操作系统银行家算法

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银行家算法总结

银行家算法总结银行家算法是一种经典的避免死锁的算法，在操作系统中得到了广泛的应用。

本文将对银行家算法进行总结，介绍其原理和应用。

## 1. 银行家算法简介银行家算法是一种资源分配和安全性检查的算法，用于避免在多个进程竞争有限资源时产生死锁。

它通过预先分配资源，检查每个进程请求资源后是否会导致系统进入不安全状态，从而避免死锁的发生。

## 2. 银行家算法原理银行家算法基于以下前提条件和原理：- 每个进程对资源的最大需求量是固定的，并在程序开始时规定。

- 系统中的资源被分为多类，每类资源的数目也是固定的。

- 每个进程在请求资源时需要指定所需资源的数量。

- 当进程请求资源时，系统会先检查此次请求是否安全，如果安全则分配资源，否则将此次请求置于等待状态。

银行家算法的原理可以归纳为以下几个步骤：1. 初始化阶段：系统初始化可分配资源和进程的最大需求量，并记录当前已分配资源和已请求资源的情况。

2. 请求资源阶段：当进程请求资源时，系统首先判断此次请求是否会导致系统进入不安全状态。

3. 安全检查阶段：系统通过安全性检查算法，判断当前系统状态下是否有足够的资源分配给进程，避免产生死锁。

4. 分配资源阶段：如果系统通过安全检查，则分配资源给进程，并将进程从等待状态转换为运行状态。

5. 进程释放资源：当进程完成任务后，释放已分配的资源。

6. 终止进程阶段：在释放资源后，检查是否有其他进程的请求可以被满足，如果满足则继续分配资源。

## 3. 银行家算法应用场景银行家算法主要应用于多进程共享有限资源的场景，如操作系统、数据库管理系统等。

以下是一些常见的应用场景：1. 操作系统资源管理：在多任务操作系统中，为了确保资源的高效利用，避免死锁的发生，可以使用银行家算法进行资源分配和调度。

2. 分布式系统：在分布式系统中，各个节点之间可能存在资源争用的情况。

使用银行家算法可以保证资源的分配和调度是安全的，避免死锁和资源竞争。

3. 并发编程：在并发编程中，多个线程可能会竞争同一资源。

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。

简述银行家算法

简述银行家算法银行家算法，也称为银行家安全算法，是一种用于避免系统资源的死锁现象的算法。

在操作系统中，当多个进程需要同时访问同一组资源并且它们的访问不可分割时，就会产生死锁现象。

在这种情况下，所有的进程都会被阻塞，无法进行任何工作。

银行家算法通过对系统资源的分配和管理，可以避免死锁现象的发生。

它主要包括以下几个步骤：1. 初始化系统：在系统启动时，需要确定每种类型的资源的数量和可用数量，并记录每个进程需要的最大资源数和已经分配的资源数。

2. 进行资源请求：当一个进程需要资源时，会向系统发送一个资源请求。

该请求指定了进程需要的资源类型和数量。

如果系统中有足够的资源可以分配给该进程，那么分配成功并将资源分配给该进程。

3. 检查资源分配是否安全：在分配资源之前，需要检查分配后系统是否处于安全状态。

安全状态是指在分配后，所有进程都能够完成它们的工作并释放所有资源。

如果系统处于安全状态，则分配资源并通知进程可以执行它们的任务。

4. 回收资源：当进程完成任务后，会释放它所占用的所有资源并通知系统。

系统会将这些资源重新分配给其他进程。

在银行家算法中，对于每个进程，都会维护一个资源请求向量和一个安全向量。

资源请求向量包含了进程当前所需要的资源数量，安全向量包含了系统中未分配的资源数量。

当系统收到一个资源请求时，会将该请求向量加入到系统资源向量中，并检查是否存在一个安全序列，该安全序列满足所有进程都可以完成它们的任务并释放它们所占用的所有资源。

如果存在这样的安全序列，则分配资源并通知进程可以执行它们的任务；如果不存在，则拒绝资源请求并等待其他进程的资源释放。

通过使用银行家算法，可以避免系统中的死锁现象，保证所有进程都可以完成它们的任务。

这种算法被广泛应用于操作系统和其他复杂的软件系统中，是保障系统安全性的重要工具。

银行家算法总结

银行家算法总结一、银行家算法银行家算法（Banker’s Algorithm），又称银行家管理算法，是一种专门用于系统资源管理的算法，用于解决操作系统中多个用户对多类资源的竞争请求，从而保证合理地分配公共资源，解决资源分配问题，其目的是为了保证单个进程的安全运行，同时保证系统的安全运行。

二、银行家算法的定义银行家算法是一种用于解决多个用户对多类资源的竞争请求的算法，也称作资源分配算法或资源管理算法，它可以确定是否有足够的资源可供一个或多个进程安全运行，如果有足够的资源可供运行，则可以分配该资源，否则系统将进入不满足安全状态。

三、银行家算法的特点（1）安全性：银行家算法可以确定是否有足够的资源可以满足所有进程的最大要求，使系统处于安全态；（2）在安全态下，银行家算法能够有效地检查一个进程是否可以获得资源，并且可以确定该状态下的最优解；（3）银行家算法可以有效检查一个系统是否处于安全态，它可以检查任意多个资源种类的一组资源分配是否安全；（4）银行家算法可以防止死锁的发生，可以有效地确保非抢占式多处理机系统的安全运行；（5）银行家算法设计简单，容易实现，并十分快速；（6）银行家算法不是最优的，它只是一种有效的搜索算法，其实现效率较低；四、银行家算法的使用1、资源分配问题银行家算法可以用于操作系统中的多个用户对多类资源的竞争请求，以此保证资源的合理分配，从而解决资源分配问题。

它可以有效地检查一个进程是否可以获得资源，同时可以确定该状态下的最优解。

2、进程安全性银行家算法可以用于检查一个系统是否处于安全态，并检查任意多个资源种类的一组资源分配是否安全，可以保证系统的安全运行，从而保证单个进程的安全性。

3、防止死锁银行家算法可以防止死锁的发生，这是由于它可以确定是否有足够的资源可以满足所有进程的最大要求，使系统处于安全态，从而阻止死锁发生。

银行家算法基本步骤

银行家算法基本步骤银行家算法是一种用于避免死锁的算法，它可以判断系统中是否存在安全序列，从而决定是否分配资源。

本文将详细介绍银行家算法的基本步骤。

一、银行家算法概述银行家算法是由荷兰计算机科学家埃德加·迪科斯彻（Edsger Dijkstra）于1965年提出的。

它是一种避免死锁的算法，主要用于操作系统中进程管理和资源分配。

银行家算法通过计算当前系统中可用资源和各进程所需资源，来判断是否存在安全序列，从而决定是否分配资源。

二、银行家算法基本概念1. 资源：指系统中可供进程使用的资源，如内存、CPU等。

2. 进程：指正在运行的程序，在操作系统中被视为一个独立的实体。

3. 最大需求矩阵：指每个进程所需要的最大资源数量矩阵。

4. 分配矩阵：指当前已经分配给每个进程的资源数量矩阵。

5. 需求矩阵：指每个进程还需要的资源数量矩阵。

6. 可利用资源向量：指当前系统中可供使用的各类资源数量。

7. 安全序列：指一组进程的执行顺序，使得每个进程都能够获得它所需要的资源，从而顺利完成任务。

三、银行家算法基本步骤1. 初始化：在系统启动时，需要对各类资源数量进行初始化，并建立最大需求矩阵、分配矩阵和需求矩阵。

2. 请求资源：当一个进程请求资源时，需要判断该请求是否合法。

如果该请求的资源数量小于等于当前系统中可用的相应资源数量，并且加上该进程已经分配到的资源数量不超过该进程所需的最大资源数量，则该请求是合法的。

3. 分配资源：如果一个请求是合法的，则可以将相应的资源分配给该进程，并更新分配矩阵和需求矩阵。

同时，也需要更新可利用资源向量。

4. 判断安全性：在每次分配资源后，都需要判断当前系统是否存在安全序列。

具体做法是通过模拟各个进程对各类资源的请求和释放过程，来判断是否存在一组安全序列。

如果存在安全序列，则说明当前系统是安全的；否则就不能再分配资源了。

5. 回收资源：当一个进程完成任务后，需要释放已经占用的所有资源，并更新可利用资源向量、分配矩阵和需求矩阵。

操作系统银行家算法

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。通过上面这个例子，我们看到银行家算法确实能保证系统时时刻刻都处于安全状态，但它要不断检测每个进程对各类资源的占用和申请情况，需花费较多的时间。
操作系统实验报告
—— 银行家算法模拟
班级：11级软件工程3班
学号：11270337 姓名：孙园萍
一、实验目的
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。
二、实验内容
• （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。
三、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。
五、程序流程图
银行家算法程序流程图
六、模块间调用关系
本程序的主要函数模块为：
void changdata(int k) int chkerr(int s) void showdata() void main() 其中主函数中调用了： void changdata(int k) 、int 函数模块。 //为进程申请资源并修改数据 //检查分配是否成功 //查看资源情况 //主函数 chkerr(int s)、void showdata()

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。

计算机操作系统的银行家算法

计算机操作系统的银行家算法计算机操作系统的银行家算法相信很多小伙伴都一知半解，下面由小编为大家整理了计算机操作系统的银行家算法的相关知识，希望对大家有帮助!计算机操作系统的银行家算法一、需求分析1、进程的状态有：就绪，等待和完成。

当系统不能满足进程的资源请求时，进程出于等待状态。

资源需求总量表示进程运行过程中对资源的总的需求量。

已占资源量表示进程目前已经得到但还为归还的资源量。

因此，进程在以后还需要的剩余资源量等于资源需要总量减去已占资源量。

陷入每个进程的资源需求总量不应超过系统拥有的资源总量。

2、银行家算法分配资源的原则是：当某个进程提出资源请求时，假定先分配资源给它，然后查找各进程的剩余请求，检查系统的剩余资源量是否由于进程的分配而导致系统死锁。

若能，则让进程等待，否则，让进程的假分配变为真分配。

(1)查找各进程的剩余请求，检查系统的剩余资源量是否能满足其中一进程，如果能，则转B)。

(2)将资源分配给所选的进程，这样，该进程已获得资源最大请求，最终能运行完成。

标记这个进程为终止进程，并将其占有的全部资源归还给系统。

重复第(1)步(2)步，直到所有进程都标记为终止进程，或知道一个死锁发生。

若所有进程都标记为终止进程，则系统的初始状态是安全的，否则为不安全的。

若安全，则正式将资源分配给它，否则，假定的分配作废，让其等待。

二、系统结构设计1、设计分析当某个进程对某类资源提出请求时，假定先分配资源给它，然后查找各进程的剩余请求，检查系统的剩余资源量是否由于进程的分配而导致系统死锁。

若能，则让进程等待，否则，让进程的假分配变为真分配。

2、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，其中的每一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利用资源的数目，其中的每一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利用资源的数目，其数值随该类资源的分配和回首而动态的改变，如果Available=K，则代表Rj类资源K个。

计算机操作系统银行家算法

计算机操作系统必考题(银行家算法) 银行家算法（ banker's algorithm ）由 Dijkstra于1965提出，关键是将死锁的问题演示为一个银行家贷款的模型，由于能用于银行系统的现金贷款而出名。

一个银行家向一群客户发放信用卡，每个客户有不同的信用额度。

每个客户可以提出信用额度内的任意额度的请求，直到额度用完后再一次性还款。

银行家承诺每个客户最终都能获得自己需要的额度。

所谓“最终”，是说银行家可以先挂起某个额度请求较大的客户的请求，优先满足小额度的请求，等小额度的请求还款后，再处理挂起的请求。

这样，资金能够永远流通。

所以银行家算法其核心是：保证银行家系统的资源数至少不小于一个客户的所需要的资源数。

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，但银行家算法在系统在进行资源分配之前(并不是真的不分配，这样就没法做了，只不过是试探性分配，不满足的话再恢复)，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。

要解释银行家算法，必须先解释操作系统安全状态和不安全状态。

安全序列是指存在一个进程序列{P1，…，Pn}是安全的，不会死锁(至少两个线程占有某资源A，但是都不满足，剩余的资源A分配给谁仍然无法满足)，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。

本算法在理论上是出色的，能非常有效地避免死锁，但从某种意义上说，它缺乏实用价值，因为很少有进程能够在运行前就知道其所需资源的最大值，且进程数也不是固定的，往往在不断地变化（如新用户登录或退出），况且原来可用的资源也可能突然间变成不可用（如打印机、磁带机可能被损坏）。

二.算法原理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。

深入解析银行家算法

深入解析银行家算法银行家算法是一种用于多进程系统的资源分配和调度算法，目的是确保系统中的各个进程能够安全地访问所需的资源，且不会发生死锁（Deadlock）的情况。

本文将深入解析银行家算法的工作原理和应用。

1. 背景和定义:银行家算法最初由Dijkstra提出，用于解决多进程系统中资源分配的问题。

它基于银行家和客户的关系类比，将系统中的资源视为银行家的资金，将进程视为客户。

银行家必须合理分配资金，以避免资金不足导致系统中的进程无法完成任务。

2. 原理:银行家算法运用了安全性检查（safety check）和资源分配策略。

安全性检查是通过模拟资源分配的情况，判断系统是否处于安全状态，即不存在死锁，可以继续分配资源。

资源分配策略是根据安全性检查的结果，将资源分配给请求资源的进程，确保系统安全性。

3. 数据结构:银行家算法使用以下数据结构：进程的最大需求矩阵(Maximum)，系统已分配资源矩阵(Allocation)，系统可用资源向量(Available)，进程的尚需资源矩阵(Need)。

这些数据结构可以反映每个进程对每种资源的需求量、已分配量和尚需量。

4. 算法流程:银行家算法的流程如下：- 系统初始化：将每个进程的最大需求矩阵、已分配资源矩阵和系统可用资源向量初始化。

- 请求资源：当某个进程请求资源时，首先检查该请求是否超出了其最大需求量和系统可用资源量，如果超出则拒绝请求；否则进入下一步。

- 模拟分配：假设分配资源给该进程，更新进程的已分配资源矩阵和系统可用资源向量。

- 安全性检查：检查系统是否处于安全状态，即不存在死锁。

该检查基于银行家算法的安全性条件，即每个进程的尚需资源量可以得到满足。

- 分配或回滚：如果安全性检查通过，则进程得到资源分配，否则回滚分配过程，恢复之前的状态。

5. 应用场景:银行家算法广泛应用于操作系统中，尤其是在多任务和多进程环境下。

它可以帮助确定是否可以分配资源给某个进程，以避免资源竞争和死锁的问题。

操作系统银行家算法

操作系统银⾏家算法是⼀个避免死锁（Deadlock）的著名算法，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。

1).银⾏家算法中的数据结构(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Need2).银⾏家算法Request请求向量，(1).如果Request[i] <= Need[i][j]转下步，否则它所需要的资源数已超过它所需要的最⼤值(2).如果Request[i] <= Available[i][j]转下步，否则尚⽆⾜够资源，进程需等待(3).系统试分配给进程p,并修改Available,Allocation和NeedAvailable[j] -= Request[j]Allocation[i][j] += Request[j]Need[i][j] -= Request[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，才正式分配；否则恢复原来的分配状态，让该进程等待3).安全性算法(1).设置两个向量,⼯作向量Work,在执⾏安全性算法开始时 Work=Available;Finish:表⽰有⾜够的资源分配给进程，使之运⾏完成,Finish[i]=false;当有⾜够资源分配给进程时，再另Finish[i]=false(2).从进程集合中找到⼀个满⾜该条件的进程:Finish[i]=falseNeed[i][j] <= Work[j](3).当进程获得资源后，可顺利执⾏，并修改Work向量和Finsh向量Work[i] += Allocation[i][j]Finish[i]=true(4).如果所有进程的Finish[i]=true说明系统处于安全状态，否则系统处于不安全状态.#include<stdio.h>#include <stdlib.h>#include <string>typedef struct process * proc;typedef struct system * sys;static int cur_resource = 3;struct process{int process_id;int resource_num;int * Max;int * Allocation;int * Need;int * request;int Finish;int flag;};struct system{int resource_num;int * Available;};void scanf_num(int * li,int n){int i;for(i=0;i<n;i++){printf("输⼊第%d类资源数\n",i+1);scanf("%d",li);li ++;}}sys create_system(){system("cls");sys new_sys = (sys)malloc(sizeof(struct system));new_sys->resource_num = cur_resource;new_sys->Available = (int * )malloc((new_sys->resource_num) * sizeof(int));printf("输⼊系统拥有资源\n");scanf_num(new_sys->Available,new_sys->resource_num);return new_sys;}proc create_process(){system("cls");int i;proc new_process = (proc)malloc(sizeof(struct process));printf("输⼊进程编号\n");scanf("%d",&new_process->process_id);new_process->resource_num = cur_resource;new_process->Max = (int * )malloc((new_process->resource_num) * sizeof(int));printf("输⼊进程可执⾏资源数量\n");scanf_num(new_process->Max,new_process->resource_num);new_process->Allocation = (int * )malloc((new_process->resource_num) * sizeof(int)); printf("输⼊进程拥有资源数量\n");scanf_num(new_process->Allocation,new_process->resource_num);new_process->Need = (int * )malloc((new_process->resource_num) * sizeof(int));for(i=0;i<new_process->resource_num;i++){new_process->Need[i] = new_process->Max[i] - new_process->Allocation[i];}new_process->Finish = 0;new_process->flag = 0;new_process->request = (int * )malloc((new_process->resource_num) * sizeof(int)); return new_process;}sys deep_copy_system(sys d1){int i;sys new_sys = (sys)malloc(sizeof(struct system));new_sys->resource_num = d1->resource_num;new_sys->Available = (int * )malloc((new_sys->resource_num) * sizeof(int));for(i=0;i<d1->resource_num;i++){new_sys->Available[i] = d1->Available[i];}return new_sys;}proc deep_copy_process(proc p1){int i;proc new_process = (proc)malloc(sizeof(struct process));new_process->process_id = p1->process_id;new_process->resource_num = p1->resource_num;new_process->Max = (int * )malloc((new_process->resource_num) * sizeof(int));for(i=0;i<p1->resource_num;i++){new_process->Max[i] = p1->Max[i];}new_process->Allocation = (int * )malloc((new_process->resource_num) * sizeof(int)); for(i=0;i<p1->resource_num;i++){new_process->Allocation[i] = p1->Allocation[i];}new_process->Need = (int * )malloc((new_process->resource_num) * sizeof(int));for(i=0;i<new_process->resource_num;i++){new_process->Need[i] = new_process->Max[i] - new_process->Allocation[i];}new_process->Finish = p1->Finish;new_process->flag = p1->flag;new_process->request = (int * )malloc((new_process->resource_num) * sizeof(int)); for(i=0;i<p1->resource_num;i++){new_process->request[i] = p1->request[i];}return new_process;}void show_process_and_system(sys system,proc proc_list[],int process_num){int i,j,k;printf("|----------------------|--------------------------|--------------------------|--------------------------|--------------------------|\n");printf("| 进程名 | MAX | Allocation | Need | available |\n"); for(j=0;j<process_num;j++){printf(" \t P%d \t ",proc_list[j]->process_id);for(k=0;k<3;k++){printf(" ");if(k==0){for(i=0;i<proc_list[j]->resource_num;i++){printf(" %d ",proc_list[j]->Max[i]);}}if(k==1){for(i=0;i<proc_list[j]->resource_num;i++){printf(" %d ",proc_list[j]->Allocation[i]);}}if(k==2){for(i=0;i<proc_list[j]->resource_num;i++){printf(" %d ",proc_list[j]->Need[i]);}}}printf("\n");}printf(" ");for(k=0;k<system->resource_num;k++){printf(" %d ",system->Available[k]);}printf("\n");printf("|----------------------|--------------------------|--------------------------|--------------------------|--------------------------|\n");}void menu(){printf("1：输⼊编号进⾏请求\n");printf("2： \n");printf("0：退出\n");}proc serach_process(proc proc_list[255],int process_num,int proceess_id){int i;for(i=0;i<process_num;i++){if(proc_list[i]->process_id==proceess_id){return proc_list[i];}}return NULL;}bool intchkerr(proc p_test,proc p_test_list[255],int p_num,sys s_test){int i,j;int secure_array[p_num];int secure_count=0;int flag=1;int all_finish=0;int first_flag=0;while(1){for(i=0;i<p_num;i++){if(p_test_list[i]->Finish==0){flag =1;for(j=0;j<p_test_list[i]->resource_num;j++){if(p_test_list[i]->Need[j] <= s_test->Available[j]){flag=1;first_flag=1;}else{flag=0;first_flag=0;break;}}if(flag){for(j=0;j<s_test->resource_num;j++){s_test->Available[j] = s_test->Available[j] + p_test_list[i]->Allocation[j]; }secure_array[secure_count] = p_test_list[i]->process_id;secure_count = secure_count + 1;p_test_list[i]->Finish = 1;}}}//printf("执⾏了");for(i=0;i<p_num;i++){if(p_test_list[i]->Finish==1){all_finish = 1;}else{all_finish = 0;break;}}if(all_finish){printf("安全序列为");for(i=0;i<p_num;i++){printf("P%d -->",secure_array[i]);}printf("\n");return 1;}if(all_finish==0 && first_flag==0){printf("⽆安全序列");printf("\n");return 0;}}}bool Banker(proc p1,proc proc_list[255],int process_num,sys system_mod){ int i;sys system_test;proc process_test;proc temp;proc temp2;proc proc_list_test[255];for(i=0;i<p1->resource_num;i++){if(p1->request[i]>p1->Need[i]){printf("出错所需要的资源超过所宣布的最⼤值\n");return 0;}}for(i=0;i<p1->resource_num;i++){if(p1->request[i]>system_mod->Available[i]){printf("出错尚⽆⾜够资源\n");return 0;}}//printf("开始拷贝");system_test = deep_copy_system(system_mod);process_test = deep_copy_process(p1);for(i=0;i<process_num;i++){temp2 = proc_list[i];temp = deep_copy_process(temp2);proc_list_test[i] = temp;}for(i=0;i<process_test->resource_num;i++){system_test->Available[i] = system_test->Available[i] - process_test->request[i]; process_test->Allocation[i] = process_test->Allocation[i] + process_test->request[i]; process_test->Need[i] = process_test->Need[i] - process_test->request[i];}for(i=0;i<process_num;i++){if(proc_list_test[i]->process_id==process_test->process_id){proc_list_test[i] = process_test;}}//printf("进⾏安全性检查");if(intchkerr(process_test,proc_list_test,process_num,system_test)){return 1;}else{return 0;}}void menu_1(sys system_mod,proc proc_list[255],int process_num){system("cls");show_process_and_system(system_mod,proc_list,process_num);int process_id_in;proc user_serach_proc=NULL;int i;printf("输⼊进程编号\n");scanf("%d",&process_id_in);user_serach_proc = serach_process(proc_list,process_num,process_id_in);if(user_serach_proc){printf("输⼊需要的资源\n");scanf_num(user_serach_proc->request,user_serach_proc->resource_num);if(Banker(user_serach_proc,proc_list,process_num,system_mod)){printf("安全本次分配成功\n");}else{printf("不安全本次资源申请不成功\n");}}else{printf("⽆此进程\n");}system("pause");}int main(){int process_num;int i;int user_input;proc proc_list[255];printf("输⼊资源个数\n");scanf("%d",&cur_resource);sys system_mod = create_system();proc proc1 = NULL;printf("输⼊进程数量\n");scanf("%d",&process_num);for(i=0;i<process_num;i++){proc1 = create_process();proc_list[i] = proc1;}while(1){system("cls");show_process_and_system(system_mod,proc_list,process_num); menu();scanf("%d",&user_input);if(user_input==1){menu_1(system_mod,proc_list,process_num);}else if(user_input==0){break;}else{continue;}}return 0;}。

操作系统银行家算法

《计算机操作系统》课程设计报告——设计题目：银行家算法学院：专业：班级：学号：姓名：一、实验要求：1.实验目的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。

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。

2.题目描述银行家算法是一种最具有代表性的避免死锁的算法。

要解释银行家算法，必须先解释操作系统的安全状态和不安全状态。

所谓安全状态，是指系统能按照某种进程顺序{P1,P2,…，Pn}（称{P1,P2,…，Pn }序列为安全序列），来为每个进程Pi分配其所需资源，直至满足每个进程对资源的最大需求，使每个进程都可以顺利完成。

安全状态一定没有死锁发生。

如果系统无法找到这样一个安全序列，则称系统处于不安全状态。

如果对每一个进程Pi(1<i<n)，它以后尚需要的资源量不超过系统当前可利用的资源量与所有的进程Pj(j<n)所占有的资源量之和，则称此进程序列{P1,P2,…，Pn}是安全的，称作安全序列。

3.基本需求（1）可以输入某系统的资源以及T0时刻进程对资源的占用及需求情况的表项，以及T0时刻系统的可利用资源数。

（2）对T0时刻的进行安全性检测，即检测在T0时刻该状态是否安全。

（3）进程申请资源，用银行家算法对其进行检测，分为以下三种情况：A. 所申请的资源大于其所需资源，提示分配不合理不予分配并返回。

B. 所申请的资源未大于其所需资源，但大于系统此时的可利用资源，提示分配不合理不予分配并返回。

C. 所申请的资源未大于其所需资源，亦未大于系统此时的可利用资源，预分配并进行安全性检查：a. 预分配后系统是安全的，将该进程所申请的资源予以实际分配并打印后返回。

b. 与分配后系统进入不安全状态，提示系统不安全并返回。

（4）对输入进行检查，即若输入不符合条件，应当报错并返回重新输入。

二、概要设计：1. 算法步骤：A：银行家算法：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。

银行家算法概述

银行家算法概述银行家算法是一种用于避免死锁的算法，它最初是由荷兰计算机科学家艾兹赫尔·戴克斯特拉在1965年提出的。

银行家算法的主要作用是通过预测资源分配情况，来判断是否存在死锁，并且在不产生死锁的前提下，尽可能地满足进程对资源的需求。

一、什么是死锁？死锁指的是两个或多个进程互相等待对方所持有的资源，导致所有进程都无法继续执行下去。

这种情况下，系统将无法正常运行，并且需要通过强制终止某些进程来解除死锁。

二、银行家算法原理银行家算法主要基于以下三个概念：1.资源：指系统中可供分配的资源，如内存、CPU时间等。

2.进程：指正在运行或等待运行的程序实体。

3.请求：指进程向系统申请获取某种资源。

在使用银行家算法时，首先需要确定每个进程所需要的各类资源数目和当前系统中可用的资源数目。

然后，在每次有新请求时，系统会检查该请求是否能够被满足。

如果该请求能够被满足，系统会尝试为该进程分配资源，并且更新当前系统中可用的资源数目。

如果该请求无法被满足，系统会将该进程置于等待状态。

三、银行家算法的应用银行家算法主要应用于操作系统中，用于避免死锁的发生。

在实际应用中，银行家算法通常被用于以下场景：1.多用户操作系统：在多用户操作系统中，多个用户同时使用计算机资源，因此需要使用银行家算法来确保所有用户都能够得到所需的资源。

2.分布式系统：在分布式系统中，不同节点之间需要共享资源，并且可能会出现死锁情况。

因此需要使用银行家算法来避免死锁的发生。

3.数据库管理系统：在数据库管理系统中，不同的事务可能会竞争相同的资源。

因此需要使用银行家算法来避免死锁情况。

四、银行家算法优缺点优点：1.能够有效地避免死锁的发生。

2.能够尽可能地满足进程对资源的需求。

3.可以根据当前可用资源数目进行动态调整。

缺点：1.需要预先知道每个进程所需的各类资源数目和当前可用的资源数目。

2.无法处理资源的动态分配和释放情况。

3.可能会出现资源浪费的情况。

简述自己对银行家算法的理解

银行家算法（Banker's Algorithm）是一种资源分配和避免死锁的算法，用于管理操作系统中多个进程对有限资源的请求。

它最初由艾德加·戴杰克斯特拉（Edsger Dijkstra）在1973年提出。

银行家算法基于银行家与客户之间的关系进行模拟。

在这个模型中，系统被视为一个银行，进程被视为客户，资源被视为银行的资产。

每个进程在开始时会向系统声明它所需的最大资源数量。

银行家算法通过以下方式来避免死锁和分配资源：
分配前的安全性检查：在为进程分配资源之前，银行家算法会进行安全性检查，以确保分配不会导致系统陷入死锁状态。

它会检查系统是否有足够的可用资源以满足进程的需求。

资源分配：只有当分配资源不会导致系统进入不安全状态时，银行家算法才会为进程分配资源。

它会根据进程所声明的最大资源需求、当前已分配的资源以及系统中可用的资源来进行合理的分配。

进程释放资源：当进程完成其任务时，银行家算法会要求进程释放已分配的资源，以便重新分配给其他进程。

银行家算法的目标是确保资源分配的安全性和避免系统陷入死锁状态。

通过预先评估资源的分配情况，它可以防止进程因争夺资源而发生死锁，并确保系统的稳定运行。

需要注意的是，银行家算法的实现需要系统跟踪和管理资源的状态，以及对进程的资源请求进行监控和控制。

它是一种重要的资源管理工具，广泛应用于操作系统和并发编程领域，以确保系统的可靠性和稳定性。

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。

计算机操作系统的银行家算法

计算机操作系统的银行家算法一、需求分析1、进程的状态有：就绪，等待和完成。

当系统不能满足进程的资源请求时，进程出于等待状态。

资源需求总量表示进程运行过程中对资源的总的需求量。

已占资源量表示进程目前已经得到但还为归还的资源量。

因此，进程在以后还需要的剩余资源量等于资源需要总量减去已占资源量。

陷入每个进程的资源需求总量不应超过系统拥有的资源总量。

若能，则让进程等待，否则，让进程的假分配变为真分配。

1查找各进程的剩余请求，检查系统的剩余资源量是否能满足其中一进程，如果能，则转B。

2将资源分配给所选的进程，这样，该进程已获得资源最大请求，最终能运行完成。

标记这个进程为终止进程，并将其占有的全部资源归还给系统。

重复第1步2步，直到所有进程都标记为终止进程，或知道一个死锁发生。

若所有进程都标记为终止进程，则系统的初始状态是安全的，否则为不安全的。

若安全，则正式将资源分配给它，否则，假定的分配作废，让其等待。

若能，则让进程等待，否则，让进程的假分配变为真分配。

2、数据结构1可利用资源向量Available。

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。

操作系统银行家算法

银行家算法总结

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简述银行家算法

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