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银行家算法

银行家算法
银行家算法

实验报告

一、题目概述(银行家算法)

1.问题描述

实现银行家算法

2.基本要求

输入实例,能够使银行家算法判断资源分配是否存在安全序列

二、实验准备

1)先对用户提出的请求进行合法性检查,即检查请求是否大于需要的,是否大于可利用的。

若请求合法,则进行预分配,对分配后的状态调用安全性算法进行检查。若安全,则分配;若不安全,则拒绝申请,恢复到原来的状态,拒绝申请。

2)银行家算法就是系统试探着把资源分配给进程Pi,然后系统执行安全性算法,检查此次分配资源后系统是否处于安全状态。若安全,才把资源分配给Pi;否则,不分配,让Pi等待。通过这种方式使系统一直处于安全状态,从而避免死锁,银行家算法函数并输出一个安全序列。

三、实验内容

安全性算法步骤:

(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

行安全算法开始时,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

①Finish[i]=false

②Need[i,j]<=Work如找到,执行步骤(3);否则,执行步骤(4)。

(3)当进程P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[j]+Allocation[i,j]; Finish[i]=true; 转向步骤(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。

四、实验过程与结果

以书上的银行家算法输入为例:

五、实验心得

通过这次实验,我学习到了死锁和避免死锁的具体实施方法,银行家算法是避免死锁的主要方法。多个进程同时运行时,系统根据各类系统资源的最大需求和各类系统的剩余资源为进程安排安全序列,使得系统能快速且安全地运行进程,有效的避免了死锁现象。

银行家算法例题——四步走解题

银行家算法例题 系统中原有三类资源A、B、C和五个进程P1、P2、P3、P4、P5,A资源17,B资源5,C资源20。当前(T0时刻)系统资源分配和进程最大需求如下表。 1、现在系统T0时刻是否处于安全状态? 2、是否可以允许以下请求? (1)T1时刻:P2 Request2=(0,3,4) (2)T2时刻:P4 Request4=(2,0,1) (3)T3时刻:P1 Request1=(0,2,0) 注:T0 T1 T2 T3时刻是前后顺序,后一时刻是建立在前一时刻的基础上。

解:由题设可知Need=Max-Allocation AvailableA=17-(2+4+4+2+3)=2(原有-分配) 同理AvailableB=3,AvailableC=3 可得T0时刻资源分配表如下所示(表中数据顺序均为A B C): 1、判断T0时刻是否安全,需要执行安全算法找安全序列,过程如下表: T0时刻能找到一个安全序列{P4,P3,P2,P5,P1},故T0时刻系统处于安全状态。

2、判断T1 T2 T3时刻是否满足进程请求进行资源分配。 (1)T1时刻,P2 Request2=(0,3,4) //第一步判断条件 ①满足Request2=(0,3,4)<=Need2(1,3,4) ②不满足Request2=(0,3,4)<=Available(2,3,3) 故系统不能将资源分配给它,此时P2必须等待。 (2)T2时刻,P4 Request4=(2,0,1) //第一步判断条件①满足Request4=(2,0,1)<=Need4(2,2,1) ②满足Request4=(2,0,1)<=Available(2,3,3) //第二步修改Need、Available、Allocation的值 Available=Available-Request4= (0,3,2) Allocation4=Allocation4+Request4=(4,0,5) Need4=Need4-Request4=(0,2,0) //第三步执行安全算法,找安全序列 (注解:先写上work,其初值是系统当前进行试分配后的Available(0,3,2) ,找五个进程中Need小于work的进程,比如Need4<=Work满足,则将P4写在第一行的最前面,同时写出P4的Need和Allocation,以此类推)

用银行家算法实现资源分配

南通大学 杏林学院 操作系统实验(用银行家算法实现资源分配)班级:计121 小组成员:方筱雯1213023008 周徐莲1213023014 指导老师:丁卫平

一:实验目的 为了了解系统的资源分配情况,假定系统的任何一种资源在任一时刻只能被一个进程使用。任何资源已经占用的资源只能由自己释放,而不能由其他进程抢占。当进程申请的资源不能满足时,必须等待。因此,只要资源分配算法能保证进程的资源请求,且不出现循环等待,则系统不会出现死锁。 编写模拟系统进行资源调度的程序,采用银行家算法,有效的避免死锁的产生。模拟进程的分配算法,了解死锁的产生和避免的办法。二:实验要求 (1):为了观察死锁产生和避免的情况,要求设计3到4个并发进程,共享系统的10个同类不可抢占的资源。各进程是动态进行资源的申请和释放。 (2):用银行家算法设计一个资源分配程序,运行这个程序,观察系统运行情况,并对系统运行的每一步进行显示。三:实验流程图

四:源程序 #include #include #include #include #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"<>Process.Max[i][j]; cout<<"输入每个进程已经分配的各类资源数,按照"<

银行家算法例题

银行家算法例题 假定系统中有五个进程{P0,P1,P2,P3,P4} 和三类资源{A ,B,C},各种资源的数量分别为10、5、7,在T0 时刻的资源分配情况 (1)T0时刻的安全性 利用安全性算法对T0时刻的资源分配情况进行分析 (2)P1请求资源:P1发出请求向量Request1(1,0,2),系统按银行家算法进行检查 ①Request1(1,0,2)≤Need1(1,2,2) ②Request1(1,0,2)≤Available1(3,3,2) ③系统先假定可为P1分配资源,并修改Available ,Allocation1和Need1向量,由此形成 资源情况 进程 Max Allocation Need Available A B C A B C A B C A B C P0 7 5 3 0 1 0 7 4 3 3 3 2 P1 3 2 2 2 0 0 1 2 2 P2 9 0 2 3 0 2 6 0 0 P3 2 2 2 2 1 1 0 1 1 P4 4 3 3 0 0 2 4 3 1 资源情况 进程 Work A B C Need A B C Allocation A B C Work+Allocatio n A B C Finish P1 3 3 2 1 2 2 2 0 0 5 3 2 TRUE P3 5 3 2 0 1 1 2 1 1 7 4 3 TRUE P4 7 4 3 4 3 1 0 0 2 7 4 5 TRUE P2 7 4 5 6 0 0 3 0 2 10 4 7 TRUE P0 10 4 7 7 4 3 0 1 0 10 5 7 TRUE

银行家算法详解

一、课程设计目的和意义 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。集体要求如下: (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, 此次课程设计的主要内容时模拟实现动态资源分配。同时要求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。 银行家算法是避免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、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。死锁的产生,必须同时满足四个条件,即一个资源每次只能由一个进程张勇;第二个为等待条件,即一个进程请求资源不能满足时,它必须等待,单它仍继续宝石已得到的所有其他资源;第三个为非剥夺条件,即在出现死锁的系统中一定有不可剥夺使用的资源;第四个为循环等待条件,系统中存在若干个循环等待的进程,即其中每一个进程分别等待它前一个进程所持有的资源。防止死锁的机构只能确保上述四个条件之一不出现,则系统就不会发生死锁。通过这个算法可以用来解决生活中的实际问题,如银行贷款等。 二、方案设计及开发过程 (一)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 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

银行家算法习题1

银行家算法流程

安全性算法流程图

银行家算法例题 1.假定系统中有4个进程1P ,2P ,3P ,4P , 3种类型的资源1R ,2R ,3R ,数量分别为9,3,6, 0T 时刻的资源分配情况如表2-1所示。 表2-1 T 0时刻的资源分配情况 试问: (1) T 0时刻是否安全? (2) T 0时刻以后,若进程P 2发出资源请求Request 2(1,0,1), 系统能否将资源分配给它? (3) 在进程P 2申请资源后,若P1发出资源请求Request 1(1,0,1), 系统能否将资源分配 给它? (4) 在进程P 1申请资源后,若P3发出资源请求Request 3(0,0,1), 系统能否将资源分配 给它? 2. 在银行家算法中,出现以下资源分配情况(见表2-2) 系统剩余资源数量=(3,3,2) (1) 该状态是否安全(给出详细的检查过程) (2) 如果进程依次有如下资源请求: P1:资源请求request (1,0,2) P2:资源请求request (3,3,0) P3:资源请求request (0,1,0) 则系统该如何进行资源分配才能避免死锁?

3.设系统中有3种类型的资源(A、B、C)和5个进程P1、P2、P3、P4、P5,A资源的数量为17,B资源的数量为5,C资源的数量为20。在T0时刻,系统状态见表2-3。系统采用银行家算法实现死锁避免。 (1)T0时刻是否为安全状态?若是,请给出安全序列 (2)在T0时刻,若进程P2请求资源(0,3,4),是否能实施资源分配?为什么? (3)在(2)的基础上,若进程P4请求资源(2,0,1),是否能实施资源分配? (4)在(3)的基础上,若进程P1请求资源(0,2,0),是否能实施资源分配? 4.某系统有R1、R2、R3共三种资源,在T0时刻P1、P2、P3、P4这四个进程对资源的占用和需求情况见表2-24,此时系统的可用资源矢量为(2,1,2)。试问: 1)将系统中各种资源总数和此刻各进程对各资源的需求数目用矢量或矩阵表示出来。2)如果此时进程P1和进程P2均发出资源请求矢量Request(1,0,1),为了保证系统的安全性,应如何分配资源给这两个进程?说明所采用策略的原因。 3)如果2)中两个请求立即得到满足后,系统此刻是否处于死锁状态? 5.考虑某个系统在表2-25时刻的状态

银行家算法报告和代码

1
课程设计(论文)
题 目: 银行家算法 院 (系): 信息与控制工程系 专业班级: 姓 名: 学 号: 指导教师:
2016 年 1 月 15 日
页脚内容 16

1
西安建筑科技大学华清学院课程设计(论文)任务书
专业班级: 学生姓名:
指导教师(签名):
一、课程设计(论文)题目
银行家算法:设计一个 n 个并发进程共享 m 个系统资源的程序以实现银行家算法。
二、本次课程设计(论文)应达到的目的
操作系统课程实践性比较强。课程设计是加强学生实践能力的一个强有力手段。课程设计要求学 生在完成程序设计的同时能够写出比较规范的设计报告。严格实施课程设计这一环节,对于学生基本 程序设计素养的培养和软件工作者工作作风的训练,将起到显著的促进作用。
本题目要达到目的:了解多道程序系统中,多个进程并发执行的资源分配。掌握银行家算法,了 解资源在进程并发执行中的资源分配情况。掌握预防死锁的方法,系统安全状态的基本概念。
三、本次课程设计(论文)任务的主要内容和要求(包括原始数据、技术参 数、设计要求等)
要求: 1)能显示当前系统资源的占用和剩余情况。 2)为进程分配资源,如果进程要求的资源大于系统剩余的资源,不与分配并且提示分配不成功; 3)撤销作业,释放资源。 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的发生。 银行家算法分配资源的原则是:系统掌握每个进程对资源的最大需求量,当进程要求申请资源时, 系统就测试该进程尚需资源的最大量,如果系统中现存的资源数大于或等于该进程尚需求资源最大量 时,就满足进程的当前申请。这样就可以保证至少有一个进程可能得到全部资源而执行到结束,然后 归还它所占有的全部资源供其它进程使用。
四、应收集的资料及主要参考文献:
操作系统经典算法的编程实现资料非常丰富,可以在图书馆找书籍或在因特网上找资料,都很容 易找到,但是大部分代码是不全的,不能直接运行,希望大家只是把它当参考,编码还是自己做。
参考文献: 【1】汤小丹、梁红兵、哲凤屏、汤子瀛 编著.计算机操作系统(第三版).西安:西 安电子科技大学出版社,2007.5 【2】史美林编.计算机操作系统教程.北京:清华大学出版社,1999.11 【3】徐甲同编著.操作系统教程.西安:西安电子科技大学出版社,1996.8 【4】Clifford,A.Shaffer 编著.数决结构与算法分析(C++版).北京:电子工业出版 社,2005.7 【5】蒋立翔编著.C++程序设计技能百练.北京:中国铁道出版社,2004.1
五、审核批准意见
教研室主任(签字)
1 页脚内容

银行家算法

操作系统原理 课程设计 课程名称:死锁的避免;模拟银行家算法 专业班级:14级信管2班 组长:赵贤杰 成员:云靖宿熙隆 指导教师:付维娜 2016 / 2017 学年第 2 学期 【设计题目】

死锁的避免;银行家算法 【设计目标】 (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的基础上,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。 (3)理解和掌握安全序列、安全性算法 (4)了解和理解死锁; (5)理解利用银行家算法避免死锁的原理; (6)会使用某种编程语言。 【设计原理】 一、安全状态 指系统能按照某种顺序如(称为序列为安全序列),为每个进程分配所需的资源,直至最大需求,使得每个进程都能顺利完成。 二、银行家算法 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: 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。 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 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。 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];

《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 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;

操作系统课程设计(银行家算法的模拟实现)

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。 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: ①如果Requesti[j]<=Need[i,j],便转向步骤②;否则认为出错,

操作系统实验四-银行家算法

银行家算法 xxx 711103xx 2012年5月21日一、实验目的 通过实验,加深对多实例资源分配系统中死锁避免方法——银行家算法的理解,掌握Windows环境下银行家算法的实现方法,同时巩固利用Windows API进行共享数据互斥访问和多线程编程的方法。 二、实验内容 1. 在Windows操作系统上,利用Win32 API编写多线程应用程序实现银行家算法。 2. 创建n个线程来申请或释放资源,只有保证系统安全,才会批准资源申请。 3. 通过Win32 API提供的信号量机制,实现共享数据的并发访问。 三、实验步骤(设计思路和流程图) 最主要的用以实现系统功能的应该有两个部分,一是用银行家算法来判断,二是用安全性算法来检测系统的安全性。 1、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:

(1) 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,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。 2、安全性算法 (1) 设置两个向量:①Work∶=Available; ②Finish (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[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。

银行家算法

银行家算法 一、实验目的:银行家算法是避免死锁的一种重要方法,通过编写一个简单的银行家算法程序,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。 二、问题分析与设计: 1、算法思路:先对用户提出的请求进行合法性检查,即检查请求是否大于需要的,是否大于可利用的。若请求合法,则进行预分配,对分配后的状态调用安全性算法进行检查。若安全,则分配;若不安全,则拒绝申请,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,则转向步骤(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Request<or=Available,则转向步骤(3);否则,表示系统中尚无足够的资源,进程必须等待。 (3)系统试探把要求的资源分配给进程Pi,并修改下面数据结构中的数值:Available=Available-Request[i]; Allocation=Allocation+Request; Need=Need-Request; (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。 3、安全性算法步骤: (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,执行安全算法开始时,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,开始时先做Finish[i]=false,当有足够资源分配给进程时,令Finish[i]=tru e。 (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

编程序模拟银行家算法

武汉理工大学华夏学院课程设计报告书 课程名称:操作系统原理 题目:编程序模拟银行家算法 系名:信息工程系 专业班级:软件1121 姓名:钟伟 学号:10212812120 指导教师:苏永红 2014年 6 月13 日

武汉理工大学华夏学院信息工程系 课程设计任务书 课程名称:操作系统原理课程设计指导教师:苏永红 班级名称:软件1121 开课系、教研室:软件与信息安全 一、课程设计目的与任务 操作系统课程设计是《操作系统原理》课程的后续实践课程,旨在通过一周的实践训练,加深学生对理论课程中操作系统概念,原理和方法的理解,加强学生综合运用操作系统原理、Linux系统、C语言程序设计技术进行实际问题处理的能力,进一步提高学生进行分析问题 和解决问题的能力,包含系统分析、系统设计、系统实现和系统测试的能力。 学生将在指导老师的指导下,完成从需求分析,系统设计,编码到测试的全过程。 二、课程设计的内容与基本要求 1、课程设计题目 编程序模拟银行家算法 2、课程设计内容 本课程设计要求在Linux操作系统,GCC编译环境下开发。 银行家算法是避免死锁的一种重要方法,本实验要求用用c/c++语言在Linux操作系统 环境下编写和调试一个简单的银行家算法程序。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。 思想:将一定数量的资金供多个用户周转使用,当用户对资金的最大申请量不超过现存 资金时可接纳一个新客户,客户可以分期借款,但借款总数不能超过最大的申请量。银行家 对客户的借款可以推迟支付,但是能够使客户在有限的时间内得到借款,客户得到所有的借 款后能在有限的时间内归还。用银行家算法分配资源时,测试进程对资源的最大需求量,若 现存资源能满足最大需求就满足当前进程的申请,否则推迟分配,这样能够保证至少有一个 进程可以得到所需的全部资源而执行到结束,然后归还资源,若OS能保证所有进程在有限 的时间内得到所需资源则称系统处于安全状态。 3、设计报告撰写格式要求: 1设计题目与要求 2 设计思想 3系统结构 4 数据结构的说明和模块的算法流程图 5 使用说明书(即用户手册):内容包含如何登录、退出、读、写等操作说明 6 运行结果和结果分析(其中包括实验的检查结果、程序的运行情况) 7 自我评价与总结 8 附录:程序清单,注意加注释(包括关键字、方法、变量等),在每个模块前加注释;

银行家算法例子+答案

1、设系统中有3种类型的资源(A , B , C )和5个进程P1、P 2、P3 P4 P5, A 资源的数量为 17, B 资源的数量为5, C 资源的数量为20。在T o 时刻系统状 态见下表(T o 时刻系统状态表)所示。系统米用银行家算法实施死锁避免策 略。(12分) T o 时刻系统状态表 T0时刻系统状态表 (1) T o 时刻是否为安全状态?若是,请给出安全序列。 (2) 在T o 时刻若进程P2请求资源(0, 3, 4),是否能实施资源分配?为 什么? 满足P5的运行,在P5运行后,系统的状态为: 2 1 2 3 4 7 4 o 2 1 3 4 A 4 o 5 C A o o 6 V' 5 4 7 2 o 4 2 2 1 o o o o o o 同样的, 在 P5运行后,V ' (5, 4, 7)也大于等于 C-A 中P4所在的行(2, 2, 1),则能满 足P4的运行。P4运行后,系统的状态为: ⑷ 在(3) 的基; 础上, 若进程 P1 请求资源(o , 2, o ),是否能实施资源 分配?为什么 ,? 答: 当前 的系 统状态描述为: 5 5 9 2 1 2 3 4 7 5 3 6 4 o 2 1 3 4 C 4 o 11 A 4 o 5 C A o o 6 4 2 5 2 o 4 2 2 1 4 2 4 3 1 4 1 1 o R 17 5 2o V 2 3 3 (3)在(2)的基础上,若进程 分配?为什么? P4请求资源(2, o , 1),是否能实施资源 (1) 在To 时刻,由于V (2, 3, 3)大于等于(C-A )中P5所在行的向量(1 , 1 ,。),因此V 能

银行家算法的实现

实验四银行家算法的实现 1、实验目的 通过编写和调试银行家算法的模拟程序以加深对避免死锁方案的理解。熟悉银行家算法的分配思想。 2、实验要求 设计一个银行家方案。并编写模拟程序实现之。已知系统总共的资源数、进程名、进程已分配的资源、进程运行完毕最大最资源的需求量,以书上例题为例,分析某一时刻系统的安全状态,如果安全,输出安全序列。 3、算法描述 银行家算法中数据结构如下: n :系统中的进程个数; m :系统中的资源类数。 1)Available(m):现有资源向量。 Available(j)=k表示k个未分配的j类资源 2)Max(n,m):资源最大申请量矩阵。 Max(i,j)=k表示第i个进程在运行过程中对第j类资源的最大申请量为k。 3)Allocation(n,m):资源分配矩阵。 Allocation(i,j)=k表示进程i已占有k个j类资源。 4)Need(n,m):进程以后还需要的资源矩阵。 Need(i,j)=k表示进程i以后还需要k个第j类资源。 显然有Need[i,j]=Max[i,j]-Allocation[i,j]。 5)Request(n,m):进程申请资源矩阵。 Request(i,j)=k表示进程i申请k个第j类资源。 银行家算法思想如下: 若进程i申请资源,申请资源向量为Request(i),则有如下资源分配过程: 1)如果Request(i)〉Need(i),则报错返回。 2)如果Request(i)〉Avaliable,则进程i进入等待资源状态,返回。 3)假设进程进程i的申请已获批准,于是修改系统状态: Avaliable=Avaliable-Request(i) Allocation(i)=Allocation(i)+Request(i) Need(i)=Need(i)-Request(i) 4)调用安全状态检查算法。 设Work(m)为临时工作向量。初始时Work=Available。令N={1,2,……n}。 寻求j∈N 使其满足:Need(j)<=Work,若不存在这样的j则转至3)。 Work=Work+Allocation(j)N=N-{j} 转至1)。 如果N=空集则返回(系统安全)。如果N≠空集则返回(系统不安全)。 5)若系统处于安全状态,则将进程i申请的资源分配给进程i,返回。 6)若系统处于不安全状态,则不将进程i申请的资源分配给进程i,恢复原来的资源分配状态,让进程i等待。 Avaliable = Avaliable + Request(i) Allocation(i)=Allocation(i)-Request(i) Need(i)=Need(i)+ Request(i) 4、源程序代码

银行家算法的java编程实现

/*死锁避免和死锁检测模拟程序【银行家算 法】网络工程06-3班学号:310609040308*/ import java.util.*; public class TestTheBanker { public static void main(String[] args) { Scanner scanner = new Scanner(System.in); TheBanker tb = new TheBanker(); tb.deadlockAvoidance();//死锁避免 int gate = 1; while(gate!=0){ tb.deadlockDetection();//死锁检测 System.out.println("如果您要继续分配资源请输入\"1\",退出请输入\"0\""); System.out.print("您输入的值为:"); gate = scanner.nextInt(); System.out.println(); } System.out.println("使用愉快!期待您下次使用!"); } } class TheBanker{ int m; int n; int[][] max; int[][] maxbak;//备份用 int[][] allocation; int[][] allocationbak;//备份用 int[][] need; int[][] needbak;//备份用 int[] available; int[] availablebak;//备份用 public TheBanker(){ Scanner s = new Scanner(System.in); System.out.println("初始化=============="); System.out.print("请依次输入系统中的【进程数】和【资源类型数】:"); m = s.nextInt(); n = s.nextInt(); max =new int[m][n];

银行家算法详细流程

算法的实现 一、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。 二、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。它是最具有代表性的避免死锁的算法。 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。 三、安全性检查算法 (1)设置两个工作向量Work=AVAILABLE;FINISH (2)从进程集合中找到一个满足下述条件的进程, FINISH==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+=ALLOCATION; Finish=true; GOTO 2 (4)如所有的进程Finish= true,则表示安全;否则系统不安全。

银行家算法的设计与实现(JAVA语言).doc

银行家算法的设计与实现(JAVA语言).doc 淘豆网网友近日为您收集整理了关于操作系统课程设计报告-银行家算法的设计与实现(java语言)的文档,希望对您的工作和学习 有所帮助.以下是文档介绍:操作系统课程设计报告题目:银行家算法的设计与实现院(系):计算机科学与工程学院专业:信息对抗专业班级:学生:学号:指导教师:2011年12月1基于计算机操作系统银行 家算法实现摘要此次课程设计的主要内容是模拟实现资源分配.同时要求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,并使用适当的算法,有效的防止和避免死锁的发生具体用 银行家算法实现资源分配.要求如下:(1)设计一个3个并发进程共享3类不同资源的系统,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.(2)设计用银行家算法和随机分配算法,实现资源分配的两个资源分配程序,应具有显示或打印各进程依次要求申请的资源数以及依次分配资源的情况.(3)确定一组各进程依次 申请资源数的序列,在相同的情况下分别运行上述两种资源分配程序,观察运行结果.银行家算法是避免死锁的一种重要方法,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.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.死锁的产生,必须同时满足四个条件,即一个资源每次只能由一个进程占用:第二个为等待条件,即一个进程请求资源不能满足时,它必须等待,但它仍继续保持已得到的所有其他资源:第四个为循环等 待条件,系统中存在若干个循环等待的进程,即其中每一个进程分别 等待它前一个进程所持有的资源.防止死锁的机构只能确保上述四个条件之一不出现,则系统就不会发生死锁.通过这个算法可用解决生 活中的实际问题,如银行贷款等.通过对这个算法的设计,让学生能够对书本知识有更深的理解,在操作和其它方面有更高的提升.关键词:死锁;安全状态;安全序列;银行家算法;安全性检查2目录1概述..................................................(3)1.1 设计目的....................................................(3)1.

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];

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