银行家算法课程设计
银行家算法课程设计
银行家算法课程设计1 银行家算法课程设计银行家算法（Banker's algorithm）是一种算法，用于保证系统中的进程能够访问临界资源，即保证系统的安全性和可行性。
银行家算法是一种基于资源分配图的安全性算法，它利用图形表示来检查系统状态，检查系统是否处在安全状态，并在资源分配时避免死锁。
银行家算法在许多计算机科学领域，如计算机系统分析，系统设计，系统编程，操作系统，数据库管理系统，计算机网络，复印设备管理系统等被广泛使用，因为它可以有效地开发高可用性系统，以及可靠的系统安全策略，用于解决资源分配的多个进程之间的相互问题。
因此，银行家算法在操作系统理论中具有重要的地位，是进行操作系统机制设计和实现时必不可少的一门课程设计，它具有较强的实际性和创造性，重要考点包括：理论基础介绍，实际运用，算法设计和实现，以及探究特定的资源调度问题，实现过程指导，进程同步互斥的实现，实验室相关实践，最后结论总结。
在设计银行家算法课程期间，在理论介绍和实际验证等不同阶段，需要按照教学大纲要求，结合教学案例，开展深入的针对性训练，增强学生数学解决问题、分析问题、建立数学模型和验证数学模型的思维能力。
同时，在引导学生完成银行家算法编程实践的各个阶段中，教师及时给予学生有效的反馈和指导，为学生的综合素质的发展提供必要的支持，保证学习效果。
银行家算法课程设计不仅要求学生有丰富的实践能力和创新能力，更重要的是，学生通过学习、实践，能够构建一个可靠的基于数学模型思想的资源分配和安全性模型，以及利用高效算法实现资源分配与安全性策略，从而获得实战技能。
只有通过丰富的数学建模思维能力和运算逻辑能力，才能逐步形成真正的技术依据，开发可靠的系统安全策略，更好地保障操作系统的安全性。
银行家算法课程设计小结
银行家算法课程设计小结【实用版】目录一、银行家算法概述二、银行家算法的关键概念三、银行家算法的实现过程四、银行家算法的优缺点五、总结正文一、银行家算法概述银行家算法是一种避免死锁的资源分配策略，主要应用于操作系统中。
它的目的是在系统中分配资源时，确保资源的安全性，防止系统进入不安全状态并产生死锁现象。
在银行家算法中，系统会根据进程的需求和当前资源状况，动态地分配资源，以保证每个进程都能顺利完成任务。
二、银行家算法的关键概念1.安全状态：在系统中，如果所有进程可以按照一定的顺序排列，使得每个进程所需的剩余资源量都不超过系统当前剩余资源与该进程已占用资源之和，则称系统处于安全状态。
2.不安全状态：如果系统中存在一个进程无法获得其所需的资源，或者某个进程提出的资源需求会导致系统资源不足，从而使得系统无法满足其他进程的需求，则称系统处于不安全状态。
3.资源分配：银行家算法的核心思想是，在分配资源之前，首先要判断分配后的系统状态是否安全。
如果分配后系统处于安全状态，则进行资源分配；否则，让进程等待。
三、银行家算法的实现过程银行家算法的实现主要包括以下几个步骤：1.初始化数据结构：系统需要维护一张资源表，记录每类资源的剩余量。
同时，每个进程也需要记录其最大需求量和已占用资源量。
2.进程发起资源请求：进程在执行过程中，会根据需要发起资源请求。
请求的资源量不能超过该进程的最大需求量。
3.判断系统状态：系统会根据当前资源状况和进程请求的资源量，判断系统是否处于安全状态。
如果系统处于安全状态，则进行资源分配；否则，让进程等待。
4.资源分配：如果系统处于安全状态，系统会按照进程请求的资源量进行分配。
分配后，需要更新资源表和进程的已占用资源量。
5.进程释放资源：当进程完成任务后，会释放所占用的资源。
系统需要根据进程释放的资源量，更新资源表。
四、银行家算法的优缺点1.优点：银行家算法可以有效避免死锁现象的发生，保证系统的安全性。
(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.........................................................。
第五章 课程设计银行家算法
操作系统课程设计（一号黑体加粗）银行家算法模拟（小二黑体加粗）院系：小二黑体加粗班级：学号：姓名：同组者：时间：目录（小二黑体加粗）一、题目 (3)二、设计目的 (3)三、总体设计思想概述 (3)四、设计要求 (3)五、设计方案 (3)六、说明 (4)七、流程图 (5)八、运行结果 (5)九、源程序 (5)十、总结 (5)十一、参考文献 (5)一、题目：（标题2，即三号黑体加粗）银行家算法模拟。
二、设计目的：通过此课程设计，进行的一次全面的综合训练，使之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。
三、总体设计思想概述：安全状态下系统不会进入死锁，不安全状态可能进入死锁。
在进行资源分配之前，先计算分配的安全性，判断是否为安全状态。
四、设计要求：银行家算法是避免死锁的一种重要方法，本实验要求用高级语言编写和调试一个简单的银行家算法程序。
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。
设计完成后，要求写出一份详细的设计报告。
五、设计方案：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）银行家算法中的数据结构假设有n个进程m类资源，则有如下数据结构：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用资源的数目，其数值随该类资源的分配和回收而动态地改变。
Available[j]=K，则表示系统中现有Rj 类资源K个。
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。
如果Max[i，j]=K，则表示进程i需要Rj类资源的最大数目为K。
分配矩阵Allocation。
这也是一个n*m的矩阵，它定义了系统中每一类资源当前已分配给每一进程的资源数。
如果Allocation[i，j]=K，则表示进程i当前已分得Rj类资源的数目为K。
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。
银行家算法-课程设计
课程设计报告操作系统原理———银行家算法专业软件工程学生姓名陈鹏班级3班学号0810321306指导教师万方完成日期2011.06.24银行家算法一、银行家算法原理银行家算法是一种最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安全状态和不安全状态。
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。
那么什么是安全序列呢？安全序列：一个进程序列{P1，…，Pn}是安全的，如果对于每一个进程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 ) 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。
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。
在避免死锁的方法中，所施加的限制条件较弱，有可能获得令人满意的系统性能。
在该方法中把系统的状态分为安全状态和不安全状态，只要能使系统始终都处于安全状态，便可以避免发生死锁。
银行家算法的基本思想是分配资源之前,判断系统是否是安全的;若是,才分配。
它是最具有代表性的避免死锁的算法。
二、算法的数据结构（1）可利用资源向量Available是个含有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。
如果Available[j]=K，则表示系统中现有Rj类资源K个。
银行家算法课程设计实验报告
银行家算法课程设计实验报告摘要：本文主要介绍了一种新的实验方法——银行家算法课程设计实验，针对算法教学的实验设计，特别是在银行家算法这一领域，运用Visual C++ 语言，给出了一种实验实现及其相应的实验报告。
实验的通过对 Visual C++ 的开发环境及语法的掌握，实验证明了银行家算法的可行性和实际应用的安全性。
关键词：银行家算法；Visual C++；实验设计；实验报告1. 绪论随着网络技术的不断发展和深化，如今网络系统的仿真实验，尤其是银行家算法的仿真实验的需求量日益增大，该实验将把网络系统设计中的概念、原理以及运用的方法用于系统的实际应用，更直观地表达出网络实验中的概念。
本实验希望通过对 Visual C++语言的开发环境及语法的掌握，实现银行家算法在计算机系统中的运用，实现这种算法的可行性和实际应用的安全性，从而使网络系统仿真实验更加简单有效的实现。
2. 实验目的（1）熟悉 Visual C++ 语言的开发环境及语法；（2）了解银行家算法基本原理及其实现；（3）验证银行家算法的可行性及实际应用的安全性；（4）为网络系统仿真实验提供一种新的实验方法。
3. 实验内容（1）Visual C++编程环境的熟悉；（2）实现银行家算法的仿真实验；（3）验证银行家算法的可行性和实际应用的安全性；（4）实验报告的编写。
4. 实验环境实验环境主要包括实验平台、操作系统、语言编程工具和文本编辑器。
实验平台：实验所使用的计算机硬件平台为：Intel 酷睿i5-8400 处理器、 DDR4 8G 内存及 GTX 1050TI 4G 显卡；操作系统：实验所使用的操作系统为 Windows 10 家庭版；语言编程工具：实验所使用的语言编程工具为 Visual Studio 2017；文本编辑器：实验所使用的文本编辑器为 Notepad。
5. 实验过程实验过程主要包括 Visual C++ 编程环境的熟悉、银行家算法的仿真实现及实验报告的编写。
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 (1)二、设计要求 (1)三、设计内容和步骤 (1)四、算法描述 (6)五、实验结果 (12)六、实验心得 (12)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。
设计步骤1、为实现银行家算法，系统中需要设置若干数据结构，用来表示系统中各进程的资源分配及需求情况。
假定系统中有M个进程，N类资源。
进程数和资源数由程序中直接定义#define M 5 //总进程数#define N 3 //总资源数银行家算法中使用的数据结构如下：（1）可利用资源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资源的空闲资源数目，其初值是系统中所配置的该类资源的数目，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，表示系统中Rj类资源有k个。
（2）最大需求矩阵Max。
这是一个n*m的矩阵，它定义了系统中每一个进程对各类资源的最大需求数目。
如果Max[i，j]=k，表示进程Pi对Rj类资源的最大需求数为k个。
操作系统课程设计(银行家算法设计)
《操作系统》课程设计报告系别：信息科学与技术系专业班级：学生姓名：指导教师：（课程设计时间：2010年7月5日——2010年7月9日）目录一、课程设计目的和意义 (3)二、课程设计题目描述及算法 (3)三、课程设计报告内容 (3)1.算法描述 (3)2.数据结构 (4)3.主要函数说明 (4)4.算法流程图 (5)5.运行结果及说明 (7)6.附录清单及分析 (8)四、总结 (14)一、课程设计目的和意义了解掌握银行家算法，学会模拟实现资源分配，同时有要求编写和调试一个系统分配资源的简单模拟程序，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二、课程设计题目描述及算法题目：银行家算法设计设计要求：编制银行家算法通用程序，并检测所给状态的系统安全性。
设进程I提出请求Request[N]，则银行家算法按如下规则进行判断。
(1)如果Request[N]<=NEED[I，N]，则转(2)；否则，出错。
(2)如果Request[N]<=AVAILABLE，则转(3)；否则，出错。
(3)系统试探分配资源，修改相关数据：AVAILABLE=AVAILABLE-REQUESTALLOCATION=ALLOCATION+REQUESTNEED=NEED-REQUEST(4)系统执行安全性检查，如安全，则分配成立；否则试探险性分配作废，系统恢复原状，进程等待。
上述三个矩阵存在如下关系：Need[i,j]= Max[i，j]- Allocation[i，j]三、课程设计报告内容1.算法描述设Request[i] 是进程Pi的请求向量，如果Requesti[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，系统按下面步骤进行检查：（1）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，Pi须等待。
操作系统课程设计银行家算法模拟实现
课程设计报告课程设计名称：银行家算法模拟实现系：学生姓名：班级：学号：成绩：指导教师：开课时间：学年学期题目要求：一．设计题目银行家算法模拟实现二．主要内容设计目的1、了解多道程序系统中，多个进程并发执行的资源分配。
2、掌握思索的产生原因、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、理解死锁避免在当前计算机系统不常使用的原因。
三．具体要求设计一个n个并发进程共享m个系统资源的系统，进程可动态申请资源和释放资源，系统按各进程的申请动态的分配资源。
要求采用银行家算法实现。
四．进度安排五．成绩评定考核方法：根据学生平时表现、测试检查、课程设计报告、运行演示和学生回答问题相结合的形式作为考核依据，考察学生的动手能力，独立分析解决问题的能力和创新精神，并根据学生的学习态度综合考评。
平时表现（占30%），课程设计报告（占40%），课程答辩（占30%）。
成绩评定：成绩分“优秀”、“良好”、“中等”、“及格”、“不及格”五个级别。
“优秀”为100分到90分，“良好”为89分到80分，“中等”为79分到70分，“及格”为69分到60分，“不及格”为60分以下。
目录1.需求分析 (4)2.概要设计 (4)3.详细设计 (6)4.调试分析 (12)5.总结 (16)6.参考文献 (16)1.需求分析1、始化这组进程的最大资源请求和一次申请的资源序列。
把各进程已占用和需求资源情况记录在进程控制块中。
假定进程控制块的内容包括：进程名，状态，当前申请量，资源需求总量，已占资源量，能执行完标志。
其中，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。
课程设计银行家算法
操作系统课程设计题目：银行家算法学生姓名：学号：专业班级：指导教师：设计时刻：目录1.需求分析 (1)1.1、死锁概念： (1)1.2、关于死锁的一些结论： (1)1.3、资源分类： (1)1.4、产生死锁的四个必要条件： (2)1.5、死锁的解决方案 (2)1.5.1 产生死锁的例子 (2)1死锁预防: (3)1.6．平安状态与不平安状态 (4)2、算法的实现 (4)2.1、初始化 (4)2.2、银行家算法 (4)2.3、平安性检查算法 (4)2.4、程序模块划分 (5)2.5程序运行结果显示 (6)、源程序清单 (6)3、心得与体会： ......................... 错误!未定义书签。
4、参考文献 (14)二、需求分析2.一、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，假设无外力作用，它们都将无法再向前推动。
一组进程中，每一个进程都无穷等待被该组进程中另一进程所占有的资源，因此永久无法取得的资源，这种现象称为进程死锁，这一组进程就称为死锁进程。
2.二、关于死锁的一些结论：a 参与死锁的进程最少是两个（两个以上进程才会显现死锁）b 参与死锁的进程至少有两个已经占有资源c 参与死锁的所有进程都在等待资源d 参与死锁的进程是当前系统中所有进程的子集注：若是死锁发生，会浪费大量系统资源，乃至致使系统崩溃。
2.3、资源分类：永久性资源：能够被多个进程多次利用（可再用资源）a 可抢占资源b 不可抢占资源临时性资源：只可利用一次的资源；如信号量,中断信号，同步信号等（可消耗性资源）“申请—分派—利用—释放”模式2.4、产生死锁的四个必要条件：1、互斥利用（资源独占）一个资源每次只能给一个进程利用2、不可侵占（不可剥夺）资源申请者不能强行的从资源占有者手中夺取资源，资源只能由占有者志愿释放3、请求和维持（部份分派，占有申请）一个进程在申请新的资源的同时维持对原有资源的占有（只有如此才是动态申请，动态分派）4、循环等待存在一个进程等待队列{P1 , P2 , … , Pn},其中P1等待P2占有的资源，P2等待P3占有的资源，…，Pn等待P1占有的资源，形成一个进程等待环路2.5、死锁的解决方案2.5.1 产生死锁的例子申请不同类型资源产生死锁P1：…申请打印机申请扫描仪利用释放打印机释放扫描仪…P2：…申请扫描仪申请打印机利用释放打印机释放扫描仪…申请同类资源产生死锁（如内存）设有资源R，R有m个分派单位，由n个进程P1,P2,…,Pn（n > m）共享。
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。
银行家算法设计
一.设计目的：1、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、提高学生的程序设计能力、提高算法设计质量与程序设计素质。
二.设计内容：假设有n个进程m类资源，则有如下数据结构：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用资源的数目，其数值随该类资源的分配和回收而动态地改变。
Available[j]=K，则表示系统中现有Rj 类资源K个。
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。
如果Max[i，j]=K，则表示进程i需要Rj类资源的最大数目为K。
分配矩阵Allocation。
这也是一个n*m的矩阵，它定义了系统中每一类资源当前已分配给每一进程的资源数。
如果Allocation[i，j]=K，则表示进程i 当前已分得Rj类资源的数目为K。
需求矩阵Need。
这也是一个n*m的矩阵，用以表示每一个进程尚需的各类资源数。
如果Need[i,j]=K，则表示进程i还需要Rj类资源K个，方能完成其任务。
上述三个矩阵存在如下关系：Need[i,j]= Max[i，j]- Allocation[i，j] 三．设计过程1、实现功能void showdata() //函数showdata,输出资源分配情况void changdata() //进行资源分配void safe() //安全性算法，检验是否安全状态void share() //利用银行家算法对申请资源对进行判定2、添加功能1、以用户输入的方式提出资源请求，并用银行家算法避免可能发生的死锁，若系统安全，允许用户继续申请资源。
2、与用户的交互界面友好，能动态地实现资源的修改和分配，动态的增加进程。
银行家算法+课设报告和源代码
目录目录 (1)第一章绪论 (2)1.1 综述 (2)1.2 设计地点 (2)1.3 设计目的 (2)1.4 设计意义 (2)1.5 设计内容 (3)1.6 实验环境 (3)第二章程序设计与实现 (3)2.1 详细设计 (3)2.1.1 初始化 (3)2.1.2 银行家算法 (3)2.1.3 安全性算法 (4)2.1.4 各算法流程图 (4)2.1.5 关键代码分析 (6)第三章调试与运行 (7)3.1 初始化程序 (7)3.2 选择操作 (7)3.3 显示资源分配情况 (8)3.4 安全分配 (8)3.5 请求拒绝 (9)3.5.1 资源请求超过进程需要 (9)3.5.2 资源请求后系统不安全 (9)3.5 退出系统 (9)第四章结论 (10)参考文献 (11)附录：源程序清单 (12)第一章绪论1.1 综述如果一组进程中的每一个进程都在等待，仅由该组进程中的其他进程才能引发的事件，因此就引起了死锁，目前处理死锁的方法有：预防死锁、避免死锁、检测死锁和接触死锁。
银行家算法是最具有代表性的避免死锁的算法。
本次课程设计在本着加强课本知识运用能力的前提下，我选取了银行家算法这个题目。
该题目主要是针对操作系统中容易出现死锁问题设计了一个避免死锁的算法。
为实现银行家算法，每一个新进程在进入系统时，它必须申明在运行进程中，可能需要的每种资源类型的最大单元数目，其数目不应该超过系统所拥有的资源总量。
当进程请求一组资源时，系统必须首先确定是否有足够的资源分配给该进程。
若有，再进一步计算，在将这些资源分配给进程后，是否会使系统处于不安全状态。
如果不会，才将资源分配给它，否则让进程等待。
题目设计在Visual C++ 6.0应用软件或者Linux终端下运行通过。
程序设计过程还得到了老师和同学的指导和帮助，在此表示深深的感谢！1.2 设计地点图书馆五楼计算机系软二机房1.3 设计目的在Linux或者Windows XP下用某种高级语言，来模拟银行家算法和安全算法类避免死锁的发生。
银行家算法 OS课程设计
银行家算法 OS课程设计南京工程学院算通081班周洁南京工程学院课程设计报告书课程设计题目银行家算法课程名称计算机操作系统院（系、部、中心）通信工程学院专业计算机通信工程班级算通081班姓名周洁学号 208080311 起止日期 11.06.19～11.06.24 指导教师王少东老师目录1.设计目的 (1)2.设计要求 (2)3.设计的选题背景及设计计划1）选题背景 (3)2）设计应达到的要求 (4)4概要设计1）银行家算法步骤 (5)2）安全性算法步骤 (6)3）主要数据结构设计 (6)5.设计实现过程1）算法整体设计与调用 (7)2）程序流程图 (7)6.设计结果验证 (9)7.设计存在的不足程序设计繁杂 (11)8.设计总结 (11)9.参考文献 (13)附录：源程序清单 (13)1.设计目的银行家算法是一种最有代表性的避免死锁的算法。
把操作系统看作是银行家，操作系统管理的资源相当于银行家管理的资金，进程向操作系统请求分配资源相当于用户向银行家贷款。
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。
本次课程设计通过在UNIX环境中用C语言编写和终端调试实现银行家算法的程序，达到进一步掌握银行家算法，理解系统产生死锁的原因以及系统避免死锁的方法，增强理论联系实际的能力的目的。
2.设计要求对银行家算法进行编程，使之：（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。
银行家算法课设
操作系统实验报告（理工类）课程名称：银行家算法专业班级:计算机科学与技术统2 学生学号：1305103040 学生姓名：林荣所属院部：计算机工程学院指导教师：李莉20 15 ——20 16 学年第 1 学期金陵科技学院教务处制银行家算法一、背景知识在系统运行过程中，对进程发出的每一个系统能够满足的资源申请进行动态检查，并根据检查结果决定是否分配资源，若分配后系统可能发生死锁，则不予分配，否则予以分配。
在分配资源时判断是否会出现死锁，如不会死锁，则分配资源。
死锁检测算法保存资源的请求和分配信息，利用某种算法对这些信息加以检查，以判断是否存在死锁。
主要是检查是否有循环等待.1 系统安全状态1）安全状态所谓系统是安全的，是指系统中的所有进程能够按照某一种次序分配资源，并且依次地运行完毕，这种进程序列{ P1 ，P2 …Pn}就是安全序列。
如果存在这样一个安全序列，则系统是安全的。
2）安全状态之例安全序列：P2 →P1→ P3不安全序列：P1→…P3→…P2→P3→P13）由安全状态向不安全状态的转换2 利用银行家算法避免死锁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Allocation④需求矩阵Need2）银行家算法①一个银行家拥有一定数量的资金，有若干个客户要贷款，每个客户须在一开始就声明他所需贷款的总额，若该客户贷款总额不超过银行家的资金总额，银行家可以接受客户的要求。
客户贷款是以每次一个资金单位（如1万RMB等）的方式进行的，客户在借满所需的全部单位款额之前可能会等待，但银行家须保证这种等待是有限的，可完成的。
②安全性算法利用安全性算法进行检查，如果分配是安全的，则执行分配；否则，分配不安全，不予分配。
具体地，1）当进程pi提出资源申请时，按照银行家算法分配资源，系统执行下列步骤：（1）若Request≤Need,转（2）；否则错误返回（2）若Request≤Ava ilable,转（3）；否则进程等待（3）假设系统分配了资源，则有：Available:=Available-Request;Allocation:=Allocation+Request;Need:=Need-Request2）若系统新状态是安全的，则分配完成，若系统新状态是不安全的，则恢复原状态，进程等待为进行安全性检查，定义数据结构：Work:ARRAY[1..m] of integer;Finish:ARRAY[1..n] of Boolean;安全性检查的步骤：（1）Work:=Available;Finish:=false;（2）寻找满足条件的i：a.Finish=false;b.Need≤Work;如果不存在，则转(4)(3) Work:=Work+Allocation;Finish:=true;转(2)(4) 若对所有i,Finish=true,则系统处于安全状态，否则处于不安全状态。
银行家算法课程设计
信息与计算科学操作系统原理课程设计报告题目：银行家算法程序设计班级：姓名：专业：银行家算法程序设计目录1.绪论 (2)2.需求分析 (2)2.1功能需求 (2)2.2数据需求 (2)3. 总体设计 (2)3.1功能模块设 (2)3.2系统设计方案 (3)3.3开发工具 (4)4. 详细设计 (4)4.1银行家算法中的数据结构 (4)4.2银行家算法 (5)4.3安全性算法 (6)5. 调试与测试 (8)6. 结论 (8)结束语 (8)参考文献 (9)附录1－用户手册 (10)附录2－源程序清单.................................................................................... 错误！未定义书签。
1.绪论20世纪末，随着计算机科学的发展，C语言的应用越来越广泛，很多程序都需要使用C语言来编写。
C语言使用方便快捷，它已经成为计算机编程中不可缺少的一部分，而且它也被用于各个方面。
例如：政府部门，银行，学校等等。
银行家算法是判断系统是否安全，并且允许其它进程来申请这里的资源，任何一个进程来申请资源时，必须先登记该进程对资源的申请要求然后由系统检查当前资源的状况，并用银行家算法和安全性算法来检查是否允许分配资源给进程。
通过课程设计，加深我们对利用银行家算法避免死锁的理解。
在设计中主要的难点是用语言编写银行家算法和安全性算法，使系统资源分配能安全进行，避免系统死锁。
2.需求分析2.1 功能需求1.添加进程的可用资源，最大资源，已分配资源；2.判断系统是否安全；3.申请资源；4.申请资源后如何分配；5.进行安全检查。
2.2 数据需求主要数据包括：可用资源，最大资源，已分配资源，申请资源数。
3. 总体设计3.1 功能模块设图1 功能模块图3.2 系统设计方案在程序中设计五个进程，分别为P0,P1,P2,P3,P4。
共享三类资源。
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操作系统课程设计报告题目：银行家算法安全性算法院（系）：计算机科学与工程专业：软件工程班级：130608班学生：姚骏川学号：*********指导教师：***2015年12月28目录摘要 .................................................................................................................错误!未定义书签。
1 绪论 (1)1.1前言 (1)1.2研究意义 (1)2 需求分析 (3)2.1题目描述 (3)2.2银行家算法 (3)2.3基本要求 (3)2.4目的 (3)3 概要设计 (5)3.1算法思路： (5)3.2银行家算法步骤 (5)3.3安全性算法步骤 (5)3．4数据结构： (6)4 详细设计 (8)4.1主要函数的核心代码： (8)4.2系统主要过程流程图 (8)4.3银行家算法流程图 (9)5 测试与分析 (10)5.1测试数据 (10)5.2银行家算法的演示 (10)5.3分配资源由于大于可利用资源则失败。
(11)5.4 增加一个作业得到不安全序列。
(11)5.5分配资源由于大于最大资源则失败。
(12)附录源程序清单 (15)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1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。
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）设计用来保存：可利用资源向量Available、最大需求矩阵Max、分配矩阵Allocation 、需求矩阵Need。
（2）编写银行家算法，安全性检测算法。
要求在不安全时输出错误信息。
（3）编写输出函数，能对进程申请后的系统状态进行输出。
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3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Requesti＜=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。
3.3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;5②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< =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。
3．4数据结构：3.4.1主要用到的数据结构：(1)最大需求矩阵Max[][](2)已分配矩阵Allocation[][](3)仍需求矩阵Need[][]=Max[][]-Allocation[][](4)可利用资源向量Available[](5)申请各类资源向量Request[](6)工作向量 work[] , Finish[]（7）存放安全序列 temp[](8)存放系统可提供资源 work[](9)资源的名字 name[]3.4.2程序模块：int main()//主函数void showdata()//显示资源矩阵int changdata(int i)//进行资源分配int safe()//安全性算法void share()//利用银行家算法对申请资源对进行判定void addresources(){//添加资源void changeresources(){//修改资源函数void addprocess(){//添加作业3.4.3各模块间的调用关系：主函数void main()要调用： showdata()，safe()，addresources()，addprocess(),changeresources(),changdata(int i)安全性检测函数safe()银行家算法函数share()要调用 changdata(int i), showdata(),safe()74 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.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.利用银行家算法进行判定的函数4.2系统主要过程流程图图4.1 主要流程图4.3银行家算法流程图图4.2 银行家流程图5 测试与分析5.1测试数据本次测试一共5个进程，分别为p0、p1、p2、p3、p4.，资源分配情况如下表：资源情况进程MaxA B CAllocationA B CNeedA B CAvailableA B CP0 7 5 3 0 1 0 7 4 3 3 3 2P1 3 2 2 2 0 0 1 2 2P2 0 9 2 3 0 2 6 0 0P3 2 2 2 2 1 1 0 1 1P4 4 3 3 0 0 2 4 3 1结果截图：图5.15.2银行家算法的演示进行资源的分配，为进程1分配了（1，0，2），进行安全算法得到如下的结果。
图5.25.3分配资源由于大于可利用资源则失败。
图5.35.4 增加一个作业得到不安全序列。
图5.45.5分配资源由于大于最大资源则失败。
图5.56 总结操作系统的基本特征是并发与共享。
系统允许多个进程并发执行，并且共享系统的软、硬件资源。
为了最大限度的利用计算机系统的资源，操作系统应采用动态分配的策略，但是这样就容易因资源不足，分配不当而引起“死锁”。
而我本次课程设计就是得用银行家算法来避免“死锁”。
银行家算法就是一个分配资源的过程，使分配的序列不会产生死锁。
此算法的中心思想是：按该法分配资源时，每次分配后总存在着一个进程，如果让它单独运行下去，必然可以获得它所需要的全部资源，也就是说，它能结束，而它结束后可以归还这类资源以满足其他申请者的需要。
在程序当中，我们也得强调一下对输入的合法性的判断。