf(fpp," %s \'%c\'(位置:%d) ",st,a,ip+1);
writeok=1;
fclose(fpp);}
return writeok;
}
/*^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^*/
main0()
{int an,flag=1,action,lenr;
char a,w[MAXINPUT];
int len,s,ss,aa,ana;
stack *st;
char r[MAXSH][MAXSHL]; /*初始化产生式*/
strcpy(r[0],"S->E");
strcpy(r[1],"E->E+T");
strcpy(r[2],"E->T");
strcpy(r[3],"T->T*F");
strcpy(r[4],"T->F");
strcpy(r[5],"F->(E)");
strcpy(r[6],"F->i");
clrscr();
printf("\nplease input analyse string:\n");
gets(w);
len=strlen(w);
w[len]='#';
w[len+1]='\0';
initstack(st);
push(st,48); /* (int)0 进栈*/
writefile(-1,"\n------------------------SLR(1)词法分析器-------------------------");
writefile(-1,"\n 计本003 安完成于2003.01.12 14:04");
writefile(-1,"\n谢谢");
writefile(-1,"网 ");
writefile(-1,"\n 以下为串");
writefile(-1,w);
writefile(-1,"('#'为系统添加)的分析结果： ");
writefile(-2," ");
do{
s=gettop(st);
aa=(int)w[ip];
action=analys(s,aa);
if(action==MOVEIN)
{ss=48+act;
push(st,aa);
push(st,ss); /* if ss=4 int =52 */
ip++;
}
else if(action==GUIYUE)
{lenr=strlen(r[act])-3;
for(an=0;an<=2*lenr-1;an++)
pop(st); /* #0 */
s=gettop(st); /* s=0 */
push(st,(int)r[act][0]);
/*将产生式左端 F 进栈 */
ana=analys(s,(int)r[act][0])+48;
if(ana>59)printf("\分析出错:ana>59!!!");
push(st,ana);
/*analys(s,aa)即为goto(s',aa) */
if((line+1)%20==0)
{printf("\nThis screen is full,press any key to continue!!!");
getche();
clrscr();
}
printf(" step %02d: %s\n",line++,r[act]);
writefile(line,r[act]);
}
else if(action==ACC)
{flag=0;
right=1;}
else if(action==ERROR)
{flag=0;
right=0;
} /*接受成功*/
else
{flag=0;
right=0;
} /* 出错*/
}while(flag==1);
if(right==1)printf("\nok,输入串 %s 为可接受串!!",w);
if(right==0)printf("\nsorry,输入串 %s 分析出错!!",w);
if(writeok==1){printf("\nAnWin soft have wrote a file an_slr.txt");
if(right==1)writefile(-1,"\n最终结果：输入串为可接受串!"); }
}
main() /*主函数*/
{clrscr();
delay_fun();
logined();
}
六、测试报告－操作系统课程设计－银行家算法(流程图+源代码+设计报告)
六、测试报告：
（测试结果保存于系统生成的an.txt 文件中）
以下为课本上的实例：：
-------------------------------------------------------------------------------------
========================银行家算法测试结果=========================
-------------------------------------------------------------------------------------
T0 时刻可用资源(Available) A:3, B:3, C:2
测试日期： 2003-6-28 请求分配时间： 14:07:29
经测试，可为该进程分配资源。以下为资源分配表
资源 Work Need Allocation Work+Alloc Finish
ID A B C A B C A B C A B C
P01 03 03 02 01 02 02 02 00 00 05 03 02 TRUE
P03 05 03 02 00 01 01 02 01 01 07 04 03 TRUE
P00 07 04 03 07 04 03 00 01 00 07 05 03 TRUE
P02 07 05 03 06 00 00 03 00 02 10 05 05 TRUE
P04 10 05 05 04 03 01 00 00 02 10 05 07 TRUE
#include "string.h"
#include "stdio.h"
#include "dos.h"
#include "conio.h"
#define MOVEIN 1
#define GUIYUE 2
#define ACC 3
#define OK 1
#define ERROR 0
#define MAXSH 7
#define MAXSHL 10
#define MAXINPUT 50
#define maxsize 100
int act;
int ip=0;
int line=0; /*line为要写的行号，全局变量*/
int writeok;
int right;
char wel[30] = {"Welcome To Use An_Li System"};
char ente[76]={" 警告：未经作者同意不得随意复制更改！"};
char rights[40]={"Copyright (c) 2002"};
struct date today;
struct time now;
typedef struct
{int data[maxsize];
int top;
}stack;
int emptystack(stack *S)
{if(S->top==48&&S->data[S->top]==35)return(1); /*35 is '#'*/ else return(0);
}
int push(stack *S,int x)
{if(S->top>=maxsize-1)return(-1);
else{S->top++;
S->data[S->top]=x;
return(0);
}
}
int gettop(stack *S)
{return S->data[S->top];
}
int pop(stack *S)
{if(emptystack(S)){
printf("the stack is empty\n");
exit(1);}
else S->top--;
return S->data[S->top+1];
}
void initstack(stack *S)
{int i;
S->top=0;S->data[S->top]=35;
}
/*****模拟打字机的效果*********/
delay_fun()
{
int i;
void music();
for(i=0;;i++)
{
if(wel!='\0')
{
delay(1000);
textcolor(YELLOW);
gotoxy(26+i,8);
cprintf("%c",wel);
printf("谢谢");
printf("网络 ");
music(1,60);
}
else break;
}
delay(500000);
for(i=0; ; i++)
{
if(ente!='\0')
{
delay(1000);
textcolor(RED);/*显示警告及版权*/ gotoxy(2+i,11);
cprintf("%c",ente);
music(1,60);
}
else break;
}
delay(40000);
for(i=0;;i++)
{
if(rights != '\0')
{
delay(1000);
textcolor(YELLOW);
gotoxy(30+i,14);
cprintf("%c",rights);
music(1,60);
}
else
break;
}
getch();
}
/*********登陆后的效果**********/
logined()
{ int i;
clrscr();
gotoxy(28,10);
textcolor(YELLOW);
cprintf("程序正在载入请稍候.....");
gotoxy(35,12);
for(i=0;i<=50;i++)
{
gotoxy(40,12);
delay(8000);
cprintf("%02d%已完成",i*2);
gotoxy(i+15,13);
cprintf("\n");
cprintf("|");
}
main0();
}
/*********对PC扬声器操作的函数****/
void music(int loop,int f) /* f为频率*/
{ int i;
for(i=0;i<30*loop;i++)
{
sound(f*20);
delay(200);}
nosound();
}
int analys(int s,int a)
{int hh,pos;
switch(a)
{case (int)'i':hh=0;break;
case (int)'+':hh=1;break;
case (int)'*':hh=2;break;
case (int)'(':hh=3;break;
case (int)')':hh=4;break;
case (int)'#':hh=5;break;
case (int)'E':hh=6;break;
case (int)'T':hh=7;break;
case (int)'F':hh=8;break;
default:{printf(" \n analys()分析发现不该有的字符 %c !(位置:%d)",a,ip+1); writeerror('0',"\n............分析出现错误!!!");
writeerror(a,"\n 错误类型: 不该有字符 ");
printf("谢谢");
printf("网 ");
return ERROR;
}
}
pos=(s-48)*10+hh;
switch(pos)
{case 3:
case 43:
case 63:
case 73:act=4;return MOVEIN;
case 0:
case 40:
case 60:
case 70:act=5;return MOVEIN;
case 11:
case 81: act=6;return MOVEIN;
case 92:
case 22:act=7;return MOVEIN;
case 84:act=11;return MOVEIN;
/*-------------------------------------------*/ case 91:
case 94:
case 95:
act=1;return GUIYUE;
case 21:
case 24:
case 25:
act=2;return GUIYUE;
case 101:
case 102:
case 104:
case 105:act=3;return GUIYUE;
case 31:
case 32:
case 34:
case 35:act=4;return GUIYUE;
case 111:
case 112:
case 114:
case 115:act=5;return GUIYUE;
case 51:
case 52:
case 54:
case 55:act=6;return GUIYUE;
/*+++++++++++++++++*/
case 15:return ACC;
/*******************************/
case 6:return 1;
case 7:
case 47:return 2;
case 8:
case 48:
case 68:return 3;
case 46:return 8;
case 67:return 9;
case 78:return 10;
default:{if(a=='#')printf("");
else printf(" \n analys() 分析发现字符%c 不是所期望的!(位置:%d)",a,ip+1);
writeerror('0',"\n ...........分析出现错误!!!");
writeerror(a,"\n 错误类型: 字符 ");
writeerror('0'," 不是所期望的! ");
printf("谢谢");
printf("网 ");
return ERROR;
}
}
}
int writefile(int a,char *st)
{FILE *fp;
fp=fopen("an_slr.txt","a");
if(fp==0){printf("\nwrite error!!");writeok=0;}
else{if(a==-1)
{fprintf(fp," %s ",st); /*若a==－1则为添加的注释*/
}
else if(a==-2)
{getdate(&today);
gettime(&now);
fprintf(fp,"\n 测试日期： %d-%d-%d",today.da_year,today.da_mon,today.da_day); fprintf(fp," 测试时间：%02d:%02d:%02d",now.ti_hour,now.ti_min,now.ti_sec);
}
else if(a>=0) fprintf(fp,"\n step: %02d , %s",a,st);
writeok=1;
fclose(fp);}
return writeok;
}
int writeerror(char a,char *st) /*错误类型文件*/
{FILE *fpp;
fpp=fopen("an_slr.txt","a");
if(fpp==0){printf("\nwrite error!!");writeok=0;}
else{if(a=='0') fprintf(fpp," %s ",st); /*若a=='0' 则为添加的注释*/
else fprintf(fpp," %s \'%c\'(位置:%d) ",st,a,ip+1);
writeok=1;
fclose(fpp);}
return writeok;
}
/*^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^*/
main0()
{int an,flag=1,action,lenr;
char a,w[MAXINPUT];
int len,s,ss,aa,ana;
stack *st;
char r[MAXSH][MAXSHL]; /*初始化产生式*/
strcpy(r[0],"S->E");
strcpy(r[1],"E->E+T");
strcpy(r[2],"E->T");
strcpy(r[3],"T->T*F");
strcpy(r[4],"T->F");
strcpy(r[5],"F->(E)");
strcpy(r[6],"F->i");
clrscr();
printf("\nplease input analyse string:\n");
gets(w);
len=strlen(w);
w[len]='#';
w[len+1]='\0';
initstack(st);
push(st,48); /* (int)0 进栈*/
writefile(-1,"\n------------------------SLR(1)词法分析器-------------------------");
writefile(-1,"\n 计本003 安完成于2003.01.12 14:04");
writefile(-1,"\n谢谢");
writefile(-1,"网 ");
writefile(-1,"\n 以下为串");
writefile(-1,w);
writefile(-1,"('#'为系统添加)的分析结果： ");
writefile(-2," ");
do{
s=gettop(st);
aa=(int)w[ip];
action=analys(s,aa);
if(action==MOVEIN)
{ss=48+act;
push(st,aa);
push(st,ss); /* if ss=4 int =52 */
ip++;
}
else if(action==GUIYUE)
{lenr=strlen(r[act])-3;
for(an=0;an<=2*lenr-1;an++)
pop(st); /* #0 */
s=gettop(st); /* s=0 */
push(st,(int)r[act][0]);
/*将产生式左端 F 进栈 */
ana=analys(s,(int)r[act][0])+48;
if(ana>59)printf("\分析出错:ana>59!!!");
push(st,ana);
/*analys(s,aa)即为goto(s',aa) */
if((line+1)%20==0)
{printf("\nThis screen is full,press any key to continue!!!");
getche();
clrscr();
}
printf(" step %02d: %s\n",line++,r[act]);
writefile(line,r[act]);
}
else if(action==ACC)
{flag=0;
right=1;}
else if(action==ERROR)
{flag=0;
right=0;
} /*接受成功*/
else
{flag=0;
right=0;
} /* 出错*/
}while(flag==1);
if(right==1)printf("\nok,输入串 %s 为可接受串!!",w);
if(right==0)printf("\nsorry,输入串 %s 分析出错!!",w);
if(writeok==1){printf("\nAnWin soft have wrote a file an_slr.txt");
if(right==1)writefile(-1,"\n最终结果：输入串为可接受串!");
}
}
main() /*主函数*/
{clrscr();
delay_fun();
logined();
}
进程 1 申请资源 A:2, B:1, C:1 时的安全性检查
测试日期： 2003-6-28 请求分配时间： 14:07:39
进程请求的资源比Need多!!不能为该进程分配资源！
系统在 T0（Request）时刻是不安全的!!
----尝试进行另外一个分配----
进程 1 申请资源 A:1, B:0, C:2 时的安全性检查
测试日期： 2003-6-28 请求分配时间： 14:07:55
经测试，可为该进程分配资源。以下为资源分配表
资源 Work Need Allocation Work+Alloc Finish ID A B C A B C A B C A B C
P01 02 03 00 00 02 00 03 00 02 05 03 02 TRUE
P03 05 03 02 00 01 01 02 01 01 07 04 03 TRUE
P00 07 04 03 07 04 03 00 01 00 07 05 03 TRUE
P02 07 05 03 06 00 00 03 00 02 10 05 05 TRUE
P04 10 05 05 04 03 01 00 00 02 10 05 07 TRUE
进程 4 申请资源 A:3, B:3, C:0 时的安全性检查
测试日期： 2003-6-28 请求分配时间： 14:09:14
进程请求的资源比Avaliable(WORK)多!!不能为该进程分配资源！
系统在 T0（Request）时刻是不安全的!!
----尝试进行另外一个分配----
进程 0 申请资源 A:0, B:2, C:0 时的安全性检查
测试日期： 2003-6-28 请求分配时间： 14:09:23
系统进入不安全状态!不能为该进程分配资源！
系统在 T0（Request）时刻是不安全的!!
----尝试进行另外一个分配----
进程 1 申请资源 A:0, B:0, C:0 时的安全性检查
测试日期： 2003-6-28 请求分配时间： 14:09:37
经测试，可为该进程分配资源。以下为资源分配表
资源 Work Need Allocation Work+Alloc Finish ID A B C A B C A B C A B C
P01 02 03 00 00 02 00 03 00 02 05 03 02 TRUE
P03 05 03 02 00 01 01 02 01 01 07 04 03 TRUE
P00 07 04 03 07 04 03 00 01 00 07 05 03 TRUE
P02 07 05 03 06 00 00 03 00 02 10 05 05 TRUE
P04 10 05 05 04 03 01 00 00 02 10 05 07 TRUE ??
??
??
??
操作系统课程设计
课程设计报告 2015～2016学年第一学期 操作系统综合实践课程设计 实习类别课程设计 学生姓名李旋 专业软件工程 学号130521105 指导教师崔广才、祝勇 学院计算机科学技术学院 二〇一六年一月
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一、概述 一个目录文件是由目录项组成的。每个目录项包含16B，一个辅存磁盘块(512B)包含32个目录项。在目录项中，第1、2字节为相应文件的外存i节点号，是该文件的内部标识；后14B为文件名，是该文件的外部标识。所以，文件目录项记录了文件内、外部标识的对照关系。根据文件名可以找到辅存i节点号，由此便得到该文件的所有者、存取权、文件数据的地址健在等信息。UNIX 的存储介质以512B为单位划分为块，从0开始直到最大容量并顺序加以编号就成了一个文件卷，也叫文件系统。UNIX中的文件系统磁盘存储区分配图如下： 本次课程设计是要实现一个简单的模拟Linux文件系统。我们在内存中开辟一个虚拟磁盘空间(20MB)作为文件存储器，并将该虚拟文件系统保存到磁盘上(以一个文件的形式)，以便下次可以再将它恢复到内存的虚拟磁盘空间中。文件存储空间的管理可采用位示图方法。 二、设计的基本概念和原理 2.1 设计任务 多用户、多级目录结构文件系统的设计与实现。可以实现下列几条命令login 用户登录 logout 退出当前用户 dir 列文件目录 creat 创建文件 delete 删除文件 open 打开文件 close 关闭文件 - 3 -
read 读文件 write 写文件 mkdir 创建目录 ch 改变文件目录 rd 删除目录树 format 格式化文件系统 Exit 退出文件系统 2.2设计要求 1) 多用户：usr1,usr2,usr3,……,usr8 (1-8个用户) 2) 多级目录：可有多级子目录； 3) 具有login (用户登录)4) 系统初始化（建文件卷、提供登录模块） 5) 文件的创建：create (用命令行来实现)6) 文件的打开：open 7) 文件的读：read8) 文件的写：write 9) 文件关闭：close10) 删除文件：delete 11) 创建目录（建立子目录）：mkdir12) 改变当前目录：cd 13) 列出文件目录：dir14) 退出：logout 新增加的功能： 15) 删除目录树：rd 16) 格式化文件系统：format 2.3算法的总体思想 - 4 -
高中信息技术《算法与程序设计》试题
高中信息技术《算法与程序设计》试题 一、单选题（每小题3分，20小题，共60分） 1、用计算机解决问题时，首先应该确定程序“做什么？”，然后再确定程序“如何做？”请问“如何做？”是属于用计算机解决问题的哪一个步骤？（） A、分析问题 B、设计算法 C、编写程序 D、调试程序 2、在调试程序过程中，下列哪一种错误是计算机检查不出来的？（） A、编译错误 B、执行错误 C、逻辑错误 D、任何错误计算机都能检查出来 3、下列关于算法的叙述中，错误的是（） A、一个算法至少有一个输入和一个输出 B、算法的每一个步骤必须确切地定义 C、一个算法在执行有穷步之后必须结束 D、算法中有待执行的运算和操作必须是相当基本的。 4、流程图中表示判断的是（）。 Ａ、矩形框Ｂ、菱形框Ｃ、圆形框Ｄ、椭圆形框 5、任何复杂的算法都可以用三种基本结构组成，下列不属于基本结构的是（） A、顺序结构 B、选择结构 C、层次结构 D、循环结构 6、能够被计算机直接识别的语言是（） A、伪代码 B、高级语言 C、机器语言 D、汇编语言 7、在VB语言中，下列数据中合法的长整型常量是（） A、08A B、2380836E C、88.12345 D、1.2345E6 8、求Mid(“ABCDEFG”,3,2)的结果是（） A、“ABC” B、“CD” C、“ABCDEF” D、“BCD” 9、表达式 A+B+C
大作业_银行家算法课程设计报告
《操作系统》课程设计报告 设计题目：银行家算法的实现 ：梅济民学号： 2012015014 同组人 ：宇昊学号： 2012012962 班级： 2012级信息与计算科学 完成日期： 2015年 11 月 12 日
银行家算法分析、设计与实现 一、理论描述 银行家算法要求每个进程的最大资源需求，其基本思想是：始终保持系统处于安全状态，当设计进程提出资源请求时，系统先进行预分配，再判断系统分配后是否仍然处于安全状态。如果仍然处于安全状态，就进行实际分配；如果处于不安全状态，则拒绝该进程的资源请求。 二、算法描述及数据结构模型 #define False 0 #define True 1 int Max[100][100]={0};//各进程所需各类资源的最大需求 int Avaliable[100]={0};//系统可用资源 char name[100]={0};//资源的名称 int Allocation[100][100]={0};//系统已分配资源 int Need[100][100]={0};//还需要资源 int Request[100]={0};//请求资源向量 int temp[100]={0};//存放安全序列 int Work[100]={0};//存放系统可提供资源
int M=100;//作业的最大数为100 int N=100;//资源的最大数为10 三、源代码 void showdata()//显示资源矩阵 { int i,j; printf("系统目前可用的资源[Avaliable]:\n"); for(i=0;i 操作系统课程设计 （银行家算法的模拟实现） 一、设计目的 1、进一步了解进程的并发执行。 2、加强对进程死锁的理解。 3、用银行家算法完成死锁检测。 二、设计容 给出进程需求矩阵C、资源向量R以及一个进程的申请序列。使用进程启动拒绝和资源分配拒绝（银行家算法）模拟该进程组的执行情况。 三、设计要求 1、初始状态没有进程启动。 2、计算每次进程申请是否分配，如：计算出预分配后的状态情况（安全状态、不安全状态），如果是安全状态，输出安全序列。 3、每次进程申请被允许后，输出资源分配矩阵A和可用资源向量V。 4、每次申请情况应可单步查看，如：输入一个空格，继续下个申请。 四、算法原理 1、银行家算法中的数据结构 (1)、可利用资源向量Available，这是一个含有m个元素的数组，其中的每个元素代表一类可利用资源的数目，其初始值是系统中所配置的该类全部资源的数目，其数值随该类资源的分配和回收而动态改变。如果Available[j]=K，则表示系统中现有Rj类资源K个。 （2）、最大需求矩阵Max，这是一个n*m的矩阵，它定义了系统中n个进程中的每一个进程对m类资源的最大需求。如果Max[i,j]=K，则表示进程i需要Rj类资源的最大数目为K。 （3）、分配矩阵Allocation。这也是一个n*m的矩阵，它定义了系统中每一类资源当前已分配给每一进程的资源数。如果Allocation[i,j]=K，则表示进程i当前已经分得Rj类资源的数目为K。 （4）、需求矩阵Need。这也是一个n*m的矩阵，用以表示每个进程尚需要的各类资源数。如果Need[i,j]=K，则表示进程i还需要Rj类资源K个，方能完成其任务。上述三个矩阵间存在以下关系：Need[i,j]=Max[i,j]-Allocation[i,j] 2、银行家算法应用 模拟实现Dijkstra的银行家算法以避免死锁的出现，分两部分组成：一是银行家算法（扫描）；二是安全性算法。 （1）银行家算法（扫描） 设Requesti是进程Pi的请求向量，如果Requesti[j]=K，表示进程Pi需要K个Ri类型的资源。当Pi发出资源请求后，系统按下述步骤进行检查： 上海电力学院 计算机操作系统原理 课程设计报告 题目名称：编写程序模拟虚拟存储器管理 姓名：杜志豪.学号： 班级： 2012053班 . 同组姓名：孙嘉轶 课程设计时间：—— 评语： 成绩： 目录 一、设计内容及要求 (4) 1. 1 设计题目 (4) 1．2 使用算法分析： (4) 1． FIFO算法（先进先出淘汰算法） (4) 1． LRU算法（最久未使用淘汰算法） (5) 1. OPT算法（最佳淘汰算法） (5) 分工情况 (5) 二、详细设计 (6) 原理概述 (6) 主要数据结构(主要代码) (6) 算法流程图 (9) 主流程图 (9) Optimal算法流程图 (10) FIFO算法流程图 (10) LRU算法流程图 (11) ．1源程序文件名 (11) . 2执行文件名 (11) 三、实验结果与分析 (11) Optimal页面置换算法结果与分析 (11) FIFO页面置换算法结果与分析 (16) LRU页面置换算法结果与分析 (20) 四、设计创新点 (24) 五、设计与总结 (27) 六、代码附录 (27) 课程设计题目 一、设计内容及要求 编写程序模拟虚拟存储器管理。假设以M页的进程分配了N 块内存（N 操作系统课程设计银行家算法 第一章引言 1.1 课程设计目地： 操作系统是计算机系统的核心系统软件，它负责控制和管理整个系统的资源并组织用户协调使用这些资源，使计算机高效的工作。课程设计的目的是综合应用学生所学知识，通过实验环节，加深学生对操作系统基本原理和工作过程的理解，提高学生独立分析问题、解决问题的能力，增强学生的动手能力。 第二章银行家算法描述 2.1 银行家算法简介： 银行家算法是一种最有代表性的避免死锁的算法。在避免死锁方法中允许进程动态地申请资源，但系统在进行资源分配之前，应先计算此次分配资源的安全性，若分配不会导致系统进入不安全状态，则分配，否则等待。 要解释银行家算法，必须先解释操作系统安全状态和不安全状态。 安全状态：如果存在一个由系统中所有进程构成的安全序列P1，…，Pn，则系统处于安全状态。安全状态一定是没有死锁发生。 不安全状态:不存在一个安全序列。不安全状态不一定导致死锁。 那么什么是安全序列呢？ 安全序列：一个进程序列{P1，…，Pn}是安全的，如果对于每一个进程Pi(1≤i≤n），它以后尚需要的资源量不超过系统当前剩余资源量与所有进程Pj (j < i )当前占有资源量之和。 2.2 银行家算法描述： 我们可以把操作系统看作是银行家，操作系统管理的资源相当于银行家管理的资金，进程向操作系统请求分配资源相当于用户向银行家贷款。操作系统按照银行家制定的规则为进程分配资源，当进程首次申请资源时，要测试该进程对资源的最大需求量，如果系统现存的资源可以满足它的最大需求量则按当 前的申请量分配资源，否则就推迟分配。当进程在执行中继续申请资源时，先测试该进程已占用的资源数与本次申请的资源数之和是否超过了该进程对资源的最大需求量。若超过则拒绝分配资源，若没有超过则再测试系统现存的资源能否满足该进程尚需的最大资源量，若能满足则按当前的申请量分配资源，否则也要推迟分配。 2.3银行家算法原理 2.3.1银行家算法的思路 先对用户提出的请求进行合法性检查，即检查请求的是不大于需要的，是否不大于可利用的。若请求合法，则进行试分配。最后对试分配后的状态调用安全性检查算法进行安全性检查。若安全，则分配，否则，不分配，恢复原来状态，拒绝申请。 2.3.2 银行家算法中用到的主要数据结构 可利用资源向量 int Available[j] j为资源的种类。 最大需求矩阵 int Max[i][j] i为进程的数量。 分配矩阵 int Allocation[i][j] 需求矩阵 int need[i][j]= Max[i][j]- Allocation[i][j] 申请各类资源数量 int Request i[j] i进程申请j资源的数量 工作向量 int Work[x] int Finish[y] 2.3.3 银行家算法bank() 进程i发出请求申请k个j资源，Request i[j]=k (1)检查申请量是否不大于需求量：Request i[j]<=need[i,j],若条件不符重新 高中信息技术《算法与程序设计VB （选修）》 知识要点 相关知识点 （一）算法 1.定义 相关题解： 1算法：就是解决问题的方法和步骤。算法是程序设计的“灵魂”，算法+数据结构＝程序。 单选题 1、运用计算机程序解决实际问题时，合理的步骤是（B ）。 A 、设计算法→分析问题→编写程序→调试程序 B 、分析问题→设计算法→编写程序→调试程序 C 、分析问题→编写程序→设计算法→调试程序 D 、设计算法→编写程序→分析问题→调试程序 2．算法的描述方法： 1算法的描述：可分多种表达方法，一般用自然语言、流程图和伪代码进行描述。 2自然语言描述法：指用人们日常生活中使用的语言（本国语言），用自然语言描述符合我们的习惯，且容易理解。 3流程图描述：也称程序框图，它是算法的一种图形化表示方法。且描述算法形象、直观，更易理解。 4伪代码描述法：是介于自然语言和计算机程序语言之间的一种算法描述。是专业软件开发人员常用方法。 相关题解： 单选题 1、图形符号"在算法流程图描述中表示( B ). A 处理或运算的功能 B 输入输出操作 C D 算法的开始或结束 2、图形符号在算法流程图描述中表示( A ). A 输入输出操作 C 用来判断条件是否满足需求 D 算法的开始或结束 3、以下哪个是算法的描述方法( A ) A 流程图描述法 B 枚举法 C 顺序法 D 列表法 4、以下哪个是算法的描述方法( D ) A 顺序法 B 列表法 C 集合法 D 自然语言描述法 介于自然语言和计算机语言之间的一种算法描述是下列哪个选项（ ） B、流程图 C、高级语言 D、VB 程序设计语言 （二）程序设计基础 （1）常用高级编程语言：BASIC、VB、Pascal、C、C++、Java 1面向对象的程序设计语言：其中的对象主要是系统设计好的对象，包括窗体等、控件等 2控件：是指工具箱中的工具在窗体中画出的、能实现一定功能的部件，如文本框，命令按钮等。 对象属性＝属性值 对象中属性可以在设计界面时通过属性窗中设置，也可以在运行时通过程序代码设置,方法如下例：给文本框“Txt123”的“Text”属性赋值为字符串“20”，代码如下 =”20” 中南大学软件技术课程设计报告 课程名称：模拟银行家算法原理班级： 学号： 姓名： 指导老师： 2009年5月2日 一设计目的 模拟实现银行家算法，用银行家算法实现资源分配。 二问题描述 在死锁的避免中，银行家算法把系统状态分为安全状态和不安全状态，只要能使系统始终处于安全状态，便可以避免发生死锁。所谓安全状态，是指系统能按某种顺序为每个进程分配所需资源，直到最大需求，使每一个进程都可以顺利完成，即可找到一个安全资源分配序列。模拟实现这个工作过程。 三设计思路 我们可以把操作系统看作是银行家，操作系统管理的资源相当于银行家管理的资金，进程向操作系统请求分配资源相当于用户向银行家贷款。操作系统按照银行家制定的规则为进程分配资源，当进程首次申请资源时，要测试该进程对资源的最大需求量，如果系统现存的资源可以满足它的最大需求量则按当前的申请量分配资源，否则就推迟分配。当进程在执行中继续申请资源时，先测试该进程已占用的资源数与本次申请的资源数之和是否超过了该进程对资源的最大需求量。若超过则拒绝分配资源，若没有超过则再测试系统现存的资源能否满足该进程尚需的最大资源量，若能满足则按当前的申请量分配资源，否则也要推迟分配。 四详细设计 1、初始化 由用户输入数据，分别对可利用资源向量矩阵AVAILABLE、最大需求矩阵MAX、分配矩阵ALLOCATION、需求矩阵NEED赋值。 2、银行家算法 在避免死锁的方法中，所施加的限制条件较弱，有可能获得令人满意的系统性能。在该方法中把系统的状态分为安全状态和不安全状态，只要能使系统始终都处于安全状态，便可以避免发生死锁。银行家算法的基本思想是分配资源之前,判断系统是否是安全的;若是,才分配。 设进程cusneed提出请求REQUEST [i]，则银行家算法按如下规则进行判断。 (1)如果REQUEST [cusneed] [i]<= NEED[cusneed][i]，则转(2)；否则，出 错。 (2)如果REQUEST [cusneed] [i]<= AVAILABLE[cusneed][i]，则转(3)；否 则，出错。 (3)系统试探分配资源，修改相关数据： AVAILABLE[i]-=REQUEST[cusneed][i]; ALLOCATION[cusneed][i]+=REQUEST[cusneed][i]; NEED[cusneed][i]-=REQUEST[cusneed][i]; (4)系统执行安全性检查，如安全，则分配成立；否则试探险性分配作废， 系统恢复原状，进程等待。 《银行家算法的模拟实现》 --实验报告 题目: 银行家算法的模拟实现 专业: 班级: 组员: 指导老师: 一、实验目的 死锁会引起计算机工作僵死，因此操作系统中必须防止。本实验的目的在于让学生独立的使用高级语言编写和调试一个系统动态分配资源的简单模拟程序，了解死锁产生的条件和原因，并采用银行家算法有效地防止死锁的发生，以加深对课堂上所讲授的知识的理解。 二、实验内容 模拟实现银行家算法实现死锁避免。要求：初始数据（如系统在T0时刻的资源分配情况、每一种资源的总数量）从文本文件读入，文件中给出最大需求矩阵Max、分配矩阵Allocation，在程序中求得需求矩阵Need和可利用资源向量Available。 三、实验分析过程 1、整个银行家算法的思路。 先对用户提出的请求进行合法性检查，再进行预分配，利用安全性检查算法进行安全性检查。 1)进程一开始向系统提出最大需求量. 2)进程每次提出新的需求(分期贷款)都统计是否超出它事先提出的最大需求量. 3)若正常,则判断该进程所需剩余剩余量(包括本次申请)是否超出系统所掌握的 剩余资源量,若不超出,则分配,否则等待 2、算法用到的主要数据结构和C语言说明。 （1）、可利用资源向量INT A V AILABLE[M] M为资源的类型。 （2）、最大需求矩阵INT MAX[N][M] N为进程的数量。 （3）、已分配矩阵INT ALLOCA TION[N][M] （4）、还需求矩阵INT NEED[N][N] （5）、申请各类资源数量int Request[x]; // （6）、工作向量int Work[x]; （7）、int Finish[y]; //表示系统是否有足够的资源分配给进程，0为否，非0为是 3、银行家算法（主程序） （1）、系统初始化。输入进程数量，资源种类，各进程已分配、还需求各资源数量，各资源可用数量等 （2）、输入用户的请求三元组（I，J，K），为进程I申请K个J类资源。 （3）、检查用户的请求是否小于还需求的数量，条件是K<=NEED[I,J]。如果条件不符则提示重新输入，即不允许索取大于需求量 （4）、检查用户的请求是否小于系统中的可利用资源数量，条件是K<=A V ALIABLE[I,J]。 如果条件不符则申请失败，阻塞该进程，重新进行进程动态资源申请（使用goto语句） （5）、进行资源的预分配，语句如下： A V ALIBLE[I][J]= A V ALIBLE[I][J]-K； ALLOCATION[I][J]= ALLOCATION[I][J]+K； NEED[I][J]=NEED[I][J]-K； 算法与程序设计模块(选择题) 1.用流程图描述算法中表示“条件判断”的图形符号是 A. B. C. D. 答案：A 2.以下为求0到1000以内所有奇数和的算法，从中选出描述正确的算法 A. ①s=0； ②i=1； ③s=s+i； ④i=i+2； ⑤如果i≤1000，则返回③； ⑥结束 B. ①s=0； ②i=1； ③i=i+2； ④s=s+i； ⑤如果i≤1000，则返回③； ⑥结束 C. ①s=1； ②i=1； ③s=s+i； ④i=i+2； ⑤如果i≤1000，则返回③； ⑥结束 D. ①s=1； ②i=1； ③i=i+2； ④s=s+i； ⑤如果i≤1000，则返回③； ⑥结束 答案：A 3.在VB语言中，下列数据中合法的长整型常量是 A. 123456 B. 1234.56 C. 12345A D. A12345 答案：A 4.在VB语言中可以作为变量名的是 A. Print B. ab=cd C. 123abc D. abc_123 答案：D 5.设置TextBox的字体时，应改变TextBox的 A. Text属性 B. Font属性 C. ForeColor属性 D. Name属性 答案：B 7.代数式a ac b 24 2 对应的VB表达式是 A. sqr(b*b－4*a*c)/2*a B. sqr(b*b－4*a*c)/2/a C. sqr(b*b－4*a*c)/(2/a) D. sqr(b*b－4*a*c)/2a 答案：B 8.在VB语言中，下列正确的赋值语句是 A. I=I+1 B. I+1=I C. I*3=I D. 2I=I+1 答案：A 9.下列计算机程序设计语言中不属于高级语言的是 A. C++ B. Visual Basic C.机器语言 D. Java 答案：C 计算机程序设计语言:机器语言010*******汇编语言高级语言10.在VB语言中，下列逻辑表达式的值为"假"的是 A. #1/11/2009# > #11/15/2008# B. #1/11/2009# < #11/15/2008# C. 5 > 3 and 6 < 9 D. 5 > 3 or 6 > 9 答案：B 11.用流程图描述算法中表示“开始/结束”的图形符号是 A. B. C. D. 答案：B 算法与程序设计思想 【基本信息】 【课标要求】 （一）利用计算机解决问题的基本过程 （1）结合实例，经历分析问题、确定算法、编程求解等用计算机解决问题的基本过程，认识算法和程序设计在其中的地位和作用。 （2）经历用自然语言、流程图或伪代码等方法描述算法的过程。 （4）了解程序设计语言、编辑程序、编译程序、连接程序以及程序开发环境等基本知识。 【学情分析】 高一年级的学生已具备了一定的观察、思考、分析和解决问题能力，也已有了顺序结构、分支结构、循环结构等知识的储备。因此，对于如何将解决问题的思路画成流程图已有一定的基础，但可能还不很熟练，尤其对刚学过的循环结构，教师在课堂上要注意引导。 『此处说“已有了顺序结构、分支结构、循环结构等知识的储备”，应该是指在必修部分对“计算机解决实际问题的基本过程”已有所体验与了解，或是指已学习过数学中相关模块的知识，这是本案例教学得以实施的必不可少的前提条件。』 【教学目标】 1.知识与技能： 建立求一批数据中最大值的算法设计思想，并将算法的设计思想用流程图表示出来。 2.过程与方法： 利用现实生活中比较身高的活动，以及对武术比赛中“打擂台”流程的逐步梳理，让学生学会从此类生活实际中提炼出求最大值的思想方法，即算法思想。 培养学生分析问题、解决问题的能力，让学生学会在面对问题时能梳理出解决问题的清晰思路，进而设计出解决某个特定问题的有限步骤，从而理解计算机是如何解决、处理某种问题的。 『在过程上，通过现实生活中的实例来引导学生总结“求最大值”的算法思想。过程的实现关键在于实例引用是否贴切，是否有利于学生向抽象结论的构建。本案例的实例选择是符合这一要求的。在方法上，注重培养学生分析、解决问题的一般能力，再次体验与理解应用计算机解决问题的基本过程，为后面更一步的学习打下基础，积累信心。』 3.情感态度与价值观： 银行家算法课程设计报 告 Company Document number：WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998 中南大学 软件技术课程设计报告 课程名称：模拟银行家算法原理 班级： 学号： 姓名： 指导老师： 2009年5月2日 一设计目的 模拟实现银行家算法，用银行家算法实现资源分配。 二问题描述 在死锁的避免中，银行家算法把系统状态分为安全状态和不安全状态，只要能使系统始终处于安全状态，便可以避免发生死锁。所谓安全状态，是指系统能按某种顺序为每个进程分配所需资源，直到最大需求，使每一个进程都可以顺利完成，即可找到一个安全资源分配序列。模拟实现这个工作过程。 三设计思路 我们可以把操作系统看作是银行家，操作系统管理的资源相当于银行家管理的资金，进程向操作系统请求分配资源相当于用户向银行家贷款。操作系统按照银行家制定的规则为进程分配资源，当进程首次申请资源时，要测试该进程对资源的最大需求量，如果系统现存的资源可以满足它的最大需求量则按当前的申请量分配资源，否则就推迟分配。当进程在执行中继续申请 资源时，先测试该进程已占用的资源数与本次申请的资源数之和是否超过了该进程对资源的最大需求量。若超过则拒绝分配资源，若没有超过则再测试系统现存的资源能否满足该进程尚需的最大资源量，若能满足则按当前的申请量分配资源，否则也要推迟分配。 四详细设计 1、初始化 由用户输入数据，分别对可利用资源向量矩阵AVAILABLE、最大需求矩阵MAX、分配矩阵ALLOCATION、需求矩阵NEED赋值。 2、银行家算法 在避免死锁的方法中，所施加的限制条件较弱，有可能获得令人满意的系统性能。在该方法中把系统的状态分为安全状态和不安全状态，只要能使系统始终都处于安全状态，便可以避免发生死锁。银行家算法的基本思想是分配资源之前,判断系统是否是安全的;若是,才分配。 设进程cusneed提出请求REQUEST [i]，则银行家算法按如下规则进行判断。 (1)如果REQUEST [cusneed] [i]<= NEED[cusneed][i]，则转(2)；否则， 出错。 (2)如果REQUEST [cusneed] [i]<= AVAILABLE[cusneed][i]，则转(3)； 否则，出错。 (3)系统试探分配资源，修改相关数据： AVAILABLE[i]-=REQUEST[cusneed][i]; ALLOCATION[cusneed][i]+=REQUEST[cusneed][i]; 南通大学计算机科学与技术学院操作系统课程设计报告 专业： 学生姓名： 学号： 时间： 操作系统模拟算法课程设计报告 设计要求 将本学期三次的实验集成实现： A.处理机管理； B.存储器管理； C.虚拟存储器的缺页调度。 设计流程图 主流程图 开始的图形界面 处理机管理存储器管理缺页调度 先来先服务时 间 片 轮 转 首 次 适 应 法 最 佳 适 应 法 先 进 先 出 L R U 算 法 A.处理机调度 1)先来先服务FCFS N Y 先来先服务算法流程 开始 初始化进程控制块，让进程控制块按进程到达先后顺序让进程排队 调度数组中首个进程，并让数组中的下一位移到首位 计算并打印进程的完成时刻、周转时间、带权周转时间 其中：周转时间 = 完成时间 - 到达时间 带权周转时间=周转时间/服务时间 更改计时器的当前时间,即下一刻进程的开始时间 当前时间=前一进程的完成时间+其服务时间 数组为空 结束 2)时间片轮转法 开始 输入进程总数 指针所指的进程是 否结束 输入各进程信息 输出为就绪状态的进程的信息 更改正在运行的进程的已运行时间 跳过已结束的程序 结束 N 指向下一个进程 Y 如果存在下一个进程的话 Y N 输出此时为就绪状态的进程的信息 时间片轮转算法流程图 B.存储器管理(可变式分区管理） 1)首次适应法 分配流程图 申请xkb内存 由链头找到第一个空闲区 分区大小≥xkb？ 大于 分区大小=分区大小-xkb，修改下一个空闲区的后向指针内容为（后向指针）+xkb;修改上一个空闲区的前向指针为（前向指针）+xkb 将该空闲区从链中摘除：修改下一个空闲区的后向地址=该空闲区后向地址，修改上一个空闲区的前向指针为该空闲区的前向指针 等于 小于延链查找下 一个空闲区 到链尾 了？ 作业等待 返回是 否 登记已分配表 返回分配给进程的内存首地址 开始 操作系统教程 ——银行家算法院系计算机与软件学院 班级08软件工程2班 学号20081344066 姓名何丽茗 一、实验目的 银行家算法是避免死锁的一种重要方法。通过编写一个模拟动态资源分配的银行家算法程序，进一步深入理解死锁、产生死锁的必要条件、安全状态等重要概念，并掌握避免死锁的具体实施方法。 二、实验内容 根据银行家算法的基本思想，编写和调试一个实现动态资源分配的模拟程序，并能够有效地防止和避免死锁的发生。 三、实验方法 1.算法流程图 2.算法数据结构 1)可利用资源向量Available ，它是一个最多含有100个元素的数组，其中的每一个元 素代表一类可利用的资源的数目，其初始值是系统中所配置的该类全部可用资源数目。 其数值随该类资源的分配和回收而动态地改变。如果Available（j）=k，标是系统中现有j类资源k个。 2)最大需求矩阵Max，这是一个n×m的矩阵，它定义了系统中n个进程中的每一个进程 对m类资源的最大需求。如果Max（i，j）=k，表示进程i需要j类资源的最大数目为k。 3)分配矩阵Allocation，这也是一个n×m的矩阵，它定义了系统中的每类资源当前一分 配到每一个进程的资源数。如果Allocation（i，j）=k，表示进程i当前已经分到j 类资源的数目为k。Allocation i表示进程i的分配向量，有矩阵Allocation的第i 行构成。 4)需求矩阵Need，这还是一个n×m的矩阵，用以表示每个进程还需要的各类资源的数目。 如果Need（i，j）=k，表示进程i还需要j类资源k个，才能完成其任务。Need i表示进程i的需求向量，由矩阵Need的第i行构成。 5)上述三个矩阵间存在关系：Need（i，j）=Max（i，j）-Allocation（i，j）； 3.银行家算法 设Request[i] 是进程i的请求向量，如果Request[i，j]=K,表示进程i需要K个j 类型的资源。当i发出资源请求后，系统按下述步骤进行检查： 1)如果Request i≤Need，则转向步骤2；否则，认为出错，因为它所请求的资源数已超 过它当前的最大需求量。 2)如果Request i≤Available，则转向步骤3；否则，表示系统中尚无足够的资源满足i 的申请，i必须等待。 3)系统试探性地把资源分配给进程i，并修改下面数据结构中的数值： Available = Available - Request i Allocation i= Allocation i+ Request i Need i= Need i - Request i 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。如果安全才正式 将资源分配给进程i，以完成本次分配；否则，将试探分配作废，恢复原来的资源分配 操作系统课程设计报告 题目：银行家算法 安全性算法 院（系）：计算机科学与工程 专业：软件工程 班级：130608班 学生：姚骏川 学号：130608118 指导教师：姜虹 2015年12月28 目录 摘要 .............................................................................................................. 错误！未定义书签。 1 绪论 (1) 1.1前言 (1) 1.2研究意义 (1) 2 需求分析 (3) 2.1题目描述 (3) 2.2银行家算法 (3) 2.3基本要求 (3) 2.4目的 (3) 3 概要设计 (5) 3.1算法思路： (5) 3.2银行家算法步骤 (5) 3.3安全性算法步骤 (5) 3．4数据结构： (6) 4 详细设计 (8) 4.1主要函数的核心代码： (8) 4.2系统主要过程流程图 (8) 4.3银行家算法流程图 (9) 5 测试与分析 (10) 5.1测试数据 (10) 5.2银行家算法的演示 (10) 5.3分配资源由于大于可利用资源则失败。 (11) 5.4 增加一个作业得到不安全序列。 (11) 5.5分配资源由于大于最大资源则失败。 (12) 附录源程序清单 (15) 1 绪论 1.1前言 Dijkstra (1965)提出了一种能够避免死锁的调度算法，称为银行家算法。 它的模型基于一个小城镇的银行家，他向一群客户分别承诺了一定的贷款额度，每个客户都有一个贷款额度，银行家知道不可能所有客户同时都需要最大贷款额，所以他只保留一定单位的资金来为客户服务，而不是满足所有客户贷款需求的最大单位。 这里将客户比作进程，贷款比作设备，银行家比作系统。 客户们各自做自己的生意，在某些时刻需要贷款。在某一时刻，客户已获得的贷款和可用的最大数额贷款称为与资源分配相关的系统状态。一个状态被称为是安全的，其条件是存在一个状态序列能够使所有的客户均得到其所需的贷款。如果忽然所有的客户都申请，希望得到最大贷款额，而银行家无法满足其中任何一个的要求，则发生死锁。不安全状态并不一定导致死锁，因为客户未必需要其最大贷款额度，但银行家不敢抱这种侥幸心理。 银行家算法就是对每一个请求进行检查，检查如果满足它是否会导致不安全状态。若是，则不满足该请求；否则便满足。 检查状态是否安全的方法是看他是否有足够的资源满足一个距最大需求最近的客户。如果可以，则这笔投资认为是能够收回的，然后接着检查下一个距最大需求最近的客户，如此反复下去。 如果所有投资最终都被收回，则该状态是安全的，最初的请求可以批准。1.2研究意义 在多道程序系统中，多个进程的并发执行来改善系统的资源利用率，提高系统的吞吐量，但可能发生一种危险——死锁。所谓死锁(Deadlock)，是指多个进程在运行过程中因争夺资源而造成的一种僵局（DeadlyEmbrace），当进程处于这种状态时，若无外力作用，他们都无法在向前推进。 要预防死锁，有摒弃“请求和保持”条件，摒弃“不剥夺”条件，摒弃“环 一、选择题 1、流程图是描述（）的常用方式。 A、程序 B、算法 C、数据结构 D、计算规则 2、下面不属于算法描述方式的是（）。 A、自然语言 B、伪代码 C、流程图 D、机器语言 3、以下运算符中运算优先级最高的是（）。 A、+ B、^ C、>= D、* 4、某程序中三个连续语句如下： a=1 b=2 c=b+a 它属于（） A、顺序结构 B、选择结构 C、循环结构 D、以上三种都不是 5、穷举法的适用范围是（） A、一切问题 B、解的个数极多的问题 C、解的个数有限且可一一列举 D、不适合设计算法 6、在现实生活中，人工解题的过程一般分为（） A、理解分析问题→寻找解题方法→用工具计算→验证结果 B、寻找解题方法→理解分析问题→用工具计算→验证结果 C、用工具计算→验证结果→寻找解题方法→理解分析问题 D、用工具计算→验证结果→理解分析问题→寻找解题方法 7、下列关于算法的特征描述不正确的是（） A、有穷性：算法必须在有限步之内结束 B、确定性：算法的每一步必须确切的定义 C、输入：算法必须至少有一个输入 D、输出：算法必须至少有一个输出 8、下列哪一个不是用于程序设计的软件（） A、BASIC B、C语言 C、Word D、Pascal 9、下列可以作为合作变量名的是（） A、a7 B、7a C、a-3 D、8 10、编程求1+2+3+........+1000的和，该题设计最适合使用的控制结构为（）。 A、顺序结构 B、分支结构 C、循环结构 D、选择结构 11、下列步骤不属于软件开发过程的是（） A、任务分析与系统设计 B、软件的销售 C、代码编写与测试 D、软件测试与维护12．以下程序段运行时，语句k=k+1 执行的次数为（）次。 《操作系统原理》课程设计报告 1设计目的 （1）进一步了解进程的并发执行 （2）加强对进程死锁的理解 （3）用银行家算法完成死锁检测 2设计内容 给出进程需求矩阵C、资源向量R以及一个进程的申请序列。使用进程启动拒绝和资源分配拒绝（银行家算法）模拟该进程组的执行情况。 3设计要求 （1）初始状态没有进程启动； （2）计算每次进程申请是否分配，如：计算出预分配后的状态情况（安全状态，不安全状态），如果是安全状态，输出安全序列； （3）每次进程申请被允许后，输出资源分配矩阵A和可用资源向量V； （4）每次申请情况应可单步查看，如：输入一个空格，继续下个申请。 4算法原理 4.1银行家算法中的数据结构 （1)可利用资源向量Available 它是一个含有m个元素的数组，其中的每一个元素代表一类可利用的资源数目，其初始值是系统中所配置的该类全部可用资源数目。其数值随该类资源的分配和回收而动态地改变。如果Available[j]=K,则表示系统中现有Rj类资源K 个。 （2)最大需求短阵Max 这是—个n×m的矩阵，它定义了系统中n个进程中的每一个进程对m类资源的最大需求。如果Max(i，j)＝K，表示进程i需要Rj类资源的最大数目为K。（3)分配短阵Allocation 这是一个n×m的矩阵，它定义了系统中每一类资源当前已分配给每个进程的资源数。如果Allocation(i,j)＝K，表示进程i当前已分得Rj类资源的数目为K。 (4)需求矩阵Need 它是一个n×m的矩阵，用以表示每一个进程尚需的各类资源数，如果Need[i,j]=K，则表示进程i还需要Rj类资源k个，方能完成其任务。 上述三个矩阵间存在下述关系： Need[i,j]=Max[i,j]-Allocation[i,j] 4.2银行家算法 设Requesti是进程Pi的请求向量。如果Requesti[j]＝k，表示进程只需要k个Rj类型的资源。当Pi发出资源请求后，系统按下述步骤进行检查： (1)如果 Requesti[j]<=Need[i,j]，则转向步骤2；否则，认为出错，因为它所 3需要的资源数已超过它所宣布的最大值。 (2)如果Requesti[j]<=Available[j] ，则转向步骤3；否则，表示系统中尚无足够的资源，Pi必须等待。 (3)系统试探把要求的资源分配给进程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，将试探分配作废，恢复原来的资源分配状态，让进程Pi等待。 4.3安全性算法 系统所执行的安全性算法可描述如下： (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需要的各类资源数目，它含有m个元素，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，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];如找到，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; goto step 2； (4)如果所有进程的Finish[i]:=true，则表示系统处于安全状态；否则，系统处于不安全状态。操作系统课程设计(银行家算法的模拟实现)
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