操作系统课程设计报告--银行家算法
操作系统实验报告----银行家算法
操作系统实验报告----银行家算法班级：______计算机03(7)班______________ 姓名：_________李君益__________________ 学号：______________(61号)___提交日期：____06.7.11___________________ 指导老师: ______林穗____________________一、设计题目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。
二、设计要求内容：编制银行家算法通用程序，并检测思考题中所给状态的安全性。
要求：(1)下列状态是否安全？(三个进程共享12个同类资源)进程已分配资源数最大需求数1 1 4 (状态a)2 4 43 5 81 1 42 4 6 (状态b)3 6 8(2)考虑下列系统状态分配矩阵最大需求矩阵可用资源矩阵0 0 1 2 0 0 1 2 1 5 2 01 0 0 0 1 7 5 01 3 5 423 5 60 6 3 2 0 6 5 20 0 1 4 0 6 5 6问系统是否安全？若安全就给出所有的安全序列。
若进程2请求(0420)，可否立即分配？三、设计分析一．关于操作系统的死锁1．死锁的产生计算机系统中有许多独占资源，他们在任一时刻只能被一个进程使用，如磁带机，绘图仪等独占型外围设备，或进程表，临界区等软件资源。
两个进程同时向一台打印机输出将导致一片混乱，两个进程同时进入临界区将导致数据库错误乃至程序崩溃。
正因为这些原因，所有操作系统都具有授权一个进程独立访问某一辞源的能力。
一个进程需要使用独占型资源必须通过以下的次序：●申请资源●使用资源●归还资源若申请施资源不可用，则申请进程进入等待状态。
对于不同的独占资源，进程等待的方式是有差别的，如申请打印机资源、临界区资源时，申请失败将一位这阻塞申请进程；而申请打开文件文件资源时，申请失败将返回一个错误码，由申请进程等待一段时间之后重试。
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：。
银行家算法操作系统实验报告
竭诚为您提供优质文档/双击可除银行家算法操作系统实验报告篇一：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 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）。
(完整word版)操作系统课程设计银行家算法
操作系统课程设计报告题目：银行家算法院（系)：专业：班级：学生:学号:指导教师：2010年12月操作系统课程设计报告题目:银行家算法院（系）：专业:班级：学生:学号：指导教师：2010年12月银行家算法摘要本次的课程设计内容是银行家算法，在操作系统当中，由于竞争非剥夺性资源和进程推进的不当，对系统的安全造成威胁，所以，银行家算法就是为了避免对系统产生死锁而存在的.银行家算法包括对请求资源的试分配和对安全性的考量,当系统的安全性不能够满足的时候，则对系统进行保护。
在编写银行家算法的时候需要定义Need（需求矩阵），Allocation（分配矩阵），Max（最大需求矩阵）以及Available（可利用资源量）。
在实现一系列的功能的时候使用的数组的结构，便于进行矩阵的加减运算，可以提高程序的运行效率.通过编写可以基本上实现银行家算法所要达到的基本目的，在输入正确的情况下能够输出正确的安全序列,在不安全的情况下可以做出提醒，并且恢复原有输入数据。
关键字：银行家算法最大需求矩阵分配矩阵需求矩阵可利用资源量目录摘要 (i)1 绪论 (1)2需求分析.................................................................。
(2)2.1 问题描述.........................................................。
. (2)2.2 产生条件..........................................................。
(2)2.3 运行环境.........................................................。
. (2)2.4 程序功能.........................................................。
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;}}。
操作系统课程设计报告 银行家算法
操作系统课程设计报告题目：银行家算法操作系统课程设计报告题目：银行家算法摘要在多道操作系统中，可以利用多个进程并发执行来改善系统资源利用率，提高系统的吞吐量，但也可能发生人们不想看到的危险——死锁。
为了解决这个问题，人们引入了多种机制处理死锁问题。
本文主要介绍了操作系统如何运用银行家算法和安全性算法避免死锁的产生。
同时运用Java编程语言模拟计算机内部资源分配的过程。
让读者对银行家算法有更深刻的认识。
关键字：死锁银行家算法安全性算法资源分配IAbstractIn much road OS, improve the systematic handling capacity, but also may people happened not thinking of dangerous dead lock seeing that to come to improve system resource utilization ratio being able to make use of many course concurrency to carry out. Have led into various mechanism for problem , people resolving this handle lock fast problem. The main body of a book has been introduced mainly how to apply the banker algorithm and the security algorithm to avoid lock fast creation. Wield Java programming language analog computer inside resource assignment process at the same time. Let reader have deeper cognition to banker algorithm.Key words: Algorithmic algorithmic security of dead lock banker resource assignmentII目录中文摘要 (I)英文摘要 (II)1绪论 (1)2需求分析 (2)3概要设计 (3)4详细设计 (4)5测试与分析 (6)6总结 (11)7参考文献 (12)附录 (13)1绪论银行家算法诞生的背景：操作系统作为裸机上安装的第一层软件，起着控制和管理计算机内部软硬件资源，合理组织计算机工作流程，提高计算机工作效率，用户和计算机硬件接口的重要作用。
操作系统课程设计银行家算法参考
3 课程设计三银行家算法（参考1）1设计目的（1）了解多道程序系统中，多个进程并发执行的资源分配。
（2）掌握死锁产生的原因、产生死锁的必要条件和处理死锁的基本方法。
（3）掌握预防死锁的方法，系统安全状态的基本概念。
（4）掌握银行家算法，了解资源在进程并发执行中的资源分配策略。
（5）理解避免死锁在当前计算机系统不常使用的原因。
2．算法描述Dijkstra(1965年)提出了一种能够避免死锁的调度方法，称为银行家算法，它的模型基于一个小城镇的银行家，现将该算法描述如下：假定一个银行家拥有资金，数量为Σ，被N个客户共享。
银行家对客户提出下列约束条件：（1）每个客户必须预先说明自已所要求的最大资金量；（2）每个客户每次提出部分资金量申请各获得分配；（3）如果银行满足了客户对资金的最大需求量，那么，客户在资金动作后，应在有限时间内全部归还银行。
只要每个客户遵守上述约束，银行家将保证做到：若一个客户所要求的最大资金量不超过Σ，则银行一定接纳该客户，并可处理他的资金需求；银行在收到一个客户的资金申请时，可能因资金不足而让客户等待，但保证在有限时间内让客户获得资金。
在银行家算法中，客户可看做进程，资金可看做资源，银行家可看做操作系统。
3. 环境操作系统Windows XP SP2,开发工具VC++6.0或者BCB6.0。
4 功能模块说明1.银行家所能够提供的资源typedef struct node{int a;int b;int c;int remain_a;int remain_b;int remain_c;}bank;2.进程所占用的资源typedef struct node1{char name[20];int a;int b;int c;int need_a;int need_b;int need_c;}process;main()函数：完成对系统运行环境的初始化，定义了简单的选择菜单，调用各功能函数。
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);
银行家算法-课程设计
银行家算法-课程设计1. 简介银行家算法（Banker’s Algorithm）是一种用于避免死锁的资源分配算法。
它最初由艾兹格·迪杰斯特拉（Edsger Dijkstra）于1965年提出，用于解决并发系统中的资源管理问题。
银行家算法可以预防死锁，即在执行过程中不会出现资源分配无法进行的情况。
在本次课程设计中，我们将深入研究银行家算法的原理和实现，并尝试在一个模拟的并发系统中应用该算法。
2. 算法原理银行家算法基于资源的可用性进行计算，以确保在给定的时刻，系统能够满足所有进程的资源需求，从而避免死锁的发生。
该算法通过以下几个关键步骤实现：2.1 系统资源初始化在系统启动之初，需要预先分配每种资源的总数和已被分配的数量。
这些信息将用于处理进程的资源请求和释放。
2.2 进程资源请求判断当一个进程提出资源请求时，银行家算法会判断是否能够满足该请求。
算法会检查当前的系统资源状态和进程的资源需求，以判断是否有足够的资源可供分配。
2.3 资源分配和回收如果银行家算法判断当前资源状态可以满足进程的资源请求，该算法将分配资源给该进程，并更新系统资源状态。
如果无法满足资源请求，进程将进入等待状态，直到系统有足够的资源可供分配。
2.4 进程资源回收和死锁检测当一个进程完成任务或者释放资源时，银行家算法会回收该进程所占用的资源，并检测是否可能发生死锁现象。
通过回收资源并重新分配，银行家算法可以避免死锁的发生。
3. 实现设计在本次课程设计中，我们将使用Python语言来实现银行家算法的模拟。
主要分为以下几个步骤：3.1 系统资源初始化首先，我们需要定义系统中每种资源的总量和已被分配数量。
这些数据可以使用一个二维矩阵来表示，其中每一行代表一种资源，每一列代表对应资源的数量。
3.2 进程资源请求判断当一个进程提出资源请求时，我们需要判断是否能够满足该请求。
可以通过比较进程的资源需求和系统资源状态来判断。
如果某个资源的需求量小于等于系统中该资源的可用数量，说明可以满足该请求。
操作系统课程设计报告――银行家算法
操作系统课程设计报告――银行家算法中原工学院信息商务学院操作系统课程设计报告操作系统课程设计报告课程设计名称：银行家算法的模拟实现专业：计算机科与技术（软件工程方向）班级：软件***班学号：*** *学生姓名：锦超 9817 指导教师：杨**2021 年 6 月 26 日星期六中原工学院信息商务学院操作系统课程设计报告目录一、实验目的...........................................................................2 二、实验内容...........................................................................2 三、实验步骤...........................................................................3 （1）需求分析...............................................................................3 （2）概要设计...............................................................................3 （3）详细设计...............................................................................3 （4）调试分析..............................................................................11 （5）测试结果..............................................................................11 （6）使用说明：............................................................................15 四、实验总结...........................................................................15 五、附录：程序清单...............................................................15 六、参考资料. (26)- 1 -中原工学院信息商务学院操作系统课程设计报告银行家算法的模拟实现一、实验目的（ 1）了解进程产生死锁的原因，了解为什么要进行死锁的避免。
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。
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。
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。
操作系统课程设计-银行家算法
实验报告题目名称银行家算法设计与实现院系信息科学与工程学院班级完成时间2012-04-24指导老师本次实验成绩组长联系电话邮件地址组员（姓名，学号）主要任务程序的编译、调试、修改与检测，算法的组织，综合调度，程序运行界面的实现组员（姓名，学号）主要任务算法的分析、实现与说明，画流程图,测试，实验报告的完成主要原理及所参考的资料（包括实验内容及条件）实验原理：银行家算法设计与实现我们可以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。
主要参考书：计算机操作系统（第三版）西安大学出版社汤子瀛主编主要算法流程图（包括实验步骤）算法流程图：附录1--银行家算法流程图附录2—安全性算法流程图实验步骤：一、银行家算法设Request是进程i的请求向量，如果Request[j]=K,表示进程需要个此类型资源。
当进程发出资源请求后，系统按下述步骤进行检查：（1）如果Request[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Request[j]<=Available[j]，便转向步骤（3）；否则，表示尚无足够资源，进程须等待。
（3）系统试探着把资源分配给进程，并修改下面数据结构中的数值：Available[j]=Available[j]-Request[j]；Allocation[i][j]=Allocation[i][j]+Request[j];Need[i][j]=Need[i][j]-Request[j];（4）系统执行安全算法，检查此次资源分配后是否处于安全状态。
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操作系统课程设计报告摘要Dijkstra提出的银行家算法，是最具代表性的避免死锁的算法。
本文对如何用银行家算法来处理操作系统给进程分配资源做了详细的说明，包括需求分析、概要设计、详细设计、测试与分析、总结、源程序清单。
首先做了需求分析，解释了什么是银行家算法，并指出它在资源分配中的重要作用。
然后给出了银行家算法的概要设计，包括算法思路、步骤，以及要用到的主要数据结构、函数模块及其之间的调用关系等。
在概要设计的基础上，又给出了详细的算法设计，实现概要设计中定义的所有函数,对每个函数写出核心算法，并画出了流程图。
接着对编码进行了测试与分析（并在最后附上Java编写的程序代码）。
最后对整个设计过程进行了总结。
关键词：安全序列；银行家算法；安全性算法；类图。
目录摘要 (1)1绪论 (4)1.1前言 (5)1.2研究意义 (5)1.3结构安排 (5)2需求分析 (4)2.1题目描述 (5)2.2银行家算法 (5)2.3基本要求 (5)2.4目的 (5)3概要设计 (4)3.1基本思路 (5)3.2银行家算法步骤 (5)3.3安全型算法步骤 (5)3.4数据结构 (5)3.4.1主要用到的数据结构 (6)3.4.2程序模块 (6)3.4.3各模块间的调用关系 (6)4详细设计 (4)4.1主要函数的核心代码 (5)4.1程序流程图 (5)5测试 (4)5.1测试用例 (5)5.1测试结果分析和截图 (5)6总结 (4)参考文献 (4)附录：原程序清单 (4)1绪论1．1前言：Dijkstra (1965)提出了一种能够避免死锁的调度算法，称为银行家算法。
它的模型基于一个小城镇的银行家，他向一群客户分别承诺了一定的贷款额度，每个客户都有一个贷款额度，银行家知道不可能所有客户同时都需要最大贷款额，所以他只保留一定单位的资金来为客户服务，而不是满足所有客户贷款需求的最大单位。
这里将客户比作进程，贷款比作设备，银行家比作系统。
客户们各自做自己的生意，在某些时刻需要贷款。
在某一时刻，客户已获得的贷款和可用的最大数额贷款称为与资源分配相关的系统状态。
一个状态被称为是安全的，其条件是存在一个状态序列能够使所有的客户均得到其所需的贷款。
如果忽然所有的客户都申请，希望得到最大贷款额，而银行家无法满足其中任何一个的要求，则发生死锁。
不安全状态并不一定导致死锁，因为客户未必需要其最大贷款额度，但银行家不敢抱这种侥幸心理。
银行家算法就是对每一个请求进行检查，检查如果满足它是否会导致不安全状态。
若是，则不满足该请求；否则便满足。
检查状态是否安全的方法是看他是否有足够的资源满足一个距最大需求最近的客户。
如果可以，则这笔投资认为是能够收回的，然后接着检查下一个距最大需求最近的客户，如此反复下去。
如果所有投资最终都被收回，则该状态是安全的，最初的请求可以批准。
1．2研究意义：在多道程序系统中，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过程中因争夺资源而造成的一种僵局（DeadlyEmbrace），当进程处于这种状态时，若无外力作用，他们都无法在向前推进。
要预防死锁，有摒弃“请求和保持”条件，摒弃“不剥夺”条件，摒弃“环路等待”条件等方法。
但是，在预防死锁的几种方法之中，都施加了较强的限制条件；而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。
在该方法中把系统状态分为安全状态和不安全状态，便可避免死锁的发生。
而最具代表性的避免死锁的算法，便是Dijkstra的银行家算法。
利用银行家算法，我们可以来检测CPU为进程分配资源的情况，决定CPU是否响应某进程的的请求并为其分配资源，从而很好避免了死锁的产生。
1．3结构安排：一、绪论：介绍了题目背景以及研究意义。
二、需求分析：介绍了题目描述、银行家算法、以及基本要求和所需达到的目的。
三、概要设计：介绍了基本的算法思路、步骤，以及数据结构和主要的函数模块及其调用关系。
四、详细设计：介绍了主要函数及其核心代码，以及程序流程图。
五、测试六、总结参考文献附录：原程序清单2 需求分析2．1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。
那么，什么是安全序列呢？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。
2．2银行家算法：我们可以把操作系统看做是银行家，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客户向银行家贷款。
操作系统按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，要测试该进程尚需求的资源量，若是系统现存的资源可以满足它尚需求的资源量，则按当前的申请量来分配资源，否则就推迟分配。
当进程在执行中继续申请资源时，先测试该进程申请的资源量是否超过了它尚需的资源量。
若超过则拒绝分配，若没有超过则再测试系统尚存的资源是否满足该进程尚需的资源量，若满足即可按当前的申请量来分配，若不满足亦推迟分配。
2．3基本要求：（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。
2．4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。
3 概要设计3．1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。
3．2银行家算法步骤（1）如果Request[i]＜=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[i]＜=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。
3．3安全性算法步骤（1）设置工作向量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=Available;②定义判断一个进程是否执行完毕的方法:boolean isFinished()。
（2）从进程集合中找到一个能满足下述条件的进程：①process.isFinished()返回值为true.②Need<=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;Allocation += Need;转向步骤（2）。
（4）如果所有进程的均执行完毕即isAllFinished()返回值为true,则表示系统处于安全状态；否则，系统处于不安全状态。
3．4数据结构：3．4. 1主要用到的数据结构：(1)保存进程最大资源需求量的矩阵: int[] _maxNeed(2)保存进程已分配资源量的矩阵: int[] _allocated(3)保存进程标识符的字符串:String _id(4)保存系统中各资源总数的矩阵:int[] _totalResource(5)表示申请资源的进程队列:ArrayList<Process> _processes(6)表示系统资源种类数的整数:int _resourceClassCount(7)存储执行信息:StringBuffer _executeInfo3．4. 2程序模块：代表进程的类:Process.java代表银行家算法的类:BankerAlgorithm.java算法的主界面:BankerMainUI.java添加进程的对话框:AddProcessDialog.java添加资源的对话框:AddResourceDialog.java修改进程的对话框:ChangeProcessDialog.java删除进程的对话框:DeleteProcessDialog.java请求资源的对话框:RequestResourceDialog.java3．4. 3各模块间的调用关系：BankerMainUI是程序执行的主界面,输入系统资源种类数之后,其通过调用信息输入对话框AddProcessDialog,AddResourceDialog给系统添加进程和资源,通过ChangeProcessDialog对话框更改系统中进程的各类资源拥有量,通过DeleteProcessDialg对话框删除系统中的进程,通过RequestResourceDialog对话框进行进程对资源的请求。
其中所用针对系统进程和资源的操作均需要调用类BankerAlgorithm的方法。
4 详细设计4．1主要函数的核心代码：1.进行初始化输入的函数2.打印输出的函数3.利用安全性算法进行检测的函数4.进行资源分配的函数5.利用行家算法进行判定的函数注：具体代码请见附录—源程序清单。