实验6 银行家算法避免死锁

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银行家算法实验报告

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。

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。

银行家算法流程图

银行家算法流程图

银行家算法流程图

银行家算法是一种用于避免死锁的算法,它通过动态地分配资源,以确保系统中没有进程会永远等待资源。下面我们将详细介绍银行家算法的流程图。

首先,银行家算法需要记录系统中每个进程的最大需求矩阵Max、已分配资源矩阵Allocation、可用资源向量Available和需求矩阵Need。这些矩阵和向量是银行家算法的基础数据,用于判断系统是否处于安全状态。

接下来,银行家算法会初始化系统的资源分配情况,包括已分配资源矩阵Allocation和可用资源向量Available。这些数据将作为银行家算法判断系统状态的依据。

然后,银行家算法会对每个进程的需求矩阵Need进行计算,得出每个进程尚需资源的情况。这一步是为了确保系统在分配资源时不会超出进程的最大需求。

接着,银行家算法会按照一定的顺序遍历每个进程,检查它们的需求是否小于等于当前系统的可用资源。如果满足条件,系统将

分配资源给该进程,并更新已分配资源矩阵Allocation和可用资源向量Available。

在资源分配的过程中,银行家算法会不断地检查系统的安全状态。如果系统处于安全状态,即所有进程都能顺利完成执行,那么银行家算法将继续分配资源。如果系统处于不安全状态,银行家算法会拒绝分配资源,以避免死锁的发生。

最后,银行家算法会根据系统的实际情况更新已分配资源矩阵Allocation和可用资源向量Available。这样,银行家算法就能够动态地调整资源分配,以确保系统的安全运行。

总的来说,银行家算法的流程图包括初始化系统资源、计算进程的需求、分配资源给进程、检查系统安全状态和更新资源分配情况等步骤。通过这些步骤,银行家算法能够有效地避免死锁,保障系统的稳定运行。

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

#include

#include

#include /*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}};

避免死锁的一个著名算法

避免死锁的一个著名算法

避免死锁的一个著名算法

银行家算法(Banker's Algorithm)是一个避免死锁(Deadlock)的著名算法,是由艾兹格·迪杰斯特拉在1965年为T.H.E系统设计的一种避免死锁产生的演算法。它以银行借贷系统的分配策略为基础,判断并保证系统的安全运行。

背景

在银行中,客户申请贷款的数量是有限的,每个客户在第一次申请贷款时要声明完成该项目所需的最大资金量,在满足所有贷款要求时,客户应及时归还。银行家在客户申请的贷款数量不超过自己拥有的最大值时,都应尽量满足客户的需要。在这样的描述中,银行家就好比操作系统,资金就是资源,客户就相当于要申请资源的进程。

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。

什么是死锁

在操作系统中,存在许多进程,死锁是指两个或两个以上的进程在执行过程中,由于竞争资源或者由于彼此通信而造成的一种阻塞的现象,若无外力作用,它们都将无法推进下去。此时称系统处于死锁状态或系统产生了死锁,这些永远在互相等待的进程称为死锁进程。

在一篇博客中作者很形象地对死锁做了比喻:

你和妈妈陷入了僵局...

你:"妈妈, 你不开电视让我看动画片, 我就不吃饭, 哼!"

妈妈:"气死我了, 如果你不吃饭, 我就不给你开电视看动画片!"

结果是: 饭也没吃成,动画片也没看成(挨顿打是另话)

产生死锁的条件

互斥条件:指进程对所分配到的资源进行排它性使用,即在一段时间内某资源只由一个进程占用。如果此时还有其它进程请求资源,则请求者只能等待,直至占有资源的进程用毕释放。

c语言银行家算法

c语言银行家算法

c语言银行家算法

在C语言中实现银行家算法,首先需要了解该算法的基本概念和原理。银行家算法是一种避免死锁的资源分配算法,它模拟了银行贷款的过程。当一个进程请求资源时,系统先检查分配后是否安全,如果是,则分配资源。否则,进程必须等待,直到足够的资源可用。

以下是一个简单的银行家算法的C语言实现:

```c

#include <stdio.h>

#define MaxProcs 5

#define MaxResources 3

int Allocation[MaxProcs][MaxResources] = {0};

int Max[MaxProcs][MaxResources] = {0};

int Allocation[MaxProcs][MaxResources] = {0};

int Available[MaxResources] = {0};

int Need[MaxProcs][MaxResources] = {0};

int Work[MaxResources] = {0};

int safeSeq[MaxProcs] = {0};

int count = 0;

void calcNeed() {

for (int p = 0; p < MaxProcs; p++) {

for (int r = 0; r < MaxResources; r++) {

Need[p][r] = Max[p][r] - Allocation[p][r];

}

}

}

void checkSafe() {

int finish[MaxProcs] = {0};

银行家算法模拟实现

银行家算法模拟实现

操作系统课程设计报告

专业计算机科学与技术

学生姓名

班级计算机科学与技术

学号

指导教师

完成日期2014.3.20

题目:银行家算法的模拟实现

一、设计目的

本课程设计是学习完“操作系统原理”课程后进行的一次全面的综合训练,通过课程设计,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,加强学生的动手能力。

二、设计内容

1)概述

用C或C++语言编制银行家算法通用程序,并检测所给状态的系统安全性。

1.算法介绍:数据结构:

1)可利用资源向量 Available;

2)最大需求矩阵Max;

3)分配矩阵Allocation;

4)需求矩阵Need

2.功能介绍

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:

第一部分:银行家算法(扫描);

第二部分:安全性算法。

2)设计原理

一.银行家算法的基本概念

1、死锁概念。

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(Deadlock),是指多个进程在运行中因争夺资源而造成的一种僵局(Deadly_Embrace),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。一组进程中,每个进程都无限等待被该组进程中另一进程所占有的资源,因而永远无法得到的资源,这种现象称为进程死锁,这一组进程就称为死锁进程。

2、关于死锁的一些结论:

参与死锁的进程最少是两个

(两个以上进程才会出现死锁)

参与死锁的进程至少有两个已经占有资源

参与死锁的所有进程都在等待资源

操作系统课程设计----模拟银行家算法避免死锁

操作系统课程设计----模拟银行家算法避免死锁

模拟通过银行家算法避免死锁

一、银行家算法产生的背景及目的

1:在多道程序系统中,虽然借助于多个进程的并发执行来改善系统的利用率,提高系统的吞吐量,但可能发生一种危险—死锁。死锁就是多个进程在运行过程中因争夺资源而造成的一种僵局,当进程处于这种僵局状态时,如无外力作用,他们将无法再向前进行,如再把信号量作为同步工具时,多个Wait 和Signal操作顺序不当,会产生进程死锁。

然而产生死锁的必要条件有互斥条件,请求和保持条件,不剥夺条件和环路等待条件。在预防死锁的几种方法中,都施加了较强的限制条件,在避免死锁的方法中,所施加的条件较弱,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,只要能使系统都处于安全状态,便可避免死锁。

2:实验目的:让学生独立的使用编程语言编写和调试一个系统分配资源的简单模拟程序,了解死锁产生的原因及条件。采用银行家算法及时避免死锁的产生,进一步理解课堂上老师讲的相关知识点。银行家算法是从当前状态出发,逐个按安全序列检查各客户中谁能完成其工作,然后假定其完成工作且归还全部贷款,再进而检查下一个能完成工作的客户。如果所有客户都能完成工作,则找到一个安全序列,银行家才是安全的。

二: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的数目,其数值随该类资源的分配和回收而动态的改变。如果Available[j]=k,z

则表示系统中现有Rj类资源K 个。

银行家算法总结与体会

银行家算法总结与体会

银行家算法总结与体会

摘要:银行家算法是一种有效的进程间同步机制,用于解决死锁问题,它是建立在资源分配图模型上的一种算法。采用银行家算法可以有效地避免死锁,使得系统的效率得到提高。

关键词:银行家算法;死锁;资源分配图

银行家算法是由EdsgerDijkstra于1965年发明的一种常见的解决方案,它实现了进程之间的同步机制,用于解决系统中死锁的问题。该算法建立在资源分配图模型的基础之上,用于表示系统中资源的当前分配情况以及进程之间的资源申请及释放情况。

银行家算法避免死锁的关键是系统中的进程在申请资源之前,即使这些资源可能可用,也必须经过审查,以确保其他的进程也能安全的运行。银行家算法主要由四个步骤组成:(1)找出当前进程需要的资源数量,(2)检查是否向该进程分配了足够的资源,(3)检查其他进程的请求是否会导致死锁,(4)根据安全性算法的计算结果决定是否安全分配资源。

银行家算法可以有效地避免死锁,使得系统效率提高,有助于提高系统的可靠性。但是,银行家算法也有一些缺点,比如它所需的额外负担,由于在进行资源分配安全检查之前需要消耗大量的时间,可能会降低系统的效率。

总之,银行家算法是一种有效的进程间同步机制,可以有效地解决死锁问题,提高系统的可靠性。但是如果不恰当地使用,或者分配的资源数量超过了实际最大值,也可能导致死锁的发生。因此,使用

该算法时,应加以结合谨慎使用,以免出现死锁现象。

银行家算法例子+答案

银行家算法例子+答案

1、设系统中有3种类型的资源(种类型的资源(A A ,B ,C )和5个进程P1P1、、P2P

2、、P3P

3、、P4P

4、、P5P5,,A

资源的数量为1717,,B 资源的数量为5,C 资源的数量为2020。在。在T 0时刻系统状

态见下表(态见下表(T T 0时刻系统状态表)所示。系统采用银行家算法实施死锁避免策略。(12分)分)

T 0时刻系统状态表时刻系统状态表

最大资源需求量最大资源需求量 已分配资源数量已分配资源数量 A B C A B C P1 5 5 9

2 1 2

P2

5 3

6 4 0 2 P3 4 0 11 4 0 5 P4 4 2 5 2 0 4 P5

4 2 4 3 1 4

T0时刻系统状态表时刻系统状态表

(1)T 0时刻是否为安全状态?若是,请给出安全序列。 (2)(2)在在T 0时刻若进程P2请求资源(请求资源(00,3,4)

,是否能实施资源分配?为什么?什么? (3)(3)在(在(在(22)的基础上,若进程P4请求资源(请求资源(22,0,1)

,是否能实施资源分配?为什么?分配?为什么? (4)(4)在(在(在(33)的基础上,若进程P1请求资源(请求资源(00,2,0)

,是否能实施资源分配?为什么?分配?为什么?

答:当前的系统状态描述为:答:当前的系统状态描述为:

úúúúúúûùêêêêêêëé=424

5241104

63

595

5C úúúúúú

ûùêêêêêêëé=413402

504

204212

A úúúúúú

û

ù

êêêêêêëé=-011122

600

431743

A C

操作系统课程设计银行家算法

操作系统课程设计银行家算法

《操作系统--课程设计报告》

银行家算法

姓名:

学号:

专业:

指导老师:

目录

一、设计目的 ............................................................................... 错误!未定义书签。

二、设计要求ﻩ错误!未定义书签。

三、设计内容和步骤 ................................................................... 错误!未定义书签。

四、算法描述ﻩ错误!未定义书签。

五、实验结果ﻩ错误!未定义书签。

六、实验心得 ............................................................................... 错误!未定义书签。

一、设计目的

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。

二、设计要求

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。

具体程序的功能要求:

1.设定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(已分配资源、可用资源)。

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。

三、设计内容和步骤

设计内容

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。

操作系统实验报告-利用银行家算法避免死锁

操作系统实验报告-利用银行家算法避免死锁

计算机操作系统实验报告题目利用银行家算法避免死锁

一、实验目的:

1、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、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。

二、实验内容:

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。

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;

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;

银行家算法总结

银行家算法总结

银行家算法总结

银行家算法是一种重要的资源分配和进程调度算法,它被广泛用于操作系统中以确保进程安全和资源利用率。该算法主要用于避免死锁,以及实现资源的有效利用,其核心思想是对于进程所需的资源数量进行预测,并进行合理调度,从而避免资源竞争和死锁的产生。

银行家算法主要有以下几个要素:进程、资源、分配矩阵和可利用资源矩阵。其中,进程表示系统中执行的任务,资源表示系统中可以被进程使用的资源,分配矩阵表示矩阵中第i行第j列的元素表示进程i已经分配到了资源j的数量,而可利用资源矩阵则表示系统中还剩余的资源数量,它可以用来预测是否可以为进程分配更多的资源。

银行家算法的实现步骤如下:

1. 初始化资源:系统启动时,需要将所有的资源数量和已经分配的资源数量进行初始化。

2. 用户请求资源:当一个进程需要请求资源时,系统需要分析请求的资源量是否可以被满足。如果可以被满足,则为进程分配资源,并更新分配矩阵和可利用资源矩阵。

3. 安全性检查:每次资源分配操作都需要进行安全性检查,以确保资源分配不会导致死锁。安全性检查通常会采用银行家算法的核心原理,即预测可利用资源矩阵是否能够满足未来进程的资源需求。

4. 进程释放资源:当进程完成任务或者需要释放资源时,系统会将分配矩阵中对应的资源数量进行更新,并更新可利用资源矩阵。

银行家算法的优点在于它可以有效地避免死锁和资源的浪费,同时可以增加系统的利用率。不过该算法也存在一些缺点,比如当可利用资源矩阵变化较快时,银行家算法就很难进行精准的预测,容易导致调度不合理。

总体来说,银行家算法在操作系统中的应用十分广泛,它可以有效地保障系统的运行安全和效率。操作系统开发人员需要熟练掌握该算法的原理和实现方法,并结合实际业务需求进行灵活运用,才能更好地确保系统的稳定性和可靠性。

死锁银行家算法

死锁银行家算法

2024/2/1
山东农业大学计算机系
1、竞争资源引起进程死锁
可把系统中的资源分为两类: ❖ 可剥夺和非剥夺性资源
可剥夺性资源:分配给进程后可以被高优先 级的进程剥夺。如CPU和主存。
不可剥夺性资源:分配给进程后只能在进程 用完后释放。如磁带机、打印机等。
❖ 永久性资源和临时性资源 永久性:打印机。可顺序重复使用 临时性:进程产生被其他进程短暂使用的资 源,如数据资源:“生产者/消费者”算法中的信号 量。。它可能引起死锁。
元素,每个元素代表一类可利用的资源数目。 动态变化的,初始值是系统配置的该类资源的
全部数目,值随资源的分配与回收而动态的改 变。 实现:一维数组。Available【j】=K,表示系 统中Rj类资源现有可用数量为K个。
2024/2/1
② 摒弃“不剥夺”条件:允许进程先运行,但当提出的 新要求不被满足时必须释放它已保持的所有资源, 待以后需要时再重新申请。实现比较复杂且付出很 大代价。可能会造成前功尽弃,反复申请和释放等 情况。
2024/2/1
山东农业大学计算机系
③ 摒弃“环路等待”条件
❖ 有序设置资源:将所有资源按类型进行线性 排队,赋予不同序号。所有进程对资源的请 求必须严格按照资源序号递增的次序提出, 这样在所形成的资源分配图中,不可能会出 现环路。
4、处理死锁的基本方法
事先预防:

银行家算法-实验报告

银行家算法-实验报告

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

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j=0;
do{
for(i=0;i<n;i++)
if(finish[i]==0 && test(available,need[i],allocation[i]))
finish[i]=1;
j++;
}while(j<n);
for(i=0;i<n;i++)
g=g&&finish[i];
if(g)
printf("safe state");
资源
请求进程
已占有资源Allocation
A B C
尚需资源Need
A B C
P0
0 11
0 0 2
P1
2 00
2 2 2
P2
3 0 3
0 0 0
P3
2 1 1
1 0 0
P4
0 0 2
0 0 2
#dewenku.baidu.comine m 3
#define n 5
main(){
inttest(intav[],intned[],all[]);
#include <stdio.h>
#define m 3
#define n 5
main()
{
inttest(intav[],intned[],intall[]);
intavailable[m]={0,0,0},need[n][m];
intallocation[n][m]={{0,1,0},{2,0,0},{3,0,3},{2,1,1},{0,0,2}};
return 1;
}
return -1;
}
#include <stdio.h>
#define m 3
#define n 5
main()
{
inttest(intav[],intned[],intall[]);
intavailable[m]={0,0,0},need[n][m];
intallocation[n][m]={{0,1,0},{2,0,0},{3,0,3},{2,1,1},{0,0,2}};
finish[i]=1;
j++;
}while(j<n);
for(i=0;i<n;i++)
g=g&&finish[i];//判断各个进程是否在安全性算法内全部通过
if(g)
printf(“safe state”);
else
printf(“not safe state”);
}
三.实验讨论
谈谈你今天上实验课的收获,存在的问题或疑问。如果有实验内容以外的发现也可谈谈。
inti,j,g=1;
intfinish[n]={0,0,0,0,0};//已完成的进程
//clrscr();//清屏
printf("请输入所需要的资源:\n");
printf(“please input the need resource data\n”);
for(i=0;i<n;i++)
for(j=0;j<m;j++)
scanf(“%d”,&need[i][j]);//输入各个进程需要的资源
j=0;
do{
for(i=0;i<n;i++)
if(finish[i]==0 && test(need[i],available,allocation[i]))
inti,j,g=1;
intfinish[n]={0,0,0,0,0};
//clrscr();
printf("please input the need resource data\n");
for(i=0;i<n;i++)
for(j=0;j<m;j++)
scanf("%d",&need[i][j]);
j=0;
do{
for(i=0;i<n;i++)
if(finish[i]==0 && test(available,need[i],allocation[i]))
finish[i]=1;
j++;
}while(j<n);
for(i=0;i<n;i++)
g=g&&finish[i];
if(g)
printf("safe state");
实验六银行家算法避免死锁

1、加深对死锁概念的理解
2、能够利用银行家算法有效地避免死锁的发生、或检测死锁的存在

本实验在winTC环境下实现,winTC安装程序在ftp上,请自行安装。
1.利用银行家算法写一个程序,判定系统的安全性。
已知某系统有5个进程P0,P1,P2,P3,P4,三类资源A、B、C。死锁检测程序工作时各进程对资源的需求和占用情况如下表,当前可用资源向量available=(0,0,0)。
intavailable[m]={0,0,0},need[n][m];
intallocation[n][m]={{0,1,0},{2,0,0},{3,0,3},{2,1,1},{0,0,2}};//已占有资源
inti,j,g=1;
intfinish[n]={0,0,0,0,0};//已完成的进程
clrscr();//清屏
else
printf("not safe state");
}
inttest(intav,intned[n],intall[n])//安全性算法
{
intFinish=0;
intwork;
work=av;
if (Finish==0&&ned[n]<=work)
{
work=work+all[n];//变分配数
else
printf("not safe state");
}
inttest(intav,intned[n],intall[n])//安全性算法
{
intFinish=0;
intwork;
work=av;
if (Finish==0&&ned[n]<=work)
{
work=work+all[n];//变分配数
return 1;
}
return -1;
}
#include<stdio.h>
#define m 3
#define n 5
main()
{
inttest(intav[],intned[],intall[]);
intavailable[m]={0,0,0},need[n][m];
intallocation[n][m]={{0,1,0},{2,0,0},{3,0,3},{2,1,1},{0,0,2}};//已占有资源
inti,j,g=1;
intfinish[n]={0,0,0,0,0};
//clrscr();
printf("please input the need resource data\n");
for(i=0;i<n;i++)
for(j=0;j<m;j++)
scanf("%d",&need[i][j]);
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