银行家算法

淮海工学院计算机科学系实验报告书课程名：《操作系统原理》题目：银行家算法班级：学号：姓名：评语：成绩：指导教师：批阅时间：年月日《操作系统原理》实验报告-1-一、目的与要求:1）本实验目的是通过使用银行家算法实现系统资源的分配和安全性检查模拟，提高学生对操作系统资源分配功能的深刻理解，并培养学生对操作系统开发的兴趣与应用能力；2）实验前必须认真阅读和理解银行家算法的基本原理和实现方法；3）独立使用C或VC++编程语言编写银行家算法模拟程序；4）按照实验题目要求独立正确地完成实验内容（编写、调试算法程序，提交程序清单及及相关实验数据与运行结果）二、实验内容或题目1）设计五个进程{P0，P1，P2，P3，P4}共享三类资源{A，B，C}的系统，{A，B，C}的资源总数量分别为10，5，7。（参考书上用例）2）并行进程可动态地申请资源和释放资源（程序交互输入申请或释放资源数量），系统按各进程的申请动态地分配资源。3）每当进程动态申请资源或释放资源时，模拟程序应能及时显示或打印各个进程在此时刻的资源分配表、系统可用资源量和安全序列等资源分配信息和安全检查信息。4）本次实验内容（项目）的详细说明以及要求请参见实验指导书。三、实验步骤与源程序1.实验步骤①理解银行家算法②构造进程和系统资源的数据结构③确定本次实验主要实现的一些功能，如何实现，打算怎么实现④用java编写代码⑤修改，优化2.源代码importjava.util.*;importjava.util.Queue;importjava.util.LinkedList;importjava.awt.*;importjava.awt.event.*;importjavax.swing.*;importjavax.swing.JOptionPane;classprocess{intID;//编号intneed[];//资源需求数组intmax[];//资源最大需求intallocation[];//资源分配数组booleanfinish=false;《操作系统原理》实验报告-2-process(intID,inta)//构造函数初始化对象{this.ID=ID;need=newint[a];max=newint[a];allocation=newint[a];}}classAvailable//系统资源{intcount;//资源的总量intsurplus;//可用资源数量Available(intcount){this.count=count;}}classMyTableextendsJTable{MyTable(Objecta[][],Objectname[]){super(a,name);}publicbooleanisCellEditable(introw,intcol)//重写该方法使表格的第一列不可编辑{if(col==0){returnfalse;}else{returntrue;}}}classwinextendsJFrameimplementsActionListener,TextListener{JButtonbtn,btn1,btn3;JTextAreata;JPanelp1,p2,p3;JLabellabel1,label2;process[]p;//进程数组Stringss=null;intnum=0,n=0;StringBufferb=newStringBuffer(进程\\资源状况\tWork\tNeed\tAllocationWork+Allocation\tFinish@);//存储安全序列的详细信息Containercon;Availableava[];//系统资源数组booleanbl=false;TextFieldt[]=newTextField[2];《操作系统原理》实验报告-3-MyTabletable;Objecta[][];JScrollPanejp;Objectname[];intlabel=0;win(Strings){super(s);for(inti=0;i2;i++){t[i]=newTextField(10);}label1=newJLabel(进程数量);label2=newJLabel(资源种类数量);p1=newJPanel();p1.add(label1);p1.add(t[0]);p1.add(label2);p1.add(t[1]);ta=newJTextArea(10,30);btn=newJButton(Submit);p1.add(btn);con=getContentPane();con.add(p1,BorderLayout.NORTH);p2=newJPanel();btn1=newJButton(Start);btn1.setEnabled(false);//进程运行按钮设置为非激活btn1.addActionListener(this);p2.add(btn1);for(inti=0;i2;i++){t[i].addTextListener(this);}btn.addActionListener(this);btn3=newJButton(Sure);btn3.addActionListener(this);con.add(btn3,BorderLayout.SOUTH);setVisible(true);setBounds(200,200,500,500);setResizable(false);//窗口大小不可变addWindowListener(newWindowAdapter(){publicvoidwindowClosing(WindowEvente){System.exit(0);}《操作系统原理》实验报告-4-});validate();}publicbooleanisNumeric(Stringstr)//判断文本框中的内容是否为数字{for(inti=str.length();--i=0;){if(!Character.isDigit(str.charAt(i))){returnfalse;}}returntrue;}publicbooleanrequest(process[]p,intn,intnum,Available[]ava,Stringss)//进程向系统请求资源{Stringsp=null;inta[]=newint[num+1];intj=0,i=0;if(ss.equals(Y)||ss.equals(y))//进程ID和各资源的请求量随机产生{for(i=0;ia.length;i++){if(i==0){a[i]=(int)(Math.random()*n+1);//随机选择一个进程}else{a[i]=(int)(Math.random()*ava[j++].count);//随机产生对每个资源的请求量}}}else//自定义输入{i=0;try{sp=JOptionPane.showInputDialog(this,请分别输入进程ID与资源的请求量,用逗号隔开);}catch(Exceptionex){}StringTokenizerfenxi=newStringTokenizer(sp,,);while(fenxi.hasMoreTokens()){《操作系统原理》实验报告-5-a[i++]=Integer.parseInt(fenxi.nextToken());}}ta.setText(null);ta.append(当前请求资源的进程编号为:+a[0]+\n);i=1;ta.append(请求资源量为:();for(;inum+1;i++){ta.append(+a[i]);if(i!=num){ta.append(,);}}ta.append()\n);booleanbs=true,bd=true;for(i=1;inum+1;i++){if(p[a[0]-1].need[i-1]a[i]){bd=false;}}for(i=0;inum;i++){if(a[i+1]ava[i].surplus){bs=false;}}if(!bs&&!bd){returnfalse;}else{i=1;j=0;for(;inum+1;i++)//每个资源的可利用资源量减去当前进程的请求量{ava[j].surplus-=a[i];if(ava[j].surplus0){JOptionPane.showMessageDialog(this,当前资源无法满足该进程的请求);break;}《操作系统原理》实验报告-6-else{j++;}}for(i=0;inum;i++)//更新当前资源的获得的已分配资源{p[a[0]-1].need[i]-=a[i+1];p[a[0]-1].allocation[i]+=a[i+1];}if(j==num){returntrue;}else{returnfalse;}}}@SuppressWarnings(unchecked)publicvoidcheckSafe(process[]p,Available[]ava,StringBufferb,intn,intnum){Queuequeue=newLinkedList();//安全队列intq[]=newint[num];for(inti=0;inum;i++){q[i]=ava[i].surplus;}intx=0;for(inti=0;in;i++){for(intj=0;jn;j++){x=0;for(intk=0;knum;k++){if(p[j].need[k]=q[k]&&!p[j].finish)//当前进程对当前资源的需求小于系统可用资源量{x++;}else{break;}}if(x==num)//系统可用资源满足当前的进程{p[j].finish=true;//当前进程的请求，系统资源满足，改变其Finish属性b.append(+p[j].ID+\t);//将该进程的信息存入变量b中for(intm=0;mnum;m++){b.append(+q[m]+);}b.append(\t);for(intm=0;mnum;m++){b.append(+p[j].need[m]+);}《操作系统原理》实验报告-7-b.append(\t);for(intm=0;mnum;m++){b.append(+p[j].allocation[m]+);}b.append(\t);for(intm=0;mnum;m++){q[m]+=p[j].allocation[m];b.append(+(q[m])+);}b.append(\t+p[j].finish+@);queue.offer(p[j]);//加入安全队列break;//重头扫描}}}x=0;for(inti=0;in;i++){if(!p[i].finish)//判断每个进程的Finish属性{JOptionPane.showMessageDialog(this,不存在安全序列!);break;}else{x++;}}if(x==n)//进程的finish全为true,即存在安全序列{StringBuffery=newStringBuffer();for(inti=0;in;i++){y.append(P+((process)queue.element()).ID+);queue.remove();}JOptionPane.showMessageDialog(this,存在安全序列:+newString(y));Strings=newString(b);StringTokenizerfenxi=newStringTokenizer(s,@);while(fenxi.hasMoreTokens())//显示资源分配表和安全序列{ta.append(fenxi