操作系统实验_银行家算法

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银行家算法实验报告总结

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。

银行家算法实验报告

银行家算法实验报告

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。

银行家算法

银行家算法

操作系统银行家算法课后作业一、实验目的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。

强调对于资源的管理、申请、比较来避免出现死锁的情况,保证系统的正常运行。

二、实验内容1.在Windows 操作系统上,利用DEVC++编写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。

三、实验步骤(一)设计思路:银行家算法可分为个主要的功能模块,其描述如下:1.初始化由用户输入数据,分别对运行的进程数、总的资源种类数、总资源数、各进程所需要的最大资源数量(Max),已分配的资源数量赋值。

2.安全性检查算法(1)设置两个工作向量Work=AVAILABLE;FINISH=false;(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;(4).如所有的进程Finish= true,则表示安全;否则系统不安全。

3. 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j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 [j] [i]<= NEED[j][i],则转(2);否则,出错。

(2).如果REQUEST [j] [i]<= AVAILABLE[j][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[j][i];ALLOCATION[j][i]+=REQUEST[j][i];NEED[j][i]-=REQUEST[j][i];用到的数据结构:实现银行家算法要有若干数据结构,它们用来表示资源分配系统的状态。

操作系统 银行家算法

操作系统 银行家算法

操作系统银行家算法1. 简介1.1 定义:银行家算法是一种用于避免死锁的资源分配策略,通过判断当前状态是否安全来决定是否为进程提供所需资源。

1.2 目的:保证系统能够按照合理顺序进行并发执行,并防止出现死锁情况。

2. 死锁概述在多道程序环境下,当两个或更多进程因竞争有限数量的资源而无限等待时就会产生死锁。

常见原因包括互斥、占有和不可剥夺性以及循环等待条件。

3. 资源管理模型操作系统中使用了三类数据结构:- 可利用向量(Avlable):表示每种类型可被分配给各个进程实例数目;- 最大需求矩阵(Maximum):记录每个进程对某类资源最大需要量;- 分配矩阵(Allocation) :描述已经成功地将某些单位从总体汇集转移到具体过渡态;4. 进展与请求检查流程(Safety Algorithm)当一个新任务到达后,在满足以下所有条件之前不能接受它: a)如果存在这样一个i使得Request[i] > Need[i],则拒绝请求;b)如果存在这样一个i使得Request[i] > Avlable,则不接受该进程的资源申请。

5. 安全状态检查流程(Safety Algorithm)当新任务到达后,在满足以下所有条件之前不能接受它:a) 如果有某个j, 且Work[j]<Need_i[j], 则将p加入集合T中;b) 若对于每个p∈ T 都有Allocation[p]+ Work >= Need_p ,将p从T移到Finish,并释放其占用的全部资源。

6. 算法实现步骤1)初始化:定义Avlable、Max和Allocation矩阵以及Need数组;2)判断是否安全:使用银行家算法进行系统当前状态下是否会发生死锁的判断;3)处理用户请求:- 检查用户请求所需资源量与可利用向量(Avlable)比较,如大于可利用向量或者超过最大需求(Maximum),则拒绝分配给该进程;- 分配成功时更新相关数据结构(如Avlable、Allocation等);4)回收已完成进程所占据的资源并重新计算各项指标值。

操作系统实验报告银行家算法

操作系统实验报告银行家算法

五邑大学实验报告操作系统课程实验报告2013~2014年度第1学期院系:计算机学院学号: 11080101姓名:宋蓓蕾任课教师:白明成绩评定:实验一:银行家算法完成日期:2013年12月20日1、实验目的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。

2、实验内容(1) 设计进程对各类资源最大申请表示及初值确定。

(2) 设定系统提供资源初始状况。

(3) 设定每次某个进程对各类资源的申请表示。

(4) 编制程序,依据银行家算法,决定其申请是否得到满足。

3、算法设计(全部代码)#include <STRING.H>#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <CONIO.H> /*用到了getch()*/#define M 5 /*进程数*/#define N 3 /*资源数*/#define FALSE 0#define TRUE 1/*M个进程对N类资源最大资源需求量*/int MAX[M][N]={{7,5,3},{3,2,2},{9,0,2},{2,2,2},{4,3,3}};/*系统可用资源数*/int AVAILABLE[N]={10,5,7};/*M个进程对N类资源最大资源需求量*/int ALLOCATION[M][N]={{0,0,0},{0,0,0},{0,0,0},{0,0,0},{0,0,0}}; /*M个进程已经得到N类资源的资源量*/int NEED[M][N]={{7,5,3},{3,2,2},{9,0,2},{2,2,2},{4,3,3}};/*M个进程还需要N类资源的资源量*/int Request[N]={0,0,0};void main(){int i=0,j=0;char flag;void showdata();void changdata(int);void rstordata(int);int chkerr(int);showdata();enter:{printf("请输入需申请资源的进程号(从0到");printf("%d",M-1);printf("):");scanf("%d",&i);}if(i<0||i>=M){printf("输入的进程号不存在,重新输入!\n");goto enter;}err:{printf("请输入进程");printf("%d",i);printf("申请的资源数\n");printf("类别: A B C\n");printf(" ");for (j=0;j<N;j++){scanf("%d",&Request[j]);if(Request[j]>NEED[i][j]){printf("%d",i);printf("号进程");printf("申请的资源数> 进程");printf("%d",i);printf("还需要");printf("%d",j);printf("类资源的资源量!申请不合理,出错!请重新选择!\n");goto err;}else{if(Request[j]>AVAILABLE[j]){printf("进程");printf("%d",i);printf("申请的资源数大于系统可用");printf("%d",j);printf("类资源的资源量!申请不合理,出错!请重新选择!\n");goto err;}}}}changdata(i);if(chkerr(i)){rstordata(i);showdata();}elseshowdata();printf("\n");printf("按'y'或'Y'键继续,否则退出\n");flag=getch();if (flag=='y'||flag=='Y'){goto enter;}else{exit(0);}}/*显示数组*/void showdata(){int i,j;printf("系统可用资源向量:\n");printf("***Available***\n");printf("资源类别: A B C\n");printf("资源数目:");for (j=0;j<N;j++){printf("%d ",AVAILABLE[j]);}printf("\n");printf("\n");printf("各进程还需要的资源量:\n"); printf("******Need******\n");printf("资源类别: A B C\n");for (i=0;i<M;i++){printf(" ");printf("%d",i);printf("号进程:");for (j=0;j<N;j++){printf(" %d ",NEED[i][j]);}printf("\n");}printf("\n");printf("各进程已经得到的资源量: \n"); printf("***Allocation***\n");printf("资源类别: A B C\n");for (i=0;i<M;i++){printf(" ");printf("%d",i);printf("号进程:");/*printf(":\n");*/for (j=0;j<N;j++){printf(" %d ",ALLOCATION[i][j]);}printf("\n");}printf("\n");}/*系统对进程请求响应,资源向量改变*/void changdata(int k){int j;for (j=0;j<N;j++){AVAILABLE[j]=AVAILABLE[j]-Request[j]; ALLOCATION[k][j]=ALLOCATION[k][j]+Request[j]; NEED[k][j]=NEED[k][j]-Request[j];}}/*资源向量改变*/void rstordata(int k){int j;for (j=0;j<N;j++){AVAILABLE[j]=AVAILABLE[j]+Request[j]; ALLOCATION[k][j]=ALLOCATION[k][j]-Request[j]; NEED[k][j]=NEED[k][j]+Request[j];}}/*安全性检查函数*/int chkerr(int s){int WORK,FINISH[M],temp[M];int i,j,k=0;for(i=0;i<M;i++)FINISH[i]=FALSE;for(j=0;j<N;j++){WORK=AVAILABLE[j];i=s;while(i<M){if (FINISH[i]==FALSE&&NEED[i][j]<=WORK){WORK=WORK+ALLOCATION[i][j];FINISH[i]=TRUE;temp[k]=i;k++;i=0;}else{i++;}}for(i=0;i<M;i++)if(FINISH[i]==FALSE){printf("\n");printf("系统不安全! 本次资源申请不成功!\n");printf("\n");return 1;}}printf("\n");printf("经安全性检查,系统安全,本次分配成功。

操作系统实验二:银行家算法

操作系统实验二:银行家算法

操作系统实验⼆:银⾏家算法实验⼆银⾏家算法⼀、实验⽬的1、了解什么是操作系统安全状态和不安全状态;2、了解如何避免系统死锁;3、理解银⾏家算法是⼀种最有代表性的避免死锁的算法,掌握其实现原理及实现过程。

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,并能够有效避免死锁的发⽣。

三、实验原理进程申请资源时,系统通过⼀定的算法判断本次申请是否不可能产⽣死锁(处于安全状态)。

若可能产⽣死锁(处于不安全状态),则暂不进⾏本次资源分配,以避免死锁。

算法有著名的银⾏家算法。

1、什么是系统的安全状态和不安全状态?所谓安全状态,是指如果系统中存在某种进程序列<P1,P2,…,Pn>,系统按该序列为每个进程分配其所需要的资源,直⾄最⼤需求,则最终能使每个进程都可顺利完成,称该进程序列<P1,P2,…,Pn,>为安全序列。

如果不存在这样的安全序列,则称系统处于不安全状态。

2、银⾏家算法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设计的银⾏家算法为:(1)进程⾸次申请资源的分配:如果系统现存资源可以满⾜该进程的最⼤需求量,则按当前的申请量分配资源,否则推迟分配。

(2)进程在执⾏中继续申请资源的分配:若该进程已占⽤的资源与本次申请的资源之和不超过对资源的最⼤需求量,且现存资源能满⾜该进程尚需的最⼤资源量,则按当前申请量分配资源,否则推迟分配。

(3)⾄少⼀个进程能完成:在任何时刻保证⾄少有⼀个进程能得到所需的全部资源⽽执⾏到结束。

#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)

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 NP10*//* #define NS5*//*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 MOVEIN1#define GUIYUE2#define ACC3#define OK1#define ERROR0#define MAXSH7#define MAXSHL10#define MAXINPUT50#define maxsize 100int 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;sssssssssssss;ttttttttttttt{int data[maxsize];int top;}stack;int emptystack(stack*S){if(S->top==48&&S->data[S->top]==35)return(1); /*35is'#'*/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);}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);}elsebreak;}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);}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){case3:case43:case63:case73:act=4;return MOVEIN;case0:case40:case60:case70:act=5;return MOVEIN;case11:case81:act=6;return MOVEIN;case92:case22:act=7;return MOVEIN;case84:act=11;return MOVEIN;/*-------------------------------------------*/case91:case94:case95:act=1;return GUIYUE;case21:act=2;return GUIYUE;case101:case102:case104:case105:act=3;return GUIYUE;case31:case32:case34:case35:act=4;return GUIYUE;case111:case112:case114:case115:act=5;return GUIYUE;case51:case52:case54:case55:act=6;return GUIYUE;/*+++++++++++++++++*/case15:return ACC;/*******************************/case6:return1;case7:case47:return2;case8:case48:case68:return3;case46:return8;case67:return9;case78:return10;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");{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);测试时间:%02d:%02d:%02d",now.ti_hour,now.ti_min,now.ti_sec); fprintf(fp,"}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';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2003.01.1214:04"); 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=4int=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。

银行家算法实验报告

银行家算法实验报告

银行家算法实验报告 Company number:【0089WT-8898YT-W8CCB-BUUT-202108】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。

三、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]=true。

(2)从进程集合中找到一个能满足下述条件的进程:①Finish[i]=false②Need<or=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=Work+Allocation;Finish[i]=true;转向步骤(2)。

操作系统之银行家算法

操作系统之银行家算法

操作系统之银⾏家算法
银⾏家算法
银⾏家算法是解决死锁问题的。

那么怎么解决呢? 死锁的⼀个原因就是互斥资源, 如上图,有A,B,C三个资源,数量分别是
10,5,7,MAX表⽰的是每个进程需要该资源,需要多少,Allocation表⽰现在分配了多少,Need表⽰他们还需要多少,⾃然Max-
Allocation就能算出need。

那么怎样算Available呢?某个资源⼀共有的减去分配了的,就是当前可⽤的。

work表⽰当前可⽤的资源的数⽬,刚开始肯定就是3 3 2,这个表⽰我们的系统中的资源还剩多少,然后判断可以分配给哪个进程,把这个进程的名字写在前⾯,然后need就是这个进程需要的资源数,Allocation是这个进程当前分配了多少,work+Allocation为把两个加起来,意思就是系统执⾏这个进程,完了以后会释放之前分配给他的,然后这个系统中当前有的资源数就是work+Allocation。

执⾏完,最后的work+Allocation应该跟刚
开始系统的资源数相同。

「怎样判断系统是否安全呢?」 如果每个进程都能执⾏,也就是finish都为true,那么这个系统就是安全的,反之就不安全。

P1发出请求向量,是在他原来需要的1 2 2⾥,先要请求1 0 2,所以先要判断请求的向量是不是⽐需要的多,如果多肯定是不对的。

第⼆步,请求的向量需要⽐当前可⽤的少,这两个条件都满⾜以后,我们就把Allocation的向量增加请求向量,把Need向量减少请求向量,然后继续进⾏计算。

《实验7银行家算法》课件

《实验7银行家算法》课件

系统资源分配与回收
当进程请求资源时,系统需要判断资 源的分配是否会导致系统进入不安全 状态。
在回收资源时,系统需要确保不会导 致死锁的发生。
如果安全,则分配资源;如果不安全 ,则撤销已分配的资源并让进程等待 。
死锁的检测与避免
1
死锁是指系统中出现的一种状态,在该状态下, 每个进程都在等待其他进程释放资源,从而导致 所有进程都无法继续执行。
测试案例不够全面
在测试算法时,我只使用了几个简单的测试案例,可能没有覆盖到 所有可能的场景。
缺乏对算法的深入分析
在实验过程中,我可能没有对算法进行深入的理论分析,导致对算 法的理解不够深入。
银行家算法在实际应用中的思考
01
02
03
安全性考虑
在实际应用中,银行家算 法可以帮助我们在分配资 源时避免死锁,提高系统 的安全性。
死锁的检测结果
总结词:结果呈现
详细描述:通过死锁的检测结果,可以了解系统在运 行过程中是否出现了死锁情况,以及死锁发生的条件 和位置,从而对算法的性能和效果进行评估。
05 实验总结与思考
CH家算法的基本原理
01
通过实验,我深入理解了银行家算法是如何工作的,包括安全
04 实验结果与分析
CHAPTER
系统状态变化图
总结词:直观展示
详细描述:通过系统状态变化图,可以清晰 地观察到系统在运行银行家算法过程中的资 源分配情况,以及随着时间推移系统状态的
变化趋势。
安全序列的生成
总结词:关键步骤
详细描述:安全序列的生成是银行家算法的核心步骤之一,通过安全序列的生成 ,可以确保系统在分配资源时始终处于安全状态,避免死锁的发生。
更新资源的状态,包括可用资 源数和已分配资源数。

银行家算法实验报告

银行家算法实验报告

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];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。

银行家算法 实验报告

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。

操作系统实验报告 银行家算法

操作系统实验报告 银行家算法

昆明理工大学信息工程与自动化学院学生实验报告(201 —201 学年第二学期)课程名称:操作系统开课实验室:年月日一、实验目的通过编写银行家算法,要求学生进一步掌握如何实现死锁的避免,进一步熟练使用数组进行程序的设计及实现。

二、实验原理及基本技术路线图(方框原理图)用C语言或C++语言开发。

实现银行家算法、安全性检测算法。

有能力的同学再完成死锁检测算法。

数据结构定义及主要变量:int available[m]; //系统可用资源int claim[n, m]; //进程最大需求int allocation[n, m]; //进程当前已分配资源int need[n, m]; //进程尚需要的资源int request[ n, m]; //进程当前请求的资源临时变量(安全检查时用):int work[m]; //可分配资源和已分配资源之和int finish[n]; //检查时标识是否有未完成进程流程图:三、所用仪器、材料(设备名称、型号、规格等)。

计算机一台四、实验方法、步骤程序源代码:#include <stdio.h>#define M 100#define N 50//全局变量定义int Available[M]; //可利用资源数组int Max[N][M]; //最大需求矩阵int Allocation[N][M]; //分配矩阵int Need[N][M]; //需求矩阵int Request[N][M]; //M个进程还需要N类资源的资源量int Finish[N];int p[N];int m,n; //M个进程,N类资源//安全性算法int Safe(){int i,j,l=0;int Work[M]; //可利用资源数组for (i=0;i<n;i++)Work[i]=Available[i];for (i=0;i<m;i++)Finish[i]=0;for (i=0;i<m;i++){if (Finish[i]==1)continue;else{for (j=0;j<n;j++){if (Need[i][j]>Work[j])break;}if (j==n){Finish[i]=1;for(int k=0;k<n;k++)Work[k]+=Allocation[i][k];p[l++]=i;i=-1;}else continue;}if (l==m){printf("系统是安全的\n");printf("系统安全序列是:\n");for (i=0;i<l;i++){printf("%d",p[i]);if (i!=l-1)printf("-->");}printf("\n");return 1;}}}//银行家算法int main(){int i,j,mi;printf("请输入进程的数目:\n");scanf("%d",&m);printf("请输入资源的种类:\n");scanf("%d",&n);printf("输入每个进程对资源的最大需求量,按照%d*%d矩阵输入\n",m,n);for (i=0;i<m;i++)for(j=0;j<n;j++)scanf("%d%d",&Max[i][j]);printf("输入每个进程资源的目前占有量,按照%d*%d矩阵输入\n",m,n);for (i=0;i<m;i++){for(j=0;j<n;j++){scanf("%d%d",Allocation[i][j]);Need[i][j]=Max[i][j]-Allocation[i][j];if (Need[i][j]<0){printf("你输入的第%d个进程所拥有的第%d个资源错误,请重新输入:\n",i+1,j+1);j--;continue;}}}printf("请输入系统剩余资源量:\n");for (i=0;i<n;i++)scanf("%d",&Available[i]);Safe();while (1){printf("输入要申请的资源的进程号:(第一个进程号为0,第二个进、程号为1,依此类推)\n");scanf("%d",&mi);printf("输入进程所请求的各个资源的数量\n");for (i=0;i<n;i++){if (Request[mi][i]>Need[mi][i]){printf("所请求资源数超过进程的需求量!\n");return 0;}if (Request[mi][i]>Available[i]){printf("所请求资源数超过系统所有的资源数!\n");return 0;}}for (i=0;i<n;i++){Available[i]-=Request[mi][i];Allocation[mi][i]+=Request[mi][i];Need[mi][i]-=Request[mi][i];}if (Safe())printf("同意分配请求\n");else{printf("SORRY你的请求被拒绝\n");for (i=0;i<n;i++){Available[i]+=Request[mi][i];Allocation[mi][i]-=Request[mi][i];Need[mi][i]+=Request[mi][i];}}for (i=0;i<m;i++)Finish[i]=0;char Flag; //标志位printf("是否再次请求分配?是请按Y/y,否请按N/n"); while (1){scanf("%d",&Flag);if (Flag=='Y'||Flag=='y'||Flag=='N'||Flag=='n') break;else{printf("请按要求重新输入:\n");continue;}}if (Flag=='Y'||Flag=='y')continue;else break;}}五、实验过程原始记录(数据、图表、计算等)程序运行截图:六、实验结果、分析和结论(误差分析与数据处理、成果总结等。

操作系统实验银行家算法

操作系统实验银行家算法

实验三银行家算法一、实验内容简要描述1.实验目标: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,并采用银行家算法,有效的防止和避免死锁的发生。

2.实验要求: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。

用银行家算法实现资源分配。

设计五个进程{p0,p1,p2,p3,p4}共享三类资源{A,B,C}的系统,例如,{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个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。

二、报告主要内容1.设计思路A、设计进程对各在资源最大申请表示及初值确定。

B、设定系统提供资源初始状态。

C、设定每次某个进程对各类资源的申请表示。

D、编制程序,依据银行家算法,决定其申请是否得到满足。

2.主要数据结构假设有M个进程N类资源,则有如下数据结构:MAX[M*N] M个进程对N类资源的最大需求量AVAILABLE[N] 系统可用资源数ALLOCATION[M*N] M个进程已经得到N类资源的资源量NEED[M*N] M个进程还需要N类资源的资源量银行家算法: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],则转(2);否则,出错。

(2)如果Request[N]<=AVAILABLE,则转(3);否则,出错。

(3)系统试探分配资源,修改相关数据:AVAILABLE=AVAILABLE-REQUESTALLOCATION=ALLOCATION+REQUESTNEED=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。

银行家算法(操作系统)

银行家算法(操作系统)

银行家算法(操作系统)银行家算法(操作系统)一、概述银行家算法是一种用于避免进程死锁的资源分配算法。

在多进程并发执行的系统中,进程需要申请和释放资源,而银行家算法可以通过判断资源申请是否会导致系统陷入死锁状态,从而保证系统的安全性和可靠性。

二、系统资源1. 资源类型系统中的资源可以分为不同类型,比如A、B、C等。

每种资源类型都有固定的数量,例如A类型资源有10个。

不同资源类型之间是独立的,即没有关联性。

2. 可用资源在系统中,每种资源类型都有一定数量的可用资源。

初始情况下,可用资源数目应该与系统中实际可用资源数目相对应。

3. 进程资源申请和释放进程可以通过申请资源来执行运算或操作。

如果系统能够满足进程的资源需求,则满足其资源请求,否则,该进程必须等待直到所需资源变得可用。

当进程完成了对资源的操作后,必须释放这些资源,以便其他进程可以使用。

三、银行家算法原理1. 数据结构银行家算法通过维护以下数据结构来判断系统是否处于安全状态:- Avlable: 一维数组,表示每种资源类型的可用数量。

- Max: 二维数组,表示每个进程对每种资源类型的最大需求量。

- Allocation: 二维数组,表示每个进程已经分配到的资源数量。

- Need: 二维数组,表示每个进程还需要的资源数量。

2. 安全状态系统处于安全状态的条件是:存在一个安全序列,使得该序列中每个进程的资源需求能够被满足。

3. 安全检查银行家算法通过进行安全检查来判断系统是否处于安全状态。

检查过程包括以下步骤:- 初始化Work为Avlable。

- 找到一个进程i,使得Need[i] <= Work。

如果这样的进程不存在,则转到步骤5。

- 分配资源给进程i。

- 执行资源分配后的安全性检查,即临时修改Work和Allocation。

- 如果系统处于安全状态,则转到步骤2;否则,继续进行步骤5。

- 如果所有进程都获得了所需的资源,则系统处于安全状态;否则,系统处于不安全状态。

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#include<iostream>
using namespace std;
#define W 10
#define R 2
#define MAXPROCESS 50 /*最大进程数*/
#define MAXRESOURCE 100 /*最大资源数*/
int ALL_RESOURCE[W];
char name[MAXPROCESS][10];
int available[MAXRESOURCE]; /*可用资源数组*/
//int max[MAXPROCESS][MAXRESOURCE]; /*最大需求矩阵*/
int maxneed[100][100];
int allocation[MAXPROCESS][MAXRESOURCE]; /*分配矩阵*/
int need[MAXPROCESS][MAXRESOURCE]; /*需求矩阵*/
int request[MAXPROCESS][MAXRESOURCE]; /*进程需要资源数*/
bool finish[MAXPROCESS]; /*系统是否有足够的资源分配*/
int p[MAXPROCESS]; /*记录序列*/
int i_name= 0;
char nameList[MAXPROCESS][10];
int numOfPro,numOfSource; /*m个进程,n 个资源*/
//------------------------------------------------------------------------
void Init()
{
cout << "进程数目:" << endl;
cin >> numOfPro;
cout << "资源数目:" << endl;
cin >> numOfSource;
for(int i=0; i<numOfPro ;++ i)
{
cout << "第"<< i+1<<"进程名称:" << endl;
cin >> name[i];
cout << "第"<< i+1<<"进程所需各个资源的最大数目:" << endl;
for (int j =0; j <numOfSource ;++ j )
{
cin >> maxneed[i][j] ;
}
}
for(int i=0; i<numOfPro ;++ i)
{
cout << "第"<< i+1<<"进程所需已经分配的各类资源数目:" << endl;
for (int j =0; j <numOfSource ;++ j )
{
cin >> allocation[i][j ] ;
need[i][j] = maxneed[i][j] - allocation[i][j];
request[i][j] = need[i][j];
}
}
cout << "输入当前可提供的各类资源数目:" << endl;
for(int i=0;i<numOfSource;++ i)
{
cin >> available[i];
}
}
void Add(int a[] ,int b[] , int n )
{
for (int i=0;i<n ;++ i)
{
a[i] += b[i];
}
}
//---------------------------------------------------------------
---------
int Islittle(int a[] ,int b[],int n)
{
for (int i=0;i<n ;++ i)
{
if (a[i] > b[i])
return 0;
}
return 1;
}
void Safe()
{
int nowPro = 0 ;
while(1)
{
int i = 0;
for ( i = 0;i<numOfPro;++ i)
{
if (false == finish[i] && Islittle(need[i], available,numOfPro))
{
nowPro = i;
break;
}
}
if (numOfPro == i)
{
for (int j= 0;j<numOfPro;++ j)
{
if ( false == finish[j])
{
cout << "没有安全序列" << endl;
return ;
}
}
cout << "安全序列为:" <<endl;
for (int j=0; j<numOfPro;++ j)
{
cout << name[p[j]]<<"->" ;
}cout << endl;
return ;
}
finish[nowPro] = true;
Add(available, allocation[nowPro],numOfPro);
p[i_name ++ ] = i;
}
}
int main()
{
Init();
Safe();
return 0 ;
}
//------------------------------------------------------------------------
实验结果。

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