银行家算法实验报告

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引言：

在计算机科学领域中，银行家算法是一种用于避免死锁的资源分配算法。它是

由荷兰计算机科学家艾兹赫尔·迪科斯彻在1965年提出的。银行家算法通过合

理的资源分配和安全性检查，确保系统中的进程能够安全地执行，避免了资源

竞争和死锁的发生。本篇文章将详细介绍银行家算法的原理、实验设计和结果

分析。

一、银行家算法的原理

银行家算法基于资源的最大需求和可用性进行资源分配。它将系统中的资源分

为若干类别，并为每个类别分配一个初始数量。当进程请求资源时，银行家算

法会检查该请求是否能够满足，如果满足则分配资源，否则将进程置于等待状态。算法的核心思想是避免分配资源后导致系统无法满足其他进程的资源需求，从而避免死锁的发生。

二、实验设计

为了验证银行家算法的有效性，我们设计了一个模拟实验。实验中，我们创建

了一个包含多个进程和资源的系统，并模拟了进程对资源的请求和释放。每个

进程都有自己的资源需求和最大需求量，系统中的资源总量也是有限的。

首先，我们初始化系统的资源数量和每个进程的最大需求量。然后，模拟进程

的请求和释放过程。当一个进程请求资源时，银行家算法会检查该请求是否能

够满足，如果满足则分配资源，否则将进程置于等待状态。当一个进程释放资

源时，系统将回收该资源并重新分配给其他进程。

实验的关键是设计合理的资源分配策略和进程请求顺序，以模拟不同的场景。我们通过调整进程的最大需求量和资源数量，观察系统的运行情况和死锁的发生情况。

三、实验结果分析

通过多次实验，我们得出了以下结论：

1. 资源数量的合理分配对避免死锁非常重要。如果资源数量过少，无法满足进程的最大需求量，系统容易发生死锁。如果资源数量过多，系统的资源利用率低，效率低下。因此，需要根据系统的实际需求合理分配资源数量。

2. 进程的最大需求量与资源数量的关系也是影响死锁的重要因素。当进程的最大需求量超过系统资源数量的一半时，系统容易发生死锁。因此，需要合理设置进程的最大需求量，避免资源竞争和死锁的发生。

3. 银行家算法能够有效地避免死锁的发生。在实验中，我们观察到当系统资源数量和进程的最大需求量合理设置时，银行家算法能够保证系统的正常运行，避免了死锁的发生。

结论：

银行家算法是一种有效的资源分配算法，能够避免死锁的发生。通过合理的资源分配和安全性检查，银行家算法确保系统中的进程能够安全地执行，提高了系统的可靠性和稳定性。在实际应用中，我们应根据系统的实际需求合理设置资源数量和进程的最大需求量，以保证系统的正常运行。

总结：

本文详细介绍了银行家算法的原理、实验设计和结果分析。通过模拟实验，我们验证了银行家算法的有效性，并得出了一些结论。银行家算法在计算机科学

领域中具有重要的应用价值，能够提高系统的可靠性和稳定性。未来，我们可以进一步研究和优化银行家算法，以适应更复杂的系统需求和资源分配场景。

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银行家算法实验报告 银行家算法实验报告 引言： 在计算机科学领域中，银行家算法是一种用于避免死锁的资源分配算法。它是 由荷兰计算机科学家艾兹赫尔·迪科斯彻在1965年提出的。银行家算法通过合 理的资源分配和安全性检查，确保系统中的进程能够安全地执行，避免了资源 竞争和死锁的发生。本篇文章将详细介绍银行家算法的原理、实验设计和结果 分析。 一、银行家算法的原理 银行家算法基于资源的最大需求和可用性进行资源分配。它将系统中的资源分 为若干类别，并为每个类别分配一个初始数量。当进程请求资源时，银行家算 法会检查该请求是否能够满足，如果满足则分配资源，否则将进程置于等待状态。算法的核心思想是避免分配资源后导致系统无法满足其他进程的资源需求，从而避免死锁的发生。 二、实验设计 为了验证银行家算法的有效性，我们设计了一个模拟实验。实验中，我们创建 了一个包含多个进程和资源的系统，并模拟了进程对资源的请求和释放。每个 进程都有自己的资源需求和最大需求量，系统中的资源总量也是有限的。 首先，我们初始化系统的资源数量和每个进程的最大需求量。然后，模拟进程 的请求和释放过程。当一个进程请求资源时，银行家算法会检查该请求是否能 够满足，如果满足则分配资源，否则将进程置于等待状态。当一个进程释放资 源时，系统将回收该资源并重新分配给其他进程。

实验的关键是设计合理的资源分配策略和进程请求顺序，以模拟不同的场景。我们通过调整进程的最大需求量和资源数量，观察系统的运行情况和死锁的发生情况。 三、实验结果分析 通过多次实验，我们得出了以下结论： 1. 资源数量的合理分配对避免死锁非常重要。如果资源数量过少，无法满足进程的最大需求量，系统容易发生死锁。如果资源数量过多，系统的资源利用率低，效率低下。因此，需要根据系统的实际需求合理分配资源数量。 2. 进程的最大需求量与资源数量的关系也是影响死锁的重要因素。当进程的最大需求量超过系统资源数量的一半时，系统容易发生死锁。因此，需要合理设置进程的最大需求量，避免资源竞争和死锁的发生。 3. 银行家算法能够有效地避免死锁的发生。在实验中，我们观察到当系统资源数量和进程的最大需求量合理设置时，银行家算法能够保证系统的正常运行，避免了死锁的发生。 结论： 银行家算法是一种有效的资源分配算法，能够避免死锁的发生。通过合理的资源分配和安全性检查，银行家算法确保系统中的进程能够安全地执行，提高了系统的可靠性和稳定性。在实际应用中，我们应根据系统的实际需求合理设置资源数量和进程的最大需求量，以保证系统的正常运行。 总结： 本文详细介绍了银行家算法的原理、实验设计和结果分析。通过模拟实验，我们验证了银行家算法的有效性，并得出了一些结论。银行家算法在计算机科学

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银行家算法分析、设计与实现 一、设计理论描述 本设计的目的是通过编写和调试一个系统动态分配资源的简单模拟程序，观察死锁产生的条件，并采用适当的算法，有效地防止和避免死锁地发生。要求如下： （1）模拟一个银行家算法； （2）初始化时让系统拥有一定的资源； （3）用键盘输入的方式申请资源； （4）如果预分配后，系统处于安全状态，则修改系统的资源分配情况； （5）如果预分配后，系统处于不安全状态，则提示不能满足请求， 设计的主要内容是模拟实现动态资源分配。同时编写和调试一个系统动态资源的简单模拟程序，观察死锁产生的条件，并使用适当的算法，有效的防止和避免死锁的发生。 银行家算法.顾名思义是来源于银行的借贷业务，一定数量的本金要应多个客户的借贷周转，为了防止银行加资金无法周转而倒闭，对每一笔贷款，必须考察其是否能限期归还。在操作系统中研究资源分配策略时也有类似问题，系统

中有限的资源要供多个进程使用，必须保证得到的资源的进程能在有限的时间内归还资源，以供其他进程使用资源。如果资源分配不得到就会发生进程循环等待资源，则进程都无法继续执行下去的死锁现象。 把一个进程需要和已占有资源的情况记录在进程控制中，假定进程控制块PCB其中“状态”有就绪态、等待态和完成态。当进程在处于等待态时，表示系统不能满足该进程当前的资源申请。“资源需求总量”表示进程在整个执行过程中总共要申请的资源量。显然，，每个进程的资源需求总量不能超过系统拥有的资源总数, 银行算法进行资源分配可以避免死锁. 二、算法描述及数据结构模型 1.银行家算法: 设进程i提出请求Request[n]，则银行家算法按如下规则进行判断。 (1)如果Request[n]>Need[i，n]，则报错返回。 (2)如果Request[n]>Available，则进程i进入等待资源状态，返回。 (3)假设进程i的申请已获批准，于是修改系统状态： Available=Available-Request Allocation=Allocation+Request Need=Need-Request (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。 2.安全性检查 (1)设置两个工作向量Work=Available；Finish[M]=False (2)从进程集合中找到一个满足下述条件的进程， Finish [i]=False Need<=Work 如找到，执行(3)；否则，执行(4) (3)设进程获得资源，可顺利执行，直至完成，从而释放资源。 Work=Work+Allocation Finish=True

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操作系统实验报告1 银行计算法的 实现 班级：计算机科学与技术082班级 姓名： 学号： 老师：霍林

实验目的： 计算机科学与技术专业学生学习完《计算机操作系统》课程后，进行的一次全面的综合训练，其目的在于加深催操作系统基础理论和基本知识的理解，加强学生的动手能力.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 实验环境: Windos XP系统,java编程 实验分析： 1.实验背景 银行家算法又称“资源分配拒绝”法，其基本思想是，系统中的所有进程放入进程集合，在安全状态下系统受到进程的请求后试探性的把资源分配给他，现在系统将剩下的资源和进程集合中其他进程还需要的资源数做比较，找出剩余资源能满足最大需求量的进程，从而保证进程运行完成后还回全部资源。这时系统将该进程从进程集合中将其清除。此时系统中的资源就更多了。反复执行上面的步骤，最后检查进程的集合为空时就表明本次申请可行，系统处于安全状态，可以实施本次分配，否则，只要进程集合非空，系统便处于不安全状态，本次不能分配给他。请进程等待 2.算法描述 1）如果Request[i] 是进程Pi的请求向量，如果Request[i，j]=K,表示进程Pi 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： 如果Requesti[j]<= Need[i,j]，便转向步骤2；否则认为出错，因为它所需要的资源数已超过它所宣布的最大值。 2）如果Requesti[j]<=Available[j],便转向步骤3，否则，表示尚无足够资源，进程Pi须等待。 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];

银行家算法实验报告c语言

银行家算法实验报告c语言 银行家算法实验报告 引言： 计算机科学中的银行家算法是一种资源分配和避免死锁的算法。它是由艾德加·戴克斯特拉（Edsger Dijkstra）在1965年提出的。银行家算法通过判断一个 系统是否处于安全状态来决定是否分配资源给进程。本实验旨在使用C语言实 现银行家算法，并通过一系列的实例来验证其有效性。 一、实验背景 银行家算法是为了解决资源分配中的死锁问题而提出的。在多进程系统中，每 个进程都需要一定数量的资源来完成任务。然而，如果资源分配不当，可能会 导致死锁的发生，即所有进程都陷入无法继续执行的状态。银行家算法通过合 理地分配资源，避免了死锁的发生。 二、实验目的 本实验的主要目的是通过C语言实现银行家算法，并通过实例验证其正确性和 有效性。具体而言，我们将模拟一个系统中的多个进程，并为每个进程分配资源。然后，我们将使用银行家算法来判断系统是否处于安全状态，从而决定是 否继续分配资源。 三、实验过程 1. 创建进程和资源 我们首先创建了5个进程和3种资源。每个进程需要的资源数量是随机生成的，以模拟真实情况下的资源需求。 2. 分配资源

根据银行家算法的原则，我们按照以下步骤来分配资源： - 首先，检查每个进程的资源需求是否小于等于系统当前可用的资源数量。 - 如果满足条件，将资源分配给该进程，并更新系统剩余资源数量。 - 如果不满足条件，暂时不分配资源给该进程，继续检查下一个进程。 3. 判断系统状态 在每次资源分配后，我们需要判断系统是否处于安全状态。为此，我们使用银 行家算法的核心原则：只有当系统能够为每个进程提供所需的资源时，系统才 是安全的。我们通过遍历所有进程来检查其资源需求是否小于等于系统剩余资 源数量，如果满足条件，说明系统是安全的。 4. 实例验证 我们进行了多个实例验证，以确保银行家算法的正确性。在每个实例中，我们 模拟了不同的进程和资源需求，并观察系统的状态。通过比较实验结果和预期 结果，我们验证了银行家算法的有效性。 四、实验结果 通过多次实验，我们得出了以下结论： 1. 银行家算法能够有效地避免系统死锁的发生。在所有实例中，只有当系统处 于安全状态时，资源才会被分配给进程。 2. 银行家算法能够合理地分配资源，满足每个进程的需求，并保持系统的安全 状态。 3. 银行家算法的实现过程相对复杂，需要对进程和资源进行多次检查和更新。 五、实验总结 通过本次实验，我们成功地使用C语言实现了银行家算法，并验证了其有效性。

银行家算法的模拟实现实验报告

银行家算法的模拟实现 一、实验题目： 模拟实现银行家算法的处理过程 二、实验目的： 银行家算法是防止死锁的代表性算法。本实习旨在加深了解有关资源申请、防止死锁、状态平安性等概念，并体会和运用防止死锁的具体实施方法。然后依照本实习，自行设计模拟程序。 三、实验原理： 1.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那么为进程分配资源。 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那么按当前的申请量分配资源，否那么就推迟分配。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。假设超过那么拒绝分配资源，假设没有超过那么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，假设能满足那么按当前的申请量分配资源，否那么也要推迟分配。 2.平安状态：如果存在一个由系统中所有进程构成的平安序列P1，…，Pn，那么系统处 于平安状态。平安状态一定是没有死锁发生。 不平安状态:不存在一个平安序列。不平安状态一定导致死锁。 平安序列：一个进程序列{P1，…，Pn}是平安的，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。 3.设requesti为进程p[i]的请求向量，如果requesti[j]=K，表示进程p[i]需要K个Rj资源。 当系统发出请求后，系统按下述步骤开场检查： 1〕如果requesti[j]<=need[i][j],转向步骤2；否那么报告出错，申请的资源已经大于它需要的最大值。 2〕如果requesti[j]<=available[j],转向步骤3；否那么报告出错，尚无足够的资源。 3〕系统试探着把资源分配给p[i]，并修改以下数据构造中的值： available[j]=available[j]-request[j] allocation[i][j]=allocation[i][j]+request[j] need[i][j]=need[i][j]-request[j] 4〕系统进展平安性算法，检查此次分配后，系统是否还处于平安状态，假设平安，把资源分配给进程p[i]；否那么，恢复原来的资源分配状态，让进程p[i]等待。 4. 平安性算法： int work[RESOURCE_NUMBER]； bool finish[PROCESS_NUMBER]； 1) Work=Available;

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操作系统原理课程设计 ——银行家算法 指导老师：周敏唐洪英杨宏雨 杨承玉傅由甲黄贤英 院系：计算机学院计算机科学与技术系班级：0237-6 学号：2002370608 姓名：朱应瑜 同组者：陈源 时间：2005/12/22---2005/12/28

目录 一、设计目的 (3) 二、设计内容 (3) 三、银行家算法的基本思想 (3) （一）死锁 (3) （二）系统安全状态 (4) （三）银行家算法避免死锁 (4) 1、银行家算法中的数据结构 (4) 2、银行家算法 (4) 3、安全性算法 (5) 四、系统模块间关系图 (6) 五、系统子模块结构图 (7) 六、输入、输出数据 (9) 七、源程序及系统文件使用说明 (12) （一）源程序 (12) （二）系统文件使用说明 (25) 八、心得体会 (26) 九、参考文献 (26)

银行家算法 一、设计目的 本课程设计是学习完《计算机操作系统》课程后，进行的一次全面的综合训练。通过这次课程设计，让我们更好地掌握操作系统的原理及实现方法,加深对操作系统基础理论和重要算法的理解，加强动手能力。 二、设计内容 编制银行家算法通用程序，并检测所给状态的系统安全性。 三、银行家算法的基本思想 （一）死锁 在多道程序系统中，虽可借助于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，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，当进程处于这种僵持状态时，若无外力作用，它们都将无法再向前推进。 产生死锁的原因可归结为如下两点： （1）竞争资源。 （2）进程间推进顺序非法。 死锁的发生必须具备下列四个必要条件： （1）互斥条件。 （2）请求和保持条件。 （3）不剥夺条件。 （4）环路等待条件。

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银行家算法 一、课题内容和要求 内容： 银行家算法是操作系统中一种最有代表性的用来避免死锁的算法。该算法在资源分配前进行安全性检测，保证系统处于安全状态，从而避免死锁。 此次课程设计的主要内容是实现算法模拟银行家算法，模拟实现动态资源分配，编写和调试一个系统动态资源的简单模拟银行家算法程序程序，观察死锁产生的条件，并使用适当的算法，有效的防止和避免死锁的发生。从而，加深了解有关资源申请、避免死锁等概念，并体会和了解死锁和避免死锁的具体实施方法。要求： 模拟一个银行家算法； 了解算法中用的各种数据结构； 系统的初始状态信息从文本文件读取； 判断是否存在安全序列，输出任意一个安全序列即可； 判断系统是否可以满足进程的请求。 二、需求分析 银行家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。为实现银行家算法，系统必须设置若干数据结构。 本次课程设计的目的是通过编写和调试一个系统动态分配资源的简单模拟程序，观察死锁产生的条件，并采用适当的算法，有效地防止和避免死锁地发生。总体要求如下： ①了解算法中用的各种数据结构；②系统的初始状态信息从文本文件读取；③判断是否存在安全序列，输出任意一个安全序列即可；④判断系统是否可以满足进程的请求。

【要了解银行家算法，必须先了解操作系统安全状态和不安全状态。 安全序列是指一个进程序列{P1，…，Pn}是安全的，即对于每一个进程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。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。】三、概要设计 银行家算法的原理 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。 为保证资金的安全，银行家规定： (1) 当一个顾客对资金的最大需求量不超过银行家现有的资金时就可接纳该顾客； (2) 顾客可以分期贷款，但贷款的总数不能超过最大需求量； (3) 当银行家现有的资金不能满足顾客尚需的贷款数额时，对顾客的贷款可推迟支付，但总能使顾客在有限的时间里得到贷款； (4) 当顾客得到所需的全部资金后，一定能在有限的时间里归还所有的资金. 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，先测试该进程本次申请的资源数是否超过了该资源所剩余的总量。若超过则拒绝分配资源，若能满足则按当前的申请量分配资源，否则也要推迟分配。 银行家算法中用到的主要数据结构： 1.可利用资源向量Available int Available[j] //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 int Max[i][j] //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。

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一、实验目的： 在了解和掌握银行家算法的基础上，能熟练的处理课本例题中所给状态的安全性问题，能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。二、实验内容： 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}的资源数量分别为10，5，7。 进程可动态地申请资源和释放资源，系统按各进程的申请动态地分配资源。要求程序具有显示和打印各进程的某一时刻的资源分配表和安全序列；显示和打印各进程依次要求申请的资源号以及为某进程分配资源后的有关资源数据。 三、实验要求： 本实验要求用高级语言编写和调试一个简单的银行家算法程序。用银行家算法实现资源分配。 四、实验思路： 设request--i为进程p[i]的请求向量，如果requesti[j]=K，表示进程p[i]需要K个Rj资源。当系统发出请求后，系统按下述步骤开始检查： （1）、如果requesti[j]<=need[i][j],转向步骤2；否则报告出错，申请的资源已经大于它需要的最大值。 （2）、如果requesti[j]<=available[j],转向步骤3；否则报告出错，尚无足够的资源。（3）、系统试探着把资源分配给p[i]，并修改下列数据结构中的值： available[j]=available[j]-request[j] allocation[i][j]=allocation[i][j]+request[j] need[i][j]=need[i][j]-request[j] （4）、系统进行安全性算法，检查此次分配后，系统是否还处于安全状态，若安全，把资源分配给进程p[i]；否则，恢复原来的资源分配状态，让进程p[i]等待。 五、实验源码： #include #define TRUE 1 #define FALSE 0 #define M 5 #define N 3 int available[N]={3,3,2}; int max[M][N]={{7,5,3},{3,2,2},{9,0,2},{2,2,2},{4,3,3} }; int allocation[M][N]={{0,1,0},{2,0,0},{3,0,2},{2,1,1},{ 0,0,2}}; int need[M][N],p[M]; void init(){ int i,j; for(i=0;i

银行家算法实验报告模版

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： 操作系统原理实验--银行家算法实验报告 1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） 5）于2011年4月10日以前提交本次实验报告（含电子和纸质报告，由学习委员以班为单位统一打包提交）。 2 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。 3 实验步骤与源程序 （学生自己填写） 4 测试数据与实验结果（可以抓图粘贴） （学生自己填写） 5 结果分析与实验体会 （学生自己填写）

2. 版面格式： （1）各级标题：黑体，小四，段前/段后：6磅 （2）正文内容：宋体、五号，行间距1.25倍； （3）程序代码：宋体、五号，单倍行间距； （4）A4纸，上、下、左、右边距：2厘米 注：蓝色字体部分为注释，正式报告中将其删除。 《操作系统原理》实验报告 - 1 -

实验二银行家算法实验报告

实验二银行家算法实验报告 一、实验目的 通过本次实验，主要学习了解了银行家算法的原理和实现方式，掌握银行家算法的应用场景，了解了安全序列的概念和判断方法，并通过代码实现加深对银行家算法的理解和掌握。 二、实验过程 1、阅读银行家算法的相关理论知识。 2、编写银行家算法的代码实现。 3、根据实验要求，设置不同的初始资源分配和不同的进程请求资源情况，分别计算是否存在安全序列。 三、实验结果与分析 1、首先按照实验要求设置一个初始的资源分配情况： 可用的资源数目：4 4 4 进程数目：4 各进程对三种资源的最初需要数目： Max：7 5 3 3 2 2 9 0 2 2 2 2 已分配资源数目： Allocation：0 1 0 2 0 0 3 0 2 2 1 1

剩余资源数目： Need： 7 4 3 1 2 2 6 0 0 0 1 1 根据上述数据，计算出该初试分配情况下的安全序列为：1 -> 3 -> 4 -> 2。 2、然后设置一个进程请求资源的情况： 进程 1 请求资源 [3,3,0]，进程 2 请求资源 [1,0,1]，进程 3 请求资源 [2,2,0]，进程 4 请求资源 [0,0,2]。 根据银行家算法，先进行安全性检测，发现该系统不存在安全序列，因此不满足银行 家算法的要求，请求不被满足。 3、接着修改初始的资源分配情况和请求的资源情况，进行比较： 通过以上的实验操作，得出结论：只有当请求的资源不会导致系统不再安全时，才会 满足请求。银行家算法基于这个假设进行运算，它管理着一个可以分配的表格，该表格显 示系统的各种资源已经分配和未分配的情况，并确定哪些进程可以分配资源，哪些不可 以。 四、实验总结 本次实验通过对银行家算法的概念、原理和应用场景的了解，对该算法有了更深的认 识和理解，并通过代码实现和实验操作，进一步巩固和掌握了该算法的应用方法。在实验 过程中，也有一些需要注意的问题：如需要按照一定的顺序输入原数据，正确地计算资源 分配和剩余情况；核实每个请求的资源数目是否足够，才进行安全性检测；注意计算过程 中数值的准确性和解题思路的正确性等。总之，通过这次实验，提高了我们在算法设计与 分析方面的能力，为今后的学习和研究打下了良好的基础。

银行家算法实验报告总结

银行家算法实验报告总结 一、实验目的与背景 银行家算法是一种用于避免死锁和保证系统稳定运行 的算法。通过模拟银行贷款行为的策略，银行家算法可以有效地避免系统的资源枯竭，从而保证系统的正常运行。在本实验中，我们通过使用银行家算法对实际的系统进行模拟，验证其有效性。 二、算法原理与流程 银行家算法的主要原理是：将系统中的所有资源按照类型进行分类，并对每种资源设置一个最大值和最小值，分别表示该资源的最大需求量和最小剩余量。同时，对于每个进程，需要定义其最大需求量、已分配资源和需求量，并根据这些信息来决定是否分配资源。 具体流程如下： 初始化：将所有资源的最大值和最小值进行初始化，并给每个进程分配一个唯一的标识符。 请求资源：每个进程在执行过程中，如果需要更多的资源，则向系统发送请求。 分配资源：系统根据银行家算法的原理，将资源分配给满足条件的进程。 更新资源：系统更新已分配给进程的资源，并检查是否满足每个进程的最大需求量。

重复执行：如果存在多个进程需要资源，则重复执行步骤2-4，直到所有进程都满足其最大需求量或系统中的资源 不足以为更多的进程分配资源为止。 三、实验数据与结果 在本实验中，我们使用了10个进程，每个进程的需求 量和已分配资源均随机生成。实验结果表明，在满足了每个进程的最大需求量后，系统中仍有剩余资源，证明了银行家算法可以有效地避免资源的浪费。 四、结果分析 通过对实验结果进行分析，我们发现银行家算法可以有效地保证系统的稳定性，避免出现死锁和资源枯竭等问题。同时，该算法需要较少的系统开销，因为只需要对每个进程的请求进行处理和更新，不需要进行额外的检查和管理。 五、性能对比分析 为了进一步验证银行家算法的性能，我们将其与其他常见的资源管理算法进行了比较。在同等条件下，与其他算法相比，银行家算法具有更高的系统吞吐量和更低的响应时间。 银行家算法在系统吞吐量和响应时间方面均优于其他 常见算法，而在死锁发生率上，银行家算法则表现出了更高的稳定性。 六、实验总结 本实验通过模拟实际系统验证了银行家算法的优越性。

银行家算法的模拟实现实验报告

银行家算法的模拟实现实验报告 银行家算法的模拟实现 一、实验题目： 模拟实现银行家算法的处理过程 二、实验目的： 银行家算法是避免死锁的代表性算法。本实习旨在加深了解有关资源申请、避免死锁、状态安全性等概念，并体会和运用避免死锁的具体实施方法。然后依照本实习，自行设计 模拟程序。 三、实验原理： 1.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. 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。不安全状态一定导致死锁。 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。 3. 设requesti为进程p[i]的请求向量，如果requesti[j]=K，表示进程p[i]需要 K个Rj资源。当系统发出请求后，系统按下述步骤开始检查： 1）如果requesti[j]<=need[i][j],转向步骤2；否则报告出错，申请的资源已经大 于它需要的最大值。 2）如果requesti[j]<=available[j],转向步骤3；否则报告出错，尚无足够的资源。3）系统试探着把资源分配给p[i]，并修改下列数据结构中的值： available[j]=available[j]-request[j]

银行家算法 实验报告

淮海工学院计算机工程学院实验报告书 课程名：《操作系统原理》 题目：银行家算法 班级： 学号： 姓名：

一、实验目的 银行家算法是操作系统中避免死锁的典型算法，本实验可以加深对银行家算法的步 骤和相关数据结构用法的更好理解。 实验环境 TurboC2.0/3.0或VC++6.0 实验学时 4学时，必做实验。 二、实验内容 用C语言编写一个简单的银行家算法模拟程序，用银行家算法实现资源分配。程序能模拟多个进程共享多种资源的情形。进程可动态地申请资源，系统按各进程的申请动态地分配资源。要求程序具有显示和打印各进程的某一时刻的资源分配表和安全序列；显示和打印各进程依次要求申请的资源数量以及为某进程分配资源后的有关资源数据 的情况。 三、实验说明 实验中进程的数量、资源的种类以及每种资源的总量Total[j]最好允许动态指定。初始时每个进程运行过程中的最大资源需求量Max[i,j]和系统已分配给该进程的资源量Allocation[i,j]均为已知（这些数值可以在程序运行时动态输入），而算法中其他数据结 构的值（包括Need[i,j]、Available[j]）则需要由程序根据已知量的值计算产生。 四、实验步骤 1、理解本实验中关于两种调度算法的说明。 2、根据调度算法的说明，画出相应的程序流程图。 3、按照程序流程图，用C语言编程并实现。 五、分析与思考 1．要找出某一状态下所有可能的安全序列，程序该如何实现？ 答：要找出这个状态下的所有可能的安全序列，前提是要是使这个系统先处于安全状态，而 系统的状态可通过以下来描述： 进程剩余申请数=最大申请数-占有数；可分配资源数=总数-占有数之和； 通过这个描述来算出系统是否安全，从而找出所有的安全序列。 2．银行家算法的局限性有哪些？ 答：银行家算法是一种最有代表性的避免死锁的算法。银行家算法即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。但任何一种算法都存在其缺点，对各进程的资源分配要求严格，经常使其处于不安全状态，银行家算法的主要局限是过于谨慎和检查各申请者对各类资源的最大需求量开销较大。 六、测试数据与实验结果

银行家算法实验报告

银行家算法实验报告 引言： 在计算机科学领域，由于资源的有限性，进程资源分配问题一直备受关注。而银行家算法被广泛应用于操作系统中，用于确保资源的安全分配。本文旨在介绍银行家算法的原理和应用，并通过实验报告来验证该算法的有效性和可行性。 1. 银行家算法简介 银行家算法是由美国学者Dijkstra提出的一种资源分配和避免死锁的算法。其基本思想是通过银行家的原则来避免系统陷入死锁状态，保证资源分配的安全性和可行性。银行家算法适用于具有多个进程和多个资源的并发系统中。 2. 银行家算法原理 银行家算法基于两个重要的概念：安全性和可分配性。安全性表示在系统当前状态下，是否存在一种资源分配序列可以使系统避免死锁状态。可分配性表示系统是否能够满足进程对资源的请求。 银行家算法的实现需要以下几个关键步骤：

(1) 初始化：对每个进程设置最大需求量、已分配资源量和需 求资源量。 (2) 效验：判断系统当前状态下资源是否满足所有进程的需求，即判断系统是否处于安全状态。 (3) 分配：若系统处于安全状态，则根据某种资源分配策略， 为进程分配资源。 (4) 请求：进程请求资源。 (5) 回收：进程释放资源。 3. 银行家算法的实验验证 为了验证银行家算法的有效性和可行性，我们设置了一个简单 的实验环境，模拟一个有限的资源系统，包含3个进程和3种不 同类型的资源。 实验过程如下： (1) 初始化：对每个进程设置最大需求量、已分配资源量和需 求资源量。设置3个进程的最大需求量分别为{5, 4, 3}，已分配资 源量分别为{1, 2, 2}，需求资源量分别为{3, 2, 0}。 (2) 效验：判断系统当前状态下资源是否满足所有进程的需求。

操作系统银行家算法实验报告

银行家算法实验报告 【实验目的】 (1)根据设计题目的要求，充分地分析和理解题目，叙述系统的要求，明确程序要求实现的功能以及限制条件。 (2)明白自己需要用代码实现的功能，清楚编写每部分代码的目的，做到有的放矢，有条理不遗漏的用代码实现银行家算法。 【实验要求】 (1)了解和理解死锁； (2)理解利用银行家算法避免死锁的原理； (3)会使用某种编程语言。 【实验原理】 一、安全状态 指系统能按照某种顺序如称为

银行家算法实验报告

计算机操作系统实验报告 一、实验名称：银行家算法 二、实验目的：银行家算法是防止死锁的一种重要方法，通过编写 一个简单的银行家算法程序，加深了解有关资源申请、防止死锁等概念，并体会和了解死锁和防止死锁的具体实施方法。 三、问题分析与设计： 1、算法思路：先对用户提出的请求进展合法性检查，即检查 请求是否大于需要的，是否大于可利用的。假设请求合法，那么进展预分配，对分配后的状态调用平安性算法进展检查。假设平安，那么分配；假设不平安，那么拒绝申请，恢复到原来的状态，拒绝申请。 2、银行家算法步骤：〔1〕如果Requesti＜or =Need,那么转向 步骤(2)；否那么，认为出错，因为它所需要的资源数已超过它所宣布的最大值。 〔2〕如果Request＜or=Available,那么转向步骤〔3〕；否那么，表示系统XX无足够的资源，进程必须等待。 〔3〕系统试探把要求的资源分配给进程Pi,并修改下面数据构 造中的数值： Available=Available-Request[i];

Allocation=Allocation+Request; Need=Need-Request; (4)系统执行平安性算法，检查此次资源分配后，系统是否处于平 安状态。 3、平安性算法步骤： 〔1〕设置两个向量 ①工作向量Work。它表示系统可提供进程继续运行所需要的各类资源数目，执行平安算法开场时，Work=Allocation; ②布尔向量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，开场时先做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： ①Finish[i]=false ②Need

银行家算法c实验报告

银行家算法c实验报告 篇一：操作系统实验报告--C语言实现银行家算法 实验报告 篇二：银行家算法+实验报告 淮海工学院计算机工程学院 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：511021012 姓名： 一、实验目的 银行家算法是操作系统中避免死锁的典型算法，本实验可以加深对银行家算法的步骤和相关数据结构用法的更好理解。实验环境 Turbo C /或VC++ 实验学时 4学时，必做实验。 二、实验内容 用C语言编写一个简单的银行家算

法模拟程序，用银行家算法实现资源分配。程序能模拟多个进程共享多种资源的情形。进程可动态地申请资源，系统按各进程的申请动态地分配资源。要求程序具有显示和打印各进程的某一时刻的资源分配表和安全序列；显示和打印各进程依次要求申请的资源数量以及为某进程分配资源后的有关资源数据的情况。 三、实验说明 实验中进程的数量、资源的种类以及每种资源的总量Total[j]最好允许动态指定。初始时每个进程运行过程中的最大资源需求量Max[i,j]和系统已分配给该进程的资源量Allocation[i,j]均为已知（这些数值可以在程序运行时动态输入），而算法中其他数据结构的值（包括Need[i,j]、Available[j]）则需要由程序根据已知量的值计算产生。 四、实验步骤 1、理解本实验中关于两种调度算法的说明。 2、根据调度算法的说明，画

出相应的程序流程图。3、按照程序流程图，用C语言编程并实现。五、分析与思考 1．要找出某一状态下所有可能的安全序列，程序该如何实现？ 答：要找出这个状态下的所有可能的安全序列，前提是要是使这个系统先处于安全状态，而 系统的状态可通过以下来描述： 进程剩余申请数=最大申请数-占有数；可分配资源数=总数- 占有数之和；通过这个描述来算出系统是否安全，从而找出所有的安全序列。 2．银行家算法的局限性有哪些？ 答：银行家算法是一种最有代表性的避免死锁的算法。银行家算法即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。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

银行家算法_实验报告

课程设计报告 课程设计名称共享资源分配与银行家算法 系（部） 专业班级 姓名 学号 指导教师 年月日

目录 一、课程设计目的和意义3 二、方案设计及开发过程3 1.课题设计背景3 2.算法描述3 3.数据结构4 4.主要函数说明4 5.算法流程图5 三、调试记录与分析 四、运行结果及说明6 1．执行结果 6 2．结果分析7 五、课程设计总结8

一、程设计目的和意义 计算机科学与技术专业学生学习完《计算机操作系统》课程后，进行的一次全面的综合训练，其目的在于加深催操作系统基础理论和基本知识的理解，加强学生的动手能力.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、方案设计及开发过程 1.课题设计背景 银行家算法又称“资源分配拒绝”法，其基本思想是，系统中的所有进程放入进程集合，在安全状态下系统受到进程的请求后试探性的把资源分配给他，现在系统将剩下的资源和进程集合中其他进程还需要的资源数做比较，找出剩余资源能满足最大需求量的进程，从而保证进程运行完成后还回全部资源。这时系统将该进程从进程集合中将其清除。此时系统中的资源就更多了。反复执行上面的步骤，最后检查进程的集合为空时就表明本次申请可行，系统处于安全状态，可以实施本次分配，否则，只要进程集合非空，系统便处于不安全状态，本次不能分配给他。请进程等待 2.算法描述 1）如果Request[i] 是进程Pi的请求向量，如果Request[i，j]=K,表示进程Pi 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：如果Requesti[j]<= Need[i,j]，便转向步骤2；否则认为出错，因为它所需要的资源数已超过它所宣布的最大值。 2）如果Requesti[j]<=Available[j],便转向步骤3，否则，表示尚无足够资源，进程Pi须等待。 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。