操作系统银行家算法实验报告
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。
操作系统实验报告--银行家算法
操作系统实验报告二一：实验标题：实现死锁避免算法：银行家算法。
二：实验环境：操作系统：windows7编译器：Visual Studio 2010三：设计方案：1.实验目的通过程序模拟银行家算法，理解如何应用银行家算法避免死锁。
2.实验手段直接在C源程序定义整形进程数量、资源种类；用2维数组表示最大需求、已分配的资源。
从文件获取相关数量。
3.验证方式检验当前资源是否有安全序列，是的话输出安全序列。
四：实验代码：#include<stdio.h>#include<stdlib.h>#define P_num 5#define R_num 3int Allocation[P_num][R_num],Avaliable[R_num],Max[P_num][R_num]; int Need[P_num][R_num];int compare(int *a,int *b,int n){ int i;for(i = 0;i < n;i ++)if(a[i] < b[i])return 0;return 1;}void add(int *a,int *b,int n){ int i;for(i = 0;i < n;i++)a[i] += b[i];}void substract(int *a,int *b,int n){ int i;for(i = 0;i < n;i++)a[i] -= b[i];}void assign(int *a,int *b,int n){ int i;for(i = 0;i < n;i ++)a[i] = b[i];}void input(){FILE *fp;int i,j;if((fp = fopen("banker.txt","r")) == 0){ printf("cannot open the file");exit(0);}for(i = 0;i < P_num; ++i)for(j = 0;j < R_num; ++j){fscanf(fp,"%d",&Allocation[i][j]);}for(i = 0;i < P_num; ++i)for(j = 0;j < R_num; ++j){fscanf(fp,"%d",&Max[i][j]);}for(j = 0;j < R_num; ++j){fscanf(fp,"%d",&Avaliable[j]);}fclose(fp);for(i = 0;i < P_num; ++i)for(j = 0;j < R_num; ++j){Need[i][j] = Max[i][j] - Allocation[i][j];}}int issafe(int *sp){int i;int count = 0;int n = 0;int work[R_num],finish[P_num];assign(work,Avaliable,R_num);for(i = 0;i < P_num;i ++)finish[i] = 0;n = P_num;while(n --){for(i = 0;i < P_num;i ++)if((finish[i] == 0) && compare(work,Need[i],R_num)){ add(work,Allocation[i],R_num);finish[i] = 1;sp[count] = i;count ++;}if(count >= P_num)return 1;}return 0;}int request(int pid,int *r,int n){int i;int sp[P_num];if(compare(Need[pid],r,n) == 1 && compare(Avaliable,r,n) == 1){ substract(Avaliable,r,n);add(Allocation[pid],r,n);substract(Need[pid],r,n);if(issafe(sp)){printf("Security Path:\n\t");for(i = 0;i < P_num;i ++)printf("p[%d] ",sp[i]);printf("\n");return 1;}else{add(Avaliable,r,n);substract(Allocation[pid],r,n);add(Need[pid],r,n);printf("no Security Parh on this request\n");return 0;}}else{printf("no Security Parh on this request\n");return 0;}}void main(){int id,i;int r[R_num],sp[P_num];input();if(issafe(sp)){printf("Security Path:\n\t");for(i = 0;i < P_num;i ++)printf("p[%d] ",sp[i]);printf("\n");}elseprintf("failed\n");printf("input the new request's id:");scanf("%d",&id);printf("input the new request:");for(i = 0;i < R_num;++ i)scanf("%d",&r[i]);request(id,r,R_num);}banker.txt文件内容：0 1 02 0 03 0 22 1 10 0 27 5 33 2 29 0 22 2 24 3 33 3 2所得结果：Security Path:P[1] p[3] p[4] p[0] p[2] Intput the new request's id:0Input the new request:0 2 0Security Path:p[3] p[1] p[2] p[0] p[4] 问题和想法：。
计算机操作系统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、实验目得:银行家算法就是避免死锁得一种重要方法,通过编写一个简单得银行家算法程序,加深了解有关资源申请、避免死锁等概念，并体会与了解死锁与避免死锁得具体实施方法。
三、问题分析与设计：1、算法思路:先对用户提出得请求进行合法性检查，即检查请求就是否大于需要得，就是否大于可利用得.若请求合法，则进行预分配,对分配后得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，恢复到原来得状态,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，因为它所需要得资源数已超过它所宣布得最大值。
(2）如果Ｒequest〈or＝Available，则转向步骤（3）；否则，表示系统中尚无足够得资源，进程必须等待。
（3）系统试探把要求得资源分配给进程Pｉ,并修改下面数据结构中得数值：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,系统就是否处于安全状态。
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得各类资源数目,执行安全算法开始时,Work=Ａllｏcａtion；②布尔向量Fｉnisｈ。
它表示系统就是否有足够得资源分配给进程，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得进程: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，并释放出分配给它得资源,故应执行：Worｋ=Wｏrk+Alｌｏcation;Finish[i]＝truｅ；转向步骤（2).(4)如果所有进程得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、程序源代码:#includｅ〈ｓｔdio、h＞#definｅ W 5/／最大进程数Ｗ=5#deｆine R 3//最大资源总数＝3int Avａｉｌａbｌｅ［3］；／/可利用资源向量iｎt Maｘ［5]［3］;//最大需求矩阵ｉnt Ａlloｃａtion［5］[３］； //分配矩阵ｉｎｔNｅed[5][3];／/需求矩阵iｎt Ｒequeｓt[3］;//进程请求向量ｖoｉd dｉｓpose（）｛prｉntf(”请输入可利用资源向量Avaiｌaｂle(格式:a，b，ｃ)\ｎ”）;sｃａnｆ（＂％d，%d，%d”,&Available［０］，&Avａilablｅ［1],＆Availaｂle[2］）;prｉnｔf（”请输入最大需求数Max（格式:a，b,c）\n"）；ｆor（iｎt j=0;ｊ<5；j++）｛prｉntf("进程%ｄ：\n”，j）；ﻩｓｃａnf(＂%d，％d，％d"，＆Mａx［j]［0］，&Mａx［j］[1］，&Mａｘ［j］［2］）；}priｎtf（"请输入分配数Allocａtion（格式:a，b，c）＼n");for(j＝０;j〈5；ｊ++）{prｉnｔf（＂进程％d\ｎ”,j）;scanf（”%d，％d，％d",&Ａllocaｔion[j］[0］,＆Allocati ｏn[j］[1］,＆Ａlloｃａtｉｏｎ[ｊ］[2］）;}/／输入Max［5］［3］,Ａvａilable［5］[3］,Ａlｌocaｔiｏｎ[5］［3］foｒ(j＝0；j〈5；ｊ+＋)ｆｏr(int i=0；i〈３；i++）Nｅeｄ［j]［ｉ]=Max［j］［i］—Alloｃatｉｏｎ[j］[i］；//求出Ｎeeｄ［5][3］}mａin（）{ﻩprinｔｆ（”银行家算法 \ｎ"）;dispoｓe(）；pｒintf（"安全性检查\n"）;ｉnｔ Wｏrｋ[３］;//系统可提供进程继续运行所需得各类资源数char Fｉｎish［5］;/／表示系统就是否有足够得资源分配fｏr(int i=0；ｉ<5;i＋+)Fiｎish［i]='f'；for（iｎｔｋ=0;k＜３；ｋ+＋）Work[k］=Aｖaiｌable［k］；ｉnｔ q［5］；fｏｒ(int x＝0；x〈50；x+＋)｛prinｔf（”请输入一个序列：＼n”）；ｓcaｎf（"％ｄ,％d，％d,%d，％d",＆ｑ[０],&ｑ[1],＆ｑ［2]，＆q[3］,＆q［４］)；for（ｉ=0；i<5；i＋+)｛if(（Need[q［ｉ]］［０］〈=Woｒk［0］)&＆（Need［q[i］]［1]〈=Wｏrk[1］)＆&（Ｎeeｄ［ｑ［i］][2］＜=Woｒk[２］))//比较Ｎeed[i]［j]与Ｗoｒk［j]{ﻩ fｏr(ｋ=０;ｋ＜3；k＋＋）Woｒk［k］=Woｒk[k］+Alloｃaｔiｏn[q[i］]［k];ﻩ Fiｎｉsｈ[ｉ］＝＇t'；ﻩ}｝ｉf（(Finish［0］==＇ｔ’)&&(Fiｎish[１]==’t＇）&＆(Fin ｉｓｈ［2]=＝＇ｔ＇)＆＆（Fiｎiｓh［3］=＝'ｔ＇）＆＆（Fin ｉｓh［4］＝=＇t＇）)/／通过Ｆinisｈ［i］判断系统就是否安全ﻩｂｒeak;elseﻩprintｆ（＂此序列不就是安全序列,请重新输入一个序列!\ｎ"）；ﻩiｆ(x==49）ﻩrｅtｕrｎ 0;}prinｔf（＂这个系统安全！\n"）；int a；priｎtf("请输入Reqｕeｓｔ进程:＼n”)；scanｆ（”％ｄ”，＆a)；priｎtf("该进程Ｒeｑuｅst（a,ｂ,c）\ｎ＂)；ｓcａｎf（＂％d,%ｄ,％ｄ"，＆Requｅst［0］，＆Rｅquｅｓｔ[1]，＆Ｒeｑuｅsｔ［2］);/／输入请求量Requｅｓt［3]if（（Ｒequest［０］<=Neeｄ［ａ］［０］）&&（Request[１］<=Ｎeeｄ[a］[1]）&＆(Reqｕeｓt［2]〈＝Ｎeｅｄ[a］[２]））//判断Ｒｅｑuｅｓt[i］<=Need［ａ]［i]{if(（Request[0]＜=Neｅｄ[a］[0］）&＆(Ｒeqｕｅsｔ[0]<=Ｎeeｄ[a][1］)&＆(Rｅquｅst[0］〈=Neｅd[a］［２］））／/判断Ｒｅquest[i］<=Avａilable［ａ］［i]ﻩ{ﻩfor（iｎｔ k=0；k<3;k＋＋)｛ﻩＡvａilａｂle[k]＝Avaｉlable[k]—Request[k］；ﻩAlloｃatioｎ[ａ][k］=Alｌocaｔion［ａ］［ｋ］+Ｒeques ｔ［ｋ]；ﻩNeed[a］[k］=Need［a］［k]—Rｅquest[ｋ］;ﻩﻩﻩ//如果上述判断成功，则修改相应得Availaｂle［k］，Allocation ［a］［ｋ］，Ｎeed[ａ］[k］ﻩﻩ｝ﻩpｒintｆ（"资源分配成功!\n”）;ﻩ｝ﻩelｓe{ﻩｐｒiｎtf（”资源分配失败！\n＂)；rｅｔurn 0；ﻩ}｝else{pｒｉntf（"资源分配失败！\ｎ"）；ﻩreturn ０；}}程序截图:五、实验总结多个进程同时运行时，系统根据各类系统资源得最大需求与各类系统得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，不至发生死锁。
银行家算法操作系统实验报告
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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 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_银行家算法报告
实验四：银行家算法的实现一．实验目的（1）加深了解有关资源申请、避免死锁等概念。
（2）体会和了解死锁和避免死锁的具体实施方法。
二．实验属性该实验为设计性实验。
三．实验仪器设备及器材普通PC386以上微机四．实验要求本实验要求2学时完成。
本实验要求完成如下任务：（1）设计进程对各类资源最大申请表示及初值的确定。
（2）设定系统提供资源的初始状况。
（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，决定其资源申请是否得到满足。
（5）显示资源申请和分配时的变化情况。
五、实验设计及其思路数据结构：Available[m] 用来表示可利用资源的数目初始值是该类全部可用资源的数目。
MAX[n][m] 用来定义n个进程中的每一个进程对m类资源的最大需求Allocation[i][j] 用来表示i个进程中的每一个进程对j类资源已经拥有的数值Need[i][j] 用来表示i个进程中的每一个进程对j类资源还需要的数值在此程序中通过输入输出流从txt文档中读取数据进入以上数据数组中通过控控制台向request[i][j]数组输入值 此数组用来表示进程i 向j 资源请求申请资源个数 银行家算法流程图开始进程发出资源请求（request ）所需要资源小于目前最大值Request<=need所需要资源小于可利用值Request<=avilable把资源分配给此进程并改变相关数值安全性算法 返回值是Y否出错（该系统无法执行此类进程）该进程暂时无法获得此资源 需等待还原相关数据是否分配成功结束是是否安全性算法流程图六 输出结果向其中输入三组数据1 p1发出请求向量request （1,0,2） 正确结果为分配资源2 p4发出请求向量request （3,3,0） 正确结果会产生安全问题要等待3 p0发出请求向量request （0,2，0）正确结果产生安全隐患需等待开始定义可以用的资源数目work 还有是否能在有限的资源条件下完成线程的标志finish ，并给他们所有的线程都可以顺利完成count 等于进程总数 尽可能多的找到满足（finish==false 和need<=work 这两个条件的线程）并对资源做相应的更改更改次数用count 计录 返回 N返回Y 结束是 否七、代码#include<iostream.h>#include<fstream.h>#include<stdio.h>int *avilable;//表示现在可利用的各类资源的数目int **max1;//用二维数组存储各给线程最多能够申请到个资源的数目int **allocation;//用二维数组存储目前各个线程已占用各类资源的数量int **need;//用二维数组存储目前每个进程还需要各类资源的数量方能完成工作int*xiancheng;//用来存储安全序列int m,n;//m用来记录资源的总数，n用来计算进程的总数void show();//用来向控制台输出allocation，needmax1，avilable的数据int correct();//安全性算法void createavilable();//为目前可利用资源赋初值void createmax();//为每一个进程对各类资源的最大需求赋初值void createallocation();//为目前各个进程已经申请到的资源赋初值void createneed();//为完成该进程所需要的各类资源数量赋初值int banker();//银行家算法int main(){ int choice=1;createavilable();createmax();createallocation();createneed();while(choice!=0){banker();cout<<"请输入你的选择（1继续，2重来 0 退出）"<<endl;cin>>choice;if(choice==1) show();if(choice==2){createavilable();createmax();createallocation();createneed(); }}return 0;}void createavilable(){ifstream inFile;int i;i=0;inFile.open("avilable.txt");//从txt文件中读取数据为其赋值inFile>>m;inFile.get();avilable=new int[m];cout<<"avilable:"<<endl;cout<<"a"<<'\t'<<"b"<<'\t'<<"c"<<endl;while(inFile){inFile>>avilable[i];cout<<avilable[i]<<'\t';//显示到控制台上char c;inFile.get(c);//用来准确定读取时位真正的结束位置i++;}cout<<endl;}void createmax(){ifstream inFile1;inFile1.open("max.txt");inFile1>>n;inFile1.get();max1=new int*[n];//实现为二维数组动态分配内存for(int k=0;k<n;k++)max1[k]=new int[m];cout<<"max:"<<endl;cout<<'\t'<<"a"<<'\t'<<"b"<<'\t'<<"c"<<endl;for(int i=0;i<n;i++){ cout<<"p"<<i<<'\t';for(int j=0;j<m;j++){ if(inFile1) inFile1>>max1[i][j];cout<<max1[i][j]<<'\t';}cout<<endl;}}void createallocation(){ifstream inFile1;inFile1.open("allocation.txt");allocation=new int*[n];for(int k=0;k<n;k++)allocation[k]=new int[m];cout<<"allocation:"<<endl;cout<<'\t'<<"a"<<'\t'<<"b"<<'\t'<<"c"<<endl;for(int i=0;i<n;i++){ cout<<"p"<<i<<'\t';for(int j=0;j<m;j++){ if(inFile1) inFile1>>allocation[i][j]; cout<<allocation[i][j]<<'\t';}cout<<endl;}}void createneed(){need=new int*[n];for(int k=0;k<n;k++)need[k]=new int[m];cout<<"need:"<<endl;cout<<'\t'<<"a"<<'\t'<<"b"<<'\t'<<"c"<<endl;for(int i=0;i<n;i++){ cout<<"p"<<i<<'\t';for(int j=0;j<m;j++){ need[i][j]=max1[i][j]-allocation[i][j];//根据max allocation和need的关系为need赋值cout<<need[i][j]<<'\t';}cout<<endl;}}int correct(){int *work;//工作向量bool *finish,flag;//finish用来表示进程是否可以在特定的资源下完成工作，flag用来标记循环是否结束int i, k,count1,count;work=new int[m];xiancheng=new int[m];for( i=0;i<m;i++)work[i]=avilable[i];finish=new bool[n];//初值都为falsefor(k=0;k<n;k++)finish[k]=false;count=0;do{for(i=0;i<n;i++){flag=false;count1=0;for(k=0;k<m;k++)if(need[i][k]<=work[k]) count1++;//判断i个进程对各类资源的需要是小于该类资源的工作数量并记录小于的个数else break;if(count1==m&&finish[i]==false)//判断对每类资源来说都是所需小于工作数量并且该类线程并没有完成任务{ for(k=0;k<m;k++){work[k]=work[k]+allocation[i][k];finish[i]=true;flag=true;}xiancheng[count]=i;count++;}}}while(flag==true);//可能多的找到满足（finish==false和need<=work 这两个条件的线程）并对资源做相应的更改更改次数用count计录cout<<count<<endl;if(count==n)return 1;elsereturn 0;}int banker(){int *request,i,j,count;request=new int[m];//资源请求i=count=0;cout<<"哪个进程请求资源"<<endl;cin>>j;cout<<"请依次输入a，b,c资源的请求数"<<endl;while(i<m) {cin>>request[i]; i++;}for(i=0;i<m;i++)if(request[i]<=need[j][i]) count++;else break;if(count!=m) //判断所需要资源小于目前最大值Request<=need {cout<<"此操系统不能完成这个进程"<<endl;return 0;}count=0;for(i=0;i<m;i++)if(request[i]<=avilable[i]) count++;else break;if(count!=m)//所需要资源小于可利用值Request<=avilable {cout<<"现在可利用资源不能满足需要，需要等候"<<endl; return 0;}for(i=0;i<m;i++){avilable[i]=avilable[i]-request[i];allocation[j][i]=allocation[j][i]+request[i];need[j][i]=need[j][i]-request[i];}if(correct()==1)//安全性算法{cout<<"可以将资源分配给"<<"p"<<j<<"进程，其中安全序列可以是："<<endl;for(i=0;i<n;i++)cout<<"p"<<xiancheng[i]<<'\t';cout<<endl;}else{cout<<"因为会造成系统不安全，所以不分配资源给"<<"p"<<j<<"进程"<<endl;for(i=0;i<m;i++){avilable[i]=avilable[i]+request[i];allocation[j][i]=allocation[j][i]-request[i];need[j][i]=need[j][i]+request[i];}}return 0;}void show(){ int i,j;cout<<"avilable:"<<endl;cout<<"a"<<'\t'<<"b"<<'\t'<<"c"<<endl;for( i=0;i<m;i++)cout<<avilable[i]<<'\t';cout<<endl;cout<<"max:"<<endl;cout<<'\t'<<"a"<<'\t'<<"b"<<'\t'<<"c"<<endl;for( i=0;i<n;i++){ cout<<"p"<<i<<'\t';for( j=0;j<m;j++){cout<<max1[i][j]<<'\t';}cout<<endl;}cout<<"allocation:"<<endl;cout<<'\t'<<"a"<<'\t'<<"b"<<'\t'<<"c"<<endl; for(i=0;i<n;i++){ cout<<"p"<<i<<'\t'; for( j=0;j<m;j++){cout<<allocation[i][j]<<'\t';}cout<<endl;}cout<<"need:"<<endl;cout<<'\t'<<"a"<<'\t'<<"b"<<'\t'<<"c"<<endl; for( i=0;i<n;i++){cout<<"p"<<i<<'\t';for( j=0;j<m;j++){cout<<need[i][j]<<'\t';}cout<<endl;}}。
操作系统银行家算法实验报告
操作系统银行家算法实验报告操作系统银行家算法实验报告引言：操作系统是计算机科学中的一个重要领域，它负责管理计算机的硬件和软件资源，以提供良好的用户体验。
在操作系统中，银行家算法是一种重要的资源分配和调度算法，它可以确保系统中的进程安全地访问资源，避免死锁的发生。
本实验旨在通过实践运用银行家算法，深入理解其原理和应用。
实验目的：1. 理解银行家算法的基本原理；2. 掌握银行家算法的实现方法；3. 分析银行家算法在资源管理中的应用。
实验过程：1. 实验环境的搭建在本次实验中，我们使用了一台运行Windows操作系统的计算机，并安装了Java开发环境。
同时，我们使用了一个模拟的资源管理系统，以便更好地理解和实践银行家算法。
2. 银行家算法的原理银行家算法是通过对系统中的资源进行合理分配，以避免死锁的发生。
它基于以下几个假设：- 每个进程对资源的最大需求量是已知的；- 系统中的资源数量是有限的；- 进程在请求资源时必须先声明其最大需求量；- 进程在释放资源后，不能再重新请求。
3. 银行家算法的实现银行家算法的实现主要包括以下几个步骤：- 初始化：获取系统中的资源总量和每个进程的最大需求量；- 安全性检查：通过模拟分配资源并检查系统是否处于安全状态，以确定是否可以满足进程的资源请求；- 资源分配：根据安全性检查的结果，决定是否分配资源给进程。
4. 银行家算法的应用银行家算法在实际应用中具有广泛的用途，尤其是在多任务操作系统中。
它可以用于资源的分配和调度，以确保系统中的进程能够安全地访问资源，避免死锁的发生。
结论：通过本次实验，我们深入了解了银行家算法的原理和应用。
银行家算法作为一种重要的资源管理和调度算法，可以有效地避免死锁的发生，提高系统的可靠性和稳定性。
在今后的学习和工作中，我们将继续深入研究操作系统相关的算法和原理，以提升自己在该领域的专业能力。
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。
经过实验验证，我们发现系统当前状态下资源无法满足进程2的资源需求。
为了保证系统的安全性和避免死锁，根据银行家算法原理，我们将不满足资源需求的进程2暂停，并回滚到初始状态。
重新调整资源分配后，系统进入了安全状态。
(3) 分配：为进程1和进程3分配资源。
操作系统 银行家算法实验报告
《计算机操作系统》课程设计题目银行家算法分析学院计算机与软件学院专业网络工程班级2012级1班学号20121346001姓名方锡指导教师岳键起止时间2014.5.20~2014.6.3一、实验报告设计背景1.1. 产生死锁的原因：我们知道，多个进程在运行的时候因为争夺资源会产生死锁的情况，当进程出浴照这种情况的时候，若无外力作用，他们将处于无法再向前推进的状态，而根据课本知识可知，预知，可以通过预防死锁或者避免死锁的方法来解决这一问题，通过使产生死锁的四个必要条件的第2、3、4个条件之一不能成立来避免死锁的发生。
1.2. 产生的死锁的必要条件：（1）互斥条件；（2）请求和保持条件；（3）不可剥夺条件；（4）环路等待。
1.3.银行家算法介绍通过实践可以看出，预防死锁虽然可以预防死锁的发生，但是牺牲了进程的执行效率，同时，在预防死锁的过程中需要考虑到对用户的资料的安全性，所以就需要考虑到利用一些特别的算法来避免死锁，其中最具代表性的算法就是Dijkstra的银行家算法，这是由于该算法能用于银行系统现金贷款的发放而得名的。
它通过自己特有的算法，在每次分配进程系统资源时候会先试探性的假设分配资源给进程，然后通过安全性算法检测此次分配是否会导致系统进入不安全状态，如果安全则直接进行资源分配，如果不安全则暂不分配。
所以本次试验报告就是要深入了解银行家算法的原理和运行过程。
二．银行家算法的原理2.1 银行家算法的思路算法会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。
2.2 银行家算法中的数据结构可利用资源向量int Available[j] j为资源的种类。
最大需求矩阵int Max[i][j] i为进程的数量。
分配矩阵int Allocation[i][j]需求矩阵int need[i][j]= Max[i][j]- Allocation[i][j]申请各类资源数量int Request i[j] i进程申请j资源的数量工作向量int Work[x] int Finish[y]2.3银行家算法设Request i是进程P i的请求向量，如果Request i[j]=K，表示进程P i需要k个Rj类型的资源，当P i发出资源请求后，系统按照下述步骤进行检查：(1)如果Request i[j]≤Need[j],便转向步骤（2）；否则认为出错，因为它所需要的资源数已经超过它所宣布的最大值。
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。
操作系统银行家算法实验报告
实验报告四实验名称:一、编程实现银行家算法二、测试算法日期：2015-11-24 班级：13级计科学号: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。
二、实验内容用java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。
进程可以动态地申请资源，系统按照各个进程的申请动态地分配资源。
要求程序具有显示和打印各个进程的某一时刻的资源分配和安全序列；显示和打印各个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、项目要求与分析1.要找出某一状态下所有的安全序列，程序该如何实现?要找出这个状态下的所有的安全序列，前提是要使这个系统先处于安全状态，而系统的状态可以通过以下来描述：（1）进程剩余申请数=最大申请数-占有数；（2）可分配资源数=总数-占有数之和；2.银行家算法的局限性有哪些?银行家算法是一个最具有代表性的避免死锁的算法。
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资源相当于用户向银行家贷款。
当进程执行继续申请资源时，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数。
若超过则拒绝分配资源，若没有超过则再检测系统现存的资源数能否满足该进程尚需的最大资源数，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，对各种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。
四、具体实现1.资源类代码：// 资源类假设一共三类资源;class Sources {private int A;private int B;private int C;public Sources(int a, int b, int c) {super();this.B = b;this.A = a;this.C = c;}public Sources(Sources sources) {super();this.B = sources.getB();this.A = sources.getA();this.C = sources.getC();}public int getB() {return B;}public void setB(int B) {this.B = B;}public int getA() {return A;}public void setA(int A) {this.A = A;}public int getC() {return C;}public void setC(int C) {this.C = C;}2.进程类代码：//进程类,包进程使用最大内存,当前已分配内存,和需要分配内存class Processor {private String name;private Sources maxSources;private Sources allSources;private Sources needSources;public String getName() {return name;}public void setName(String name) { = name;}public Sources getMaxSources() {return maxSources;}public void setMaxSources(Sources maxSources) {this.maxSources = maxSources;}public Sources getNeedSources() {return needSources;}public void setNeedSources(Sources needSources) {this.needSources = needSources;}public Sources getAllSources() {return allSources;}public void setAllSources(Sources allSources) {this.allSources = allSources;}3.相关显示测试代码// 显示当前系统和各个进程的资源使用情况public void showdata(Processor[] processors) {// 显示当前可用资源System.out.print("当前系统可分配资源为:");showSources(allSources);System.out.println("-----------------进程状态-------------"); System.out.println("进程号 Max Allocation Need ");System.out.println(" A B C A B C A B C");for (int i = 0; i < processors.length; i++) {System.out.print(processors[i].getName() + " "+ processors[i].getMaxSources().getA() + " "+ processors[i].getMaxSources().getB() + " "+ processors[i].getMaxSources().getC() + " "); System.out.print(processors[i].getAllSources().getA() + " "+ processors[i].getAllSources().getB() + " "+ processors[i].getAllSources().getC() + " "); System.out.println(processors[i].getNeedSources().getA()+ " "+ processors[i].getNeedSources().getB() + " "+ processors[i].getNeedSources().getC() + " ");}System.out.println("-----------------------------------");}4.运行结果：五、所遇问题与解决方法这个银行家算法只有申请资源的相应操作，没有其他的添加资源，删除资源等的操作，但由于水平有限，没来得及解决。
操作系统实验报告(银行家算法c语言描述)
Inint(&processNum, &resourceNum);
printf("T0时刻安全性：");
if(safe(processNum, resourceNum))
{
isSafe=true;
printf("存在安全序列故系统是安全的！\n安全序列为:");
for(inti=0;i<processNum;++i)
{
if(Need[j][k]<=Work[k])
{
++count;
}
}
if(count==resourceNum)
{
for(intk=0;k<resourceNum;++k)
{
tempWork[j][k]=Work[k];
Work[k]=Work[k]+Allocation[j][k];
}
Finish[j]=true;
{intnum,typ源自;printf("输入进程数量和资源种类:");
scanf("%d%d",&num,&type);
*processNum=num;
*resourceNum=type;
printf("输入各类资源可用量:");
for(intj=0;j<type;++j)
{
scanf("%d",&Available[j]);
boolsafe(int,int);
boolIsValidate(int,int*,int,int);
voiddisplayInfo(int,int);
实验三银行家算法实验报告
实验三银行家算法实验报告一、实验目的银行家算法是一种用于避免死锁的算法，本次实验旨在通过编程实现银行家算法，并通过模拟银行家算法的运行过程来加深对该算法的理解。
二、实验过程及结果1. 系统设计为了模拟银行家算法的运行过程，需要设计一个包含多个进程和资源的系统。
每个进程都有一定的最大需求资源数和已分配资源数。
系统中还有一定数量的可用资源，进程可以请求资源和释放资源。
2. 算法实现在程序中实现银行家算法需要以下几个关键的函数：（1）银行家算法的主函数：实现进程的请求资源和释放资源操作，并在此过程中判断是否产生死锁；（2）安全检查函数：用于判断系统状态是否安全，即是否存在一个安全序列，如果存在则表示系统处于安全状态，否则表示系统处于不安全状态；（3）资源请求函数：用于进程请求资源的操作，根据银行家算法的要求进行判断；（4）资源释放函数：用于进程释放资源的操作。
3. 算法运行通过对编写的程序进行多次运行测试，模拟不同进程对资源的请求和释放，观察系统是否能够始终处于安全状态。
在每次运行中，记录并输出系统的安全序列和进程的状态等信息。
4. 实验结果分析通过实验运行结果的分析，可以得出以下结论：（1）银行家算法能够有效地避免死锁的发生；（2）系统中资源的分配和释放过程需要合理，否则可能导致系统陷入死锁；（3）资源的分配策略对系统的安全状态有重要影响。
三、实验总结通过本次实验，深入了解了银行家算法的原理和实现过程，并通过编程实践加深了对该算法的理解。
银行家算法是一种重要的死锁避免算法，能够保证系统处于安全状态下运行，并且能够合理地分配系统资源，避免系统陷入死锁。
四、参考文献[1] 《操作系统概念》,Abraham Silberschatz，Peter B. Galvin，Greg Gagne，电子工业出版社，2014年五、附录（示例代码省略）以上是本次实验的实验报告，通过实验我们深入了解了银行家算法，了解了它在操作系统中的应用和重要性。
操作系统实验报告 银行家算法
实验四银行家算法实习内容通过编程理解银行家算法，掌握进程安全性检查的方法及资源分配的方法，加深了解有关资源申请、避免死锁等概念，体会和了解死锁和避免死锁的具体实施方法。
实习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。
实习原理算法思想：银行家算法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。
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。
实习编程思路和流程在避免死锁的方法中，如果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。
基本思想为：在分配资源之前，判断系统是否是安全的；若安全，才分配。
它是最具代表性的死锁算法，具体算法如下表示：假设进程P提出请求Request[i]，则银行家算法按如下步骤进行判断：1)如果Request[i] <=Need[i]，则转向2）；否则出错。
2)如果Request[i] <=Available[i]，则转向3）；否则出错。
3)系统试探分配相关资源，修改相关数据：Available[i]=Available[i]-Request[i];Allocation[i]=Allocation[i]+Request[i];Need[i]=Need[i]-Request[i];4)系统执行安全性检查，如安全，则分配成立；否则试探性分配资源作废，系统恢复原状，进程进入等待状态。
(完整word版)计算机操作系统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）.（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。
操作系统实验报告-银行家算法5页word
南昌大学实验报告---（3）编程实现银行家安全算法学生姓名：张虹学号：6100409033 专业班级：电Ⅲ091班实验类型：□验证■综合□设计□创新实验日期：实验成绩：一、实验目的通过实验加强对银行家安全算法的理解和掌握。
二、实验内容熟悉避免死锁发生的方法，死锁与安全序列的关系，编程实现银行家算法，要求输出进程的安全序列。
三、实验要求1、需写出设计说明；2、设计实现代码及说明3、运行结果；四、主要实验步骤1、分析银行家算法结构；2、画出银行家算法的流程图，即设计说明；3、根据画出的流程图使用C语言编写相应的代码（代码过长，放到最后）；程序主要由main函数和以下几个函数组成：void input();用户输入银行家算法的初始数据；void output();输出当前系统资源分配情况；void change();当请求资源满足要求时，进行分配，系统资源发生改变；int check();安全性算法，检查是否存在安全序列；void outputsafe();输出安全序列的资源分配表。
4、检查代码，将编出的代码编译、链接，验证其正确性。
五、实验数据及处理结果六、实验体会或对改进实验的建议体会：编写银行家算法需要较好分析能力，C语言也要掌握的很好，而且需要细心和极大地耐心。
我的程序在最开始编出来的第一份代码编译时大大小小一堆错误，有些是一个小错误导致了下面全错，这些小错误在一百多行里找起来非常费劲。
然后小错误全部找出来以后，再编译，错误没有了，但是得到的结果却是错误的，这样又要开始一行一行分析，看是哪里出了问题。
到最后得到了想要的结果以后，程序还需要修饰，至少要输出要简洁明朗，要让别人一运行这个程序就知道自己在什么时候该输入什么数据，数据是什么作用，而不是只有自己知道输进去的是什么东西。
七、参考资料《计算机操作系统》《C程序设计》《C语言程序设计_现代方法》八、实验代码#include <stdio.h> //本实验中使用到的库函数#include <stdlib.h>#include <string.h>int max[5][3]; //开始定义银行家算法中需要用到的数据int allocation[5][3];int need[5][3];int available[3];int request[5][3];char *finish[5];int safe[5];int n,i,m;int k=0;int j=0;int work[3];int works[5][3];void line() //美化程序，使程序运行时更加明朗美观printf("------------------------------------------------------------------\n");void start() //表示银行家算法开始line();printf(" 银行家算法开始\n");printf(" ——Designed by Zhang Hong\n");line();void end() //表示银行家算法结束line();printf(" 银行家算法结束，谢谢使用\n");line();void input() //输入银行家算法起始各项数据for (n=0;n<5;n++)printf("请输入进程P%d的相关信息：\n",n);printf("Max:");for (m=0;m<3;m++)scanf("%d",&max[n][m]);printf("Allocation:");for (m=0;m<3;m++)scanf("%d",&allocation[n][m]);for (m=0;m<3;m++)need[n][m]=max[n][m]-allocation[n][m];printf("请输入系统可利用资源数Available:");for (m=0;m<3;m++)scanf("%d",&available[m]);void output() //输出系统现有资源情况line();printf("资源情况Max Allocation Need Available\n");printf("进程 A B C A B C A B C A B C\n");line();for(n=0;n<5;n++)printf("P%d%9d%3d%3d%5d%3d%3d%6d%3d%3d",n,max[n][0],max[n][1],max[n][2],allocation[n][ 0],allocation[n][1],allocation[n][2],need[n][0],need[n][1],need[n][2]);if (n==0)printf("%6d%3d%3d\n",available[0],available[1],available[2]);elseprintf("\n");line();void change() //当Request[i,j]<=Available[j]时，系统把资源分配给进程P[i]，Available[j]和Need[i,j]发生改变for (m=0;m<3;m++)available[m]-=request[i][m];allocation[i][m]+=request[i][m];need[i][m]-=request[i][m];void outputsafe() //输出安全序列的资源分配表printf("该安全序列的资源分配图如下：\n");line();printf("资源情况Work Need Allocation Work+Allocation Finish\n");printf("进程 A B C A B C A B C A B C\n");line();for(n=0;n<5;n++)printf("P%d%9d%3d%3d%5d%3d%3d%5d%3d%3d%6d%3d%3d%12s\n",safe[n],works[safe[n]][0], works[safe[n]][1],works[safe[n]][2],need[safe[n]][0],need[safe[n]][1],need[safe[n]][2],allocation[safe[n]][0 ],allocation[safe[n]][1],allocation[safe[n]][2],works[safe[n]][0]+allocation[safe[n]][0],works[safe[n]][1]+allocation[safe[n]][1],works[safe[n]][2]+allocation[safe[n]][2],finish[n]);line();int check() //安全性算法printf("开始执行安全性算法……\n");for (m=0;m<3;m++) //数组work和finish初始化work[m]=available[m];for (n=0;n<5;n++)finish[n]="false";safe[n]=0;k=0;for (m=0;m<5;m++)for (n=0;n<5;n++)if(strcmp(finish[n],"false")==0 && need[n][0]<=work[0] && need[n][1]<=work[1] && need[n][2]<=work[2]) //查找可以分配资源但尚未分配到资源的进程safe[k]=n; //以数组safe[k]记下各个进程得到分配的资源的顺序works[safe[k]][0]=work[0];works[safe[k]][1]=work[1];works[safe[k]][2]=work[2];work[0]+=allocation[n][0]; //进程执行后释放出分配给它的资源work[1]+=allocation[n][1];work[2]+=allocation[n][2];finish[n]="ture"; //finish[n]变为1以示该进程完成本次分k++;for (m=0;m<5;m++) //判断是否所有进程分配资源完成if (strcmp(finish[m],"false")==0)printf("找不到安全序列，系统处于不安全状态。
操作系统银行家算法实验报告_(1)-5页word资料
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<P1,P2,…,Pn>(称为<P1,P2,…,Pn>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：（1）如果Request i≤Need i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。
（2）如果Request i≤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］-Request i[j］;Allocation［i,j］∶=Allocation［i,j］+Request i［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（1）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。
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实验五银行家算法一、实验目的和要求①理解死锁概念，银行家算法及安全检测算法。
②在Linux操作系统下用C++进行编程。
③利用C++设计实现银行家算法的基本过程。
④验证银行家算法对于避免死锁的作用。
二、实验方法内容①算法设计思路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。
②算法流程图如下：③算法中用到的数据结构说明1. 可利用资源向量Available ，它是一个含有m个元素的数组，其中的每一个元素代表一类可利用的资源的数目，其初始值是系统中所配置的该类全部可用资源数目。
其数值随该类资源的分配和回收而动态地改变。
如果Available[j]=k，标是系统中现有Rj类资源k个。
2. 最大需求矩阵P，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P（i，j）=k，表示进程Pi需要Rj类资源的最大数目为k。
3. 分配矩阵Allocation，这是一个n×m的矩阵，它定义了系统中的每类资源当前一分配到每一个进程的资源数。
如果Allocation（i，j）=k，表示进程Pi 当前已经分到Rj类资源的数目为k。
Allocation i表示进程Pi的分配向量，有矩阵Allocation的第i行构成。
4. 需求矩阵Need，这是一个n×m的矩阵，用以表示每个进程还需要的各类资源的数目。
如果Need（i，j）=k，表示进程Pi还需要Rj类资源k个，才能完成其任务。
Need i表示进程i的需求向量，由矩阵Need的第i行构成。
上述三个矩阵间存在关系：Need（i，j）=P（i，j）－Allocation（i，j）；5. Request i是进程Pi 的请求向量。
Request i（j）=k表示进程Pi请求分配Rj类资源k个。
当Pi发出资源请求后，系统按下述步骤进行检查：①.如果Request i≤Need，则转向步骤2；否则出错。
②如果Request i≤R，则转向步骤3；否则，表示系统中尚无足够的资源满足Pi的申请，Pi必须等待。
③系统试探性地把资源分配给进程Pi，并修改下面数据结构中的数值：R = R －Request iAllocation I = Allocation I + Request iNeed I = Need i －Request i④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。
如果安全才正式将资源分配给进程Pi，以完成本次分配；否则，将试探分配作废，恢复原来的资源分配状态，让进程Pi等待6. 主要的常量变量#define W 10 //最大进程数W=10#define R 20 //最大资源总数R=20int AVAILABLE[R]; //可利用资源向量int MAX[W][R]; //最大需求矩阵int ALLOCATION[W][R]; //分配矩阵int NEED[W][R]; //需求矩阵int Request[R]; //进程请求向量void changdata(int k); //进程请求资源数据改变int chksec(int s); //系统安全性的检测7.主要模块（函数和数据）void inputdata(); //数据输入void showdata(); //数据显示void changdata(int k); //进程请求资源数据改变void restoredata(int k); //数据恢复int chksec(int s); //系统安全性的检测int chkmax(int s); //检测最大需求void bank(); //检测分配的资源是否合理四、实验代码Banker.cpp#include <string>#include <iostream>using namespace std;#define FALSE 0#define TRUE 1#define W 10 //最大进程数W=10#define R 20 //最大资源总数R=20int M ;int N ;int ALL_RESOURCE[W];int AVAILABLE[R]; //可利用资源向量int MAX[W][R]; //最大需求矩阵int ALLOCATION[W][R]; //分配矩阵int NEED[W][R]; //需求矩阵int Request[R]; //进程请求向量void inputdata(); //数据输入void showdata(); //数据显示void changdata(int k); //进程请求资源数据改变void restoredata(int k); //数据恢复int chksec(int s); //系统安全性的检测int chkmax(int s); //检测最大需求void bank(); //检测分配的资源是否合理void main(){ int i,j;inputdata();for(i=0;i<M;i++){ j=chksec(i);if (j==0) break;}if (i>=M)cout<<"错误提示：经安全性检查发现，系统的初始状态不安全\n"<<endl; else{ cout<<"提示：经安全性检查发现，系统的初始状态安全！"<<endl;bank();}}void inputdata(){ int i=0,j=0,p;cout<<"请输入总进程数: ";do{cin>>M;if (M>W) cout<<endl<<"总进程数超过了程序允许的最大进程数，请重新输入:"; }while (M>W);cout<<endl;cout<<"请输入资源的种类数: ";do {cin>>N;if (N>R)cout<<endl<<"资源的种类数超过了程序允许的最大资源种类数，请重新输入: "; }while (N>R);cout<<endl;cout<<"请依次输入各类资源的总数量，即设置向量all_resource: ";for(i=0;i<N;i++) cin>>ALL_RESOURCE[i];cout<<endl;cout<<"请依次输入各进程所需要的最大资源数量，即设置矩阵max: "<<endl;for (i=0;i<M;i++){for (j=0;j<N;j++){do { cin>>MAX[i][j];if (MAX[i][j]>ALL_RESOURCE[j])cout<<endl<<"该最大资源数量超过了声明的该资源总数,请重新输入: "<<endl;}while (MAX[i][j]>ALL_RESOURCE[j]);}}cout<<endl;cout<<"请依次输入各进程已经占据的各类资源数量，即设置矩阵allocation: "<<endl;for (i=0;i<M;i++){for (j=0;j<N;j++){do{ cin>>ALLOCATION[i][j];if (ALLOCATION[i][j]>MAX[i][j])cout<<endl<<"已占有的资源数量超过了声明的最大资源数量,请重新输入:"<<endl;}while (ALLOCATION[i][j]>MAX[i][j]);}}cout<<endl;for (i=0;i<M;i++)for(j=0;j<N;j++)NEED[i][j]=MAX[i][j]-ALLOCATION[i][j];for (j=0;j<N;j++){ p=ALL_RESOURCE[j];for (i=0;i<M;i++){ p=p-ALLOCATION[i][j];AVAILABLE[j]=p;if(AVAILABLE[j]<0)AVAILABLE[j]=0;}}}void showdata(){ int i,j;cout<<"各种资源的总数量，即向量all_resource为:"<<endl;cout<<" ";for (j=0;j<N;j++)cout<<" 资源"<<j<<": "<<ALL_RESOURCE[j];cout<<endl<<endl;cout<<"当前系统中各类资源的可用数量，即向量available为:"<<endl; cout<<" ";for (j=0;j<N;j++)cout<<" 资源"<<j<<": "<<AVAILABLE[j];cout<<endl<<endl;cout<<"各进程还需要的资源数量，即矩阵need为:"<<endl<<endl;for (i=0;i<M;i++){ cout<<"进程P"<<i<<": ";for (j=0;j<N;j++)cout<<NEED[i][j]<<" ";cout<<endl;}cout<<endl;cout<<"各进程已经得到的资源量，即矩阵allocation为: "<<endl<<endl; for (i=0;i<M;i++){ cout<<"进程P"<<i<<": ";for (j=0;j<N;j++)cout<<ALLOCATION[i][j]<<" ";cout<<endl;} cout<<endl;}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];}}void restoredata(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];}}int chksec(int s){int WORK,FINISH[W];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;do{ if(FINISH[i]==FALSE&&NEED[i][j]<=WORK){WORK=WORK+ALLOCATION[i][j];FINISH[i]=TRUE;i=0;}else{ i++;}}while(i<M);for(i=0;i<M;i++)if(FINISH[i]==FALSE){ return 1;}} return 0;}int chkmax(int s){ int j,flag=0;for(j=0;j<N;j++){if (MAX[s][j]==ALLOCATION[s][j]){ flag=1;AVAILABLE[j]=AVAILABLE[j]+MAX[s][j];MAX[s][j]=0;}} return flag;}void bank(){int i=0,j=0;char flag='Y';while(flag=='Y'||flag=='y'){i=-1;while(i<0||i>=M){ cout<<"请输入需申请资源的进程号（从P0到P"<<M-1<<"，否则重新输入!）:"; cout<<"p";cin>>i;if(i<0||i>=M)cout<<"输入的进程号不存在，重新输入!"<<endl;}cout<<"请输入进程P"<<i<<"申请的资源数:"<<endl;for (j=0;j<N;j++){ cout<<" 资源"<<j<<": ";cin>>Request[j];if(Request[j]>NEED[i][j]){ cout<<"进程P"<<i<<"申请的资源数大于进程P"<<i<<"还需要"<<j<<"类资源的资源量!";cout<<"申请不合理，出错!请重新选择!"<<endl<<endl;flag='N';break;}else{ if(Request[j]>AVAILABLE[j]){ cout<<"进程P"<<i<<"申请的资源数大于系统可用"<<j<<"类资源的资源量!";cout<<"申请不合理，出错!请重新选择!"<<endl<<endl;flag='N';break;}}}if(flag=='Y'||flag=='y'){ changdata(i);if(chksec(i)){ cout<<endl;cout<<"该分配会导致系统不安全本次资源申请不成功，不予分配"<<endl;cout<<endl;restoredata(i);}else{ cout<<endl;cout<<"经安全性检查，系统安全，本次分配成功，且资源分配状况如下所示："<<endl;cout<<endl;showdata();if(chkmax(i)){cout<<"在资源分配成功之后，由于该进程所需的某些资源的最大需求量已经满足，"<<endl;cout<<"因此在进程结束后系统将回收这些资源！"<<endl;cout<<"在资源收回之后，各进程的资源需求和分配情况如下所示："<<endl;showdata();}}}cout<<endl;cout<<" 是否继续银行家算法演示,按'Y'或'y'键继续,按'N'或'n'键退出演示: ";cin>>flag; }}五、实验结果六、实验总结通过本次银行家算法实验，加深了我对银行家算法的了解，掌握了如何利用银行家算法避免死锁。