银行家算法例子+答案

合集下载

第三章处理机调度及答案

进程管理
进程管理
【解答】 ①系统资源总数向量为（9, 3, 6）各进程对资源需求矩阵为： ②采用银行家算法进行计算分析可知：
进程管理
2、调度算法
现有如下作业序列：作业1（提交时间8.00，运行时间 1.00）；作业2（提交时间8.30，运行时间3.00）；作业3（提交时间9.00，运行时间0.10）；作业4（提交时间9.30，运行时间0.50）（单位：小时，以十进制计）。试用先来先服务和短作业优先调度算法处理该作业序列，问哪种作业调度算法性能更好（要求给出计算的数据和必要的步骤）。(华中科技大学2001年试题)
处理机调度作业
进程管理
1、银行家算法
某系统有R1、R2和R3共3种资源，在T0时刻P1、P2、P3 和P4这4个进程对资源的占用和需求情况见表2.2，此刻系统的可用资源向量为（2, 1, 2），问题：(中科院软件所1999年试题) ①将系统中各种资源总数和此刻各进程对各资源的需求数目用向量或矩阵表示出来；②如果此时P1和P2均发出资源请求向量Request(1, 0, 1)，为了保持系统安全性，应该如何分配资源给这两个进程？说明你所采用策略的原因；③如果②中两个请求立刻得到满足后，系统此刻是否处于死锁0
40
50
60
70
80
90
J1: IO2(30ms), CPU(10ms), IO1(30ms), CPU(10ms). J2: IO1(20ms), CPU(20ms), IO2(40ms). J3: CPU(30ms), IO1(20ms).
进程管理
【解答】（1）由上图可知：J1从开始到完成的时间是0～ 80msJ2从开始到完成的时间是0～90msJ3从开始到完成的时间是0～90ms （2）三个作业全部完成时CPU的利用率是：

银行家算法例题详解算法设计题详解

银行家算法例题详解算法设计题详解算法设计的特征：有穷性，确定性，输入和输出，可行性运行算法的时间：硬件的速度。

书写程序的语言。

问题的规模，编译生成程序的代码质量算法复杂度: 时间复杂度和空间复杂度1．迭代法迭代法又称为辗转法，是用计算机解决问题的一种基本方法，为一种不断用变量的旧值递推新值的过程，与直接法相对应，一次性解决问题。

迭代法分为精确迭代和近似迭代，“二分法”和“牛顿迭代法”属于近似迭代法。

迭代法利用计算机运算速度快、适合做重复性操作的特点，让计算机对一组指令（或一定步骤）进行重复执行，在每次执行这组指令（或这些步骤）时，都从变量的原值推出它的一个新值。

利用迭代算法解决问题，需要做好以下三个方面的工作：1. 确定迭代变量（在可以用迭代算法解决的问题中，至少存在一个直接或间接地不断由旧值递推出新值的变量，这个变量就是迭代变量。

）2. 建立迭代关系式（所谓迭代关系式，指如何从变量的前一个值推出其下一个值的公式（或关系）。

迭代关系式的建立是解决迭代问题的关键，通常可以顺推或倒推的方法来完成。

）3. 对迭代过程进行控制（在什么时候结束迭代过程？这是编写迭代程序必须考虑的问题。

不能让迭代过程无休止地重复执行下去。

迭代过程的控制通常可分为两种情况：一种是所需的迭代次数是个确定的值，可以计算出来；另一种是所需的迭代次数无法确定。

对于前一种情况，可以构建一个固定次数的循环来实现对迭代过程的控制；对于后一种情况，需要进一步分析出用来结束迭代过程的条件。

）2．穷举搜索法穷举搜索法是对可能是解的众多候选解按某种顺序进行逐一枚举和检验，并从众找出那些符合要求的候选解作为问题的解。

即本方法使用可以理解为暴力循环方法，穷举所有可能性，一般这种方法的时间效率太低，不易使用。

但是方法简单，易理解。

3．递推法递推是计算机数值计算中的一个重要算法，思路是通过数学推导，将复杂的运算化解为若干重复的简单运算，以充分发挥计算机长于重复处理的特点。

银行家算法问题

银行家算法问题1、银行家算法中的数据结构（1）可利用资源向量Available ： []Availabel j k = 式中：j 01j m ≤≤-一个含有m 个（类）元素的数组，每个元素代表一类可利用的资源数目。

上式表示系统中现有的第j 类资源可用数目为k 个。

（2）最大需求矩阵Max ： [,]Max i j k = 式中： i 01i n ≤≤-j 01j m ≤≤-n 个进程中的每一个进程对m 类资源的最大需求量，上式表示进程i 需求第j 类资源的最大数目为k 。

（3）分配矩阵Allocation ： [,]Allocation i j k = 式中： i 01i n ≤≤- j 01j m ≤≤-n 个进程中的每一个进程对m 类资源的分配量，上式表示进程i 已分配到第j 类资源的数目为k 。

（4）需求矩阵Need ：[,]Need i j k = 式中： i 01i n ≤≤- j 01j m ≤≤-n 个进程中的每一个进程对m 类资源的需求量，上式表示进程i 对第j 类资源的需求量为k 个。

（5）三个矩阵间的关系[,][,][,]Need i j Max i j Allocation i j =-2、银行家算法设Re i quest 是进程i P 的请求向量，如果Re []i quest j k =，当i P 发出资源请求后，系统按下述步骤进行检查。

（1）如果Re [][,]i quest 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Re [][]i quest j Available j ≤便转向步骤（3），否则表示尚无足够资源，i P 须等待。

（3）系统试探着把资源分配给进程i P ，并修改下面的数据结构中的值：[][]Re []i Availabel j Availabel j quest j =- [,][,]R e [i A l l o c a t i o n i jA l l o c a t i o n i j q u e s t j=+ [,][,]Re []i Need i j Need i j quest 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。

操作系统之调度算法和死锁中的银行家算法习题参考答案

操作系统之调度算法和死锁中的银行家算法习题参考答案集团企业公司编码：（LL3698-KKI1269-TM2483-LUI12689-ITT289-1.有三个批处理作业，第一个作业10:00到达，需要执行2小时；第二个作业在10:10到达，需要执行1小时；第三个作业在10:25到达，需要执行25分钟。

分别采用先来先服务，短作业优先和最高响应比优先三种调度算法，各自的平均周转时间是多少？解：先来先服务：（结束时间=上一个作业的结束时间+执行时间周转时间=结束时间-到达时间=等待时间+执行时间）按到达先后，执行顺序：1->2->3短作业优先：1)初始只有作业1，所以先执行作业1，结束时间是12:00，此时有作业2和3；2)作业3需要时间短，所以先执行；3)最后执行作业2最高响应比优先：高响应比优先调度算法既考虑作业的执行时间也考虑作业的等待时间，综合了先来先服务和最短作业优先两种算法的特点。

1)10:00只有作业1到达，所以先执行作业1；2)12:00时有作业2和3，作业2：等待时间=12:00-10:10=110m;响应比=1+110/60=2.8；作业3：等待时间=12:00-10:25=95m，响应比=1+95/25=4.8；所以先执行作业33)执行作业22.在一单道批处理系统中，一组作业的提交时刻和运行时间如下表所示。

试计算一下三种作业调度算法的平均周转时间T和平均带权周转时间W。

（1）先来先服务；（2）短作业优先（3）高响应比优先解：先来先服务：作业顺序：1,2,3,4短作业优先：作业顺序：1)8:00只有作业1，所以执行作业1；2)9:00有作业2和3，作业3短，所以先执行3；3)9:12有作业2和4，作业4短，所以先执行4；4)执行作业2高响应比优先：作业顺序：1)8:00只有作业1，所以执行作业1；2)9:00有作业2和3作业2等待时间=9:00-8:30=30m，响应比=1+30/30=2；作业3等待时间=9:00-9:00=0m，响应比=1+0/12=1；所以执行作业2；3)9:30有作业3和4作业3等待时间=9:30-9:00=30m，响应比=1+30/12=3.5；作业4等待时间=9:30-9:06=24m，响应比=1+24/6=5；所以执行作业44)执行作业33.设系统中有3种类型的资源（A，B，C）和5个进程（P1，P2，P3，P4，P5），A资源的数量为17，B资源的数量为5，C资源的数量为20。

（完整word版）银行家算法例题

（完整word版）银行家算法例题银行家算法例题假定系统中有五个进程{P0，P1，P2，P3，P4} 和三类资源{A ，B,C},各种资源的数量分别为10、5、7，在T0 时刻的资源分配情况（1）T0时刻的安全性利用安全性算法对T0时刻的资源分配情况进行分析（2）P1请求资源：P1发出请求向量Request1(1,0,2),系统按银行家算法进行检查①Request1（1，0，2）≤Need1（1，2，2）②Request1（1，0，2）≤Available1（3,3,2)③系统先假定可为P1分配资源，并修改Available ，Allocation1和Need1向量，由此形成资源情况进程Max Allocation Need Available A B C A B C A B C A B C P0 7 5 3 0 1 0 7 4 3 3 3 2 P1 3 2 2 2 0 0 1 2 2 P2 9 0 2 3 0 2 6 0 0 P3 2 2 2 2 1 1 0 1 1 P44 3 30 0 24 3 1资源情况进程Work A B C Need A B C Allocation A B CWork+Allocatio n A B C FinishP1 3 3 2 1 2 2 2 0 0 5 3 2 TRUE P3 5 3 2 0 1 1 2 1 1 7 4 3 TRUE P4 7 4 3 4 3 1 0 0 2 7 4 5TRUE P2 7 4 5 6 0 0 3 0 2 10 4 7 TRUE P010 4 77 4 30 1 010 5 7的资源变化情况如下图所示。

④再利用安全性算法检查此时系统是否安全。

P1 申请资源时的安全性检查（3）P4请求资源：P4发出请求向量Request4（3,3,0），系统按银行家算法进行检查：①Request4（3，3，0）≤Need4（4，3，1）；②Request4(3，3，0)≮Available （2，3，0），让P4等待。

计算机操作系统（银行家算法实例详解与更正）（2）

计算机操作系统（银行家算法实例详解与更正）（2）《计算机操作系统》（第三版）——银行家算法最具代表性的避免死锁的算法是Dijkstra的银行家算法，这是由于该算法用于银行系统现金贷款的发放而得名的。

为实现银行家算法，系统中必须设置若干数据结构。

1、银行家算法中的数据结构（1）可利用资源向量Available。

这是一个含有m个元素的数组，其中的每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。

如果Available[j]=K，则表示系统中现有R j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。

如果Max[i,j]=K，则表示进程i需要R j类资源的最大数目为K。

（3）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R j类资源的数目为K。

（4）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R j 类资源K个，方能完成其任务。

上述三个矩阵间存在下述关系：Need[i, j]=Max[i, j]-Allocation[i, j]2、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R j类型的资源。

当P i发出资源请求后，系统按下述步骤进行检查：（1）如果Request i[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 i[j]≤Available[j]，便转向步骤（3）；否则，表示尚无足够资源，P i须等待。

银行家算法例子+答案

1、设系统中有3种类型的资源（A ，B ，C ）和5个进程P1、P2、P3、P4、P5，A 资源的数量为17，B 资源的数量为5，C 资源的数量为20。

在T 0时刻系统状态见下表（T 0时刻系统状态表）所示。

系统采用银行家算法实施死锁避免策略。

（12分）T 0时刻系统状态表(1)T 0时刻是否为安全状态？若是，请给出安全序列。

(2)在T 0时刻若进程P2请求资源（0，3，4），是否能实施资源分配？为什么？(3)在（2）的基础上，若进程P4请求资源（2，0，1），是否能实施资源分配？为什么？(4)在（3）的基础上，若进程P1请求资源（0，2，0），是否能实施资源分配？为什么？答：当前的系统状态描述为：⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡=4245241104635955C ⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡=413402504204212A ⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡=-011122600431743A C ()20517=R()332=V（1）在T0时刻，由于V （2，3，3）大于等于（C-A ）中P5所在行的向量（1，1，0），因此V 能满足P5的运行，在P5运行后，系统的状态为：⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡=000402504204212A ⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡=-000122600431743A C ()745'=V 同样的，在P5运行后，V ’（5，4，7）也大于等于C-A 中P4所在的行（2，2，1），则能满足P4的运行。

P4运行后，系统的状态为：⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡=000000504204212A ⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡=-000000600431743A C ()1147'=V 按照上述同样的方法，P4运行后，P3，P2，P1也能按顺序运行。

（备注：考试时需要都写出来）。

因此，在T0时刻，存在安全序列：P5、P4、P3、P2、P1。

银行家算法

假设系统中有三类互斥资源R1、R2和R3，可用资源数分别为9、8、5.在T0时刻系统中有P1、P2、P3、P4和P5五个进程，这些进程对资源的最大需求量和已分配资源数如下表所示。

如果进程按照(___) 序列执行，那么系统状态是安全的。

A：P1 -> P2 -> P4 -> P5 -> P3B：P2 -> P1 -> P4 -> P5 -> P3C：P2 -> P4 -> P5 -> P1 -> P3D：P4 -> P2 -> P4 -> P1 -> P3答案：C下面我们就对这道题进行详细的解析，在考试中如果出现这样的题都是一个解题思路。

首先，我们根据上述图形绘制出每个进程中R1、R2、R3中剩余的资源数。

我用下面的表格图进行显示。

根据题意，我们知道现在 R1对应资源是9，R2对应资源是8，R3对应资源是5。

P1、P2、P3、P4、P5总用使用的资源是：7 7 5.剩余资源数是：2 1 0根据我们绘制的图表中发现，P1-P5中只有P2的剩余资源小于总的剩余资源数，所以选择P2。

根据4个选项，我们首先排除了A、D选项。

P2运行完成之后，会释放所占用的资源，此时总得剩余资源数是：4 2 1。

如何得到 4 2 1 这个数呢？总得剩余资源 + P2释放的资源数。

P2运行完成之后，需要从P1、P3、P4、P5中进行匹配。

根据剩余资源量我们可以看出，只有P4符合条件。

再看剩余的选项，此时，可以直接筛选出C选项符合。

如果是简单题，可以继续按照上述步骤进行操作，运行完一个进程，需要释放当前进程占用的资源，供下一个进程使用。

银行家算法例题具体步骤

银行家算法例题具体步骤
银行家算法是一种避免死锁的著名算法，主要应用于避免操作系统中的死锁问题。

以下是使用银行家算法解决死锁问题的一个具体例子：假设系统中有三种类型的资源（A、B、C）和五个进程（P1，P2，P3，P4，P5），A资源的数量是17，B资源的数量是6，C资源的数量为19。

首先，我们需要确定各进程对各类资源的最大需求量。

在这个例子中，我们已经知道P1需要（0、0、6），P2需要（1、0、0），P3需要（0、1、2），P4需要（3、4、7），P5需要（0、3、5）。

然后，我们需要计算每个进程已分配的资源向量和当前资源剩余向量。

这些向量通常可以通过系统当前的资源分配情况进行计算。

接下来，我们需要判断系统当前是否处于安全状态。

如果系统处于安全状态，则意味着系统能够满足所有进程的请求而不会发生死锁。

否则，系统处于不安全状态，需要采取措施避免死锁的发生。

具体来说，我们可以使用银行家算法来计算安全序列。

安全序列是指一个进程序列{P1，…，Pn}是安全的，即对于每一个进程Pi(1≤i≤n），它以后尚需要的资源量不超过系统当前剩余资源量与所有进程Pj (j < i )当前占有资源量之和。

在这个例子中，存在一个安全序列：P1-P3-P2-P4-P5。

这意味着按照这个序列执行进程是安全的，不会发生死锁。

如果系统处于不安全状态，则需要重新调整资源分配或者采取其他措施来避免死锁的发生。

需要注意的是，银行家算法是一种理论上的算法，实际应用中还需要
考虑其他因素，比如资源的动态分配和请求的实时性等。

因此，在实际应用中需要根据具体情况进行调整和改进。

银行家算法习题

假设一家银行拥有资金20**万，现有10家公司向其贷款进行筹建，每家均需300万才能建成。

如果这家银行将20**万的资金平均贷给这10家公司，则每家公司将得到200万的贷款，都不能筹建成功，也就不能还贷，那么这10家公司都将“死锁”。

若这家银行给其中的4家各贷300万，另4家各贷200万，这样将还有2家公司得不到贷款，不能开工建设，但有4家可筹建完成，这4家公司运营所得利润可向该银行还贷，银行可以利用还贷的资金继续向其他的公司贷款，从而保证所有公司筹建成功投入运营。

银行家算法是为了把一定数量的资金供多个用户周转，并保证资金的安全。

银行家算法可归纳为：（1）当一个用户对资金的最大需求量不超过银行家现有的资金时，就可接纳该用户。

（2）用户可以分期贷款，但贷款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用户的尚需贷款数时，可以推迟支付，但总能使用户在有限的时间里得到贷款。

（4）当用户得到所需的全部资金后，一定能在有限时间里归还所有的资金。

我们可以把操作系统看作银行家，把进程看作用户，把操作系统管理的资源看作银行家管理的资金，把进程向操作系统请求资源看作用户向银行家贷款。

操作系统按照银行家规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，否则推后分配。

当进程在执行中继续申请资源时，先测试该进程已占有的资源数与本次申请的资源数之和是否超过该进程对资源的最大需求量。

如果超过，则拒绝分配资源，否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。

这样做，能保证在任何时刻至少有一个进程可以得到所需要的全部资源而执行到结束，执行结束后归还资源，并把这些资源加入到系统的剩余资源中，用同样的方法为其他的进程分配资源。

银行家算法的数据结构包括：（1）可用资源向量Available。

银行家算法案例

银行家算法案例银行家算法是一种资源分配方法，最早由美国银行家在20世纪中期提出。

该算法主要用于解决银行系统中的资源冲突问题，保证系统能够正常运行并避免死锁的发生。

银行家算法的核心思想是通过对系统中的资源进行合理分配，避免资源的浪费和重复使用，从而实现最优的资源利用效益。

该算法能够预测系统在不同情况下的资源需求量，并根据需求情况作出相应的分配策略。

为了更好地理解银行家算法的原理和应用，我们来看一个具体的案例。

假设有一个银行系统，共有3个客户（A、B、C）和3类资源（R1、R2、R3）。

每个客户都有自己的资源需求量和拥有资源数。

我们的目标是分配资源以满足每个客户的需求，并确保系统的资源利用效率最大化。

以下是每个客户的资源情况：客户A：资源需求量（2，0，1），拥有资源数（1，1，2）客户B：资源需求量（1，1，0），拥有资源数（2，0，0）客户C：资源需求量（1，2，1），拥有资源数（1，1，2）现在，我们使用银行家算法来分配资源。

首先，系统分配资源给客户A，由于系统中还有足够的资源满足A的需求，所以分配是安全的。

接下来，系统尝试分配资源给客户B，但发现系统中的资源不足以满足B的需求，所以暂时无法满足B的请求。

然后，系统尝试分配资源给客户C，同样发现系统中的资源不足以满足C的需求，所以也无法满足C的请求。

现在，系统重新调整资源分配情况，将原本分配给A的资源收回，以备将来满足更多客户的需求。

接着，系统重新尝试分配资源给客户B，发现此时系统中剩余的资源可以满足B的需求，所以分配是安全的。

最后，系统再次尝试分配资源给客户C，发现此时系统中还有足够的资源满足C的需求，所以也是安全的。

通过以上分配过程，我们可以得出如下结论：1. 银行家算法能够根据系统的资源情况，预测不同客户的资源需求量，并进行安全的分配。

2. 在资源有限的情况下，银行家算法可以帮助我们合理分配资源，避免资源的浪费和重复使用。

3. 银行家算法的应用能够最大化系统的资源利用效益，确保系统的稳定运行。

银行家算法典型例题

银行家算法（P118、（P119—T31）设系统中有3种类型的资源A，B，C和5个进程P0，P1，P2，P3，P4，A资源的数量为10，B资源的数量为5，C资源的数量为7，在T0时刻系统状态如下表所示，系统采用银行家算法实施死锁避免策略（1）T0时刻是否为安全状态，若是，请给出安全序列（2）在T0时刻若进程P1发出资源请求Request（1,0,2），是否能够实施资源分配？（3）在（2）的基础上P4发出资源请求Request（3,3,0），是否能够实施资源分配？（4）在（2）的基础上P0发出资源请求Request（0,2,0），是否能够实施资源分配？进程资源情况Max Allocation Need AvailableA B C A B C A B C A B CP0 7 5 3 0 1 0 7 4 3 3 3 2（2 3 0）P1 3 2 2 2 0 0(3 0 2) 1 2 2 (0 2 0)P2 9 0 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解：(1)安全 (p1,p3,p4,p2,p0)(2)Request1（1,0,2）<=Need1(1,2,2);Request1(1,0,2)<=Available1(3,3,2)Work Need Allocation Work+AllocationFinishA B C A B C A B C A B C A B C P1 2 3 0 0 2 0 3 0 2 5 3 2 true P3 5 3 2 0 1 1 2 1 1 7 4 3 true P4 7 4 3 4 3 1 0 0 2 7 4 5 true P0 7 4 5 7 4 3 0 1 0 7 5 5 true P2 7 5 5 6 0 0 3 0 2 10 5 7 true (3)Request4（3 3 0）<=Need4(4,3,1);Request4(3,3,0)>Available(2,3,0),让P4等待(4)（4）Request0（0,2,0）<=Need0(7,4,3);Request0(0,2,0)<=Available(2,3,0)Allocation Need AvailableA B C A B C A B CP0 0 3 0 7 2 3 2 1 0P1 3 0 2 0 2 0P2 3 0 2 6 0 0P3 2 1 1 0 1 1P4 0 0 2 4 3 131、在银行家算法中，若出现下述资源分配情况：Process Allocation Need AvailableP0 0 0 3 2 0 0 1 2 1 6 2 2P1 1 0 0 0 1 7 5 0P2 1 3 5 4 2 3 5 6P3 0 3 3 2 0 6 5 2P4 0 0 1 4 0 6 5 6试问：（1）该状态是否安全？（2）若进程P2提出请求Request（1，2，2，2）后，系统能否将资源分配给它？【解】（1）利用安全性算法对上面的状态进行分析（见下表），找到了一个安全序列{P0,P3,P4,P1,P2}，故系统是安全的。

银行家算法例题---精品管理资料

银行家算法例题假定系统中有五个进程｛P0,P1，P2,P3,P4｝和三类资源{A ，B,C}，各种资源的数量分别为10、5、7，在T0 时刻的资源分配情况（1）T0时刻的安全性利用安全性算法对T0时刻的资源分配情况进行分析（2）P1请求资源：P1发出请求向量Request1(1，0,2）,系统按银行家算法进行检查 ①Request1(1，0，2)≤Need1(1，2，2）②Request1（1，0，2）≤Available1(3，3，2)③系统先假定可为P1分配资源,并修改Available ，Allocation1和Need1向量，由此形成的资源情况进程Max Allocation Need Available A B C A B C A B C A B C P0 7 5 3 0 1 0 7 4 3 3 3 2 P1 3 2 2 2 0 0 1 2 2 P2 9 0 2 3 0 2 6 0 0 P3 2 2 2 2 1 1 0 1 1 P44 3 30 0 24 3 1资源情况进程Work A B C Need A B C Allocation A B CWork+Allocatio n A B C FinishP1 3 3 2 1 2 2 2 0 0 5 3 2 TRUE P3 5 3 2 0 1 1 2 1 1 7 4 3 TRUE P4 7 4 3 4 3 1 0 0 2 7 4 5TRUE P2 7 4 5 6 0 0 3 0 2 10 4 7 TRUE P010 4 77 4 30 1 010 5 7TRUE资源变化情况如下图所示。

④再利用安全性算法检查此时系统是否安全。

P1 申请资源时的安全性检查（3）P4请求资源：P4发出请求向量Request4（3,3，0），系统按银行家算法进行检查： ①Request4(3，3，0）≤Need4(4，3，1）；②Request4(3，3, 0）≮Available(2，3，0)，让P4等待。

银行家算法例题——四步走解题

银行家算法例题系统中原有三类资源A、B、C和五个进程P1、P2、P3、P4、P5，A资源17，B资源5，C资源20。

当前（T0时刻）系统资源分配和进程最大需求如下表。

1、现在系统T0时刻是否处于安全状态？2、是否可以允许以下请求？(1)T1时刻：P2 Request2=(0,3,4)(2)T2时刻：P4 Request4=(2,0,1)(3)T3时刻：P1 Request1=(0,2,0)注：T0 T1 T2 T3时刻是前后顺序，后一时刻是建立在前一时刻的基础上。

解：由题设可知Need=Max-AllocationAvailableA=17-(2+4+4+2+3)=2(原有-分配)同理AvailableB=3,AvailableC=3可得T0时刻资源分配表如下所示（表中数据顺序均为A B C）：1、判断T0时刻是否安全，需要执行安全算法找安全序列，过程如下表：T0时刻能找到一个安全序列{P4,P3,P2,P5,P1},故T0时刻系统处于安全状态。

2、判断T1 T2 T3时刻是否满足进程请求进行资源分配。

（1）T1时刻，P2 Request2=(0,3,4)//第一步判断条件①满足Request2=(0,3,4)<=Need2(1,3,4)②不满足Request2=(0,3,4)<=Available(2,3,3)故系统不能将资源分配给它，此时P2必须等待。

（2）T2时刻，P4 Request4=(2,0,1)//第一步判断条件①满足Request4=(2,0,1)<=Need4(2,2,1)②满足Request4=(2,0,1)<=Available(2,3,3)//第二步修改Need、Available、Allocation的值Available=Available-Request4= (0,3,2)Allocation4=Allocation4+Request4=(4,0,5)Need4=Need4-Request4=(0,2,0)//第三步执行安全算法，找安全序列(注解：先写上work，其初值是系统当前进行试分配后的Available(0,3,2) ，找五个进程中Need小于work的进程，比如Need4<=Work满足，则将P4写在第一行的最前面，同时写出P4的Need和Allocation，以此类推)//第四步在此时刻（T2时刻）存在安全序列{P4,P2,P3,P5,P1},则满足Request4请求，将Request4=(2,0,1)分配给P4。

银行家算法

书本例题：P ７０
三、(10分) 资源总量为10。

三个进程A、B、C的最大资源需求
量分别是9、4、7，如图(a)所示。

若干次请求后，资源使用情况如图(b)所示。

现
在进程B提出一个资源请求，系统可接受该请求吗？请用银行家算法进行测试，
做出判断。

解答：
如果在图(b)时接受进程B的一个资源请求，它所导致的图(c)的状态是安全的，系统可以放心地接受这次资源申请。

三、(10分) 在银行家算法中，若出现下述的资源分配情况：
Process Allocation Need Available
p0 1,0,2,3 7,6,6,1 3,0,1,4
p1 2,1,0,1 6,6,5,7
p2 1,0,4,1 3,5,1,5
p3 0,3,2,1 3,1,2,8
p4 3,2,1,0 3,2,2,5
p5 0,1,2,6 2,0,1,2
试问该状态是否安全？（要求写出判断过程）
一、（共10分）
安全（2分），因为：
进程⇒Available的变化
p5⇒3,1,3,10
p3⇒3,4,5,11
p4⇒6,6,6,11
p1⇒8,7,6,12
p0⇒9,7,8,15
p2⇒10,7,12,16（8分）。

实验二银行家算法汇总(2)

实验二( 3)银行家算法一、实验目的1) 掌握死锁的产生的原因、产生死锁的必要条件和处理死锁的基本方法。

2) 了解多道程序系统中，多个进程并发执行的资源分配。

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。

二、实验内容设计一个n个并发进程共享m个系统资源的系统。

进程课动态申请资源和释放资源，系统按照进程的申请动态的分配资源。

用银行家算法设计实现。

三、实验原理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) 顾客可以分歧贷款, 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.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。

四、算法实现(1) 初始化这组进程的最大资源请求和依次申请的资源序列。

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，进程处于等待态。

银行家算法学习笔记唯心不易

银行家算法学习笔记唯心不易死锁避免——银行家算法的应用背景要想说银行家，首先得说死锁问题，因为银行家算法就是为了死锁避免提出的。

那么，什么是死锁？简单的举个例子：俩人吃饺子，一个人手里拿着酱油，一个人手里拿着醋，拿酱油的对拿着醋的人说：“你把醋给我，我就把酱油给你”；拿醋的对拿着酱油的人说：“不，你把酱油给我，我把醋给你。

”于是，俩人这两份调料是永远吃不上了。

这就是死锁。

那么，为啥这个算法叫银行家算法？因为这个算法同样可以用于银行的贷款业务。

让我们考虑下面的情况。

一个银行家共有20亿财产第一个开发商：已贷款15亿，资金紧张还需3亿。

第二个开发商：已贷款5亿，运转良好能收回。

第三个开发商：欲贷款18亿在这种情况下，如果你是银行家，你怎么处理这种情况？一个常规的想法就是先等着第二个开发商把钱收回来，然后手里有了5个亿，再把3个亿贷款给第一个开发商，等第一个开发商收回来18个亿，然后再把钱贷款给第三个开发商。

这里面什么值得学习呢？最重要的就是眼光放长一点，不要只看着手里有多少钱，同时要注意到别人欠自己的钱怎么能收回来。

那么正经点说这个问题，第一个例子中：醋和酱油是资源，这俩吃饺子的是进程；第二个例子中：银行家是资源，开发商是进程。

在操作系统中，有内存，硬盘等等资源被众多进程渴求着，那么这些资源怎么分配给他们才能避免“银行家破产”的风险？银行家算法安全序列安全序列是指对当前申请资源的进程排出一个序列，保证按照这个序列分配资源完成进程，不会发生“酱油和醋”的尴尬问题。

我们假设有进程P1,P2,…..Pn则安全序列要求满足：Pi(1<=i<=n)需要资源<=剩余资源 + 分配给Pj(1 <= j < i)资源为什么等号右边还有已经被分配出去的资源？想想银行家那个问题，分配出去的资源就好比第二个开发商，人家能还回来钱，咱得把这个考虑在内。

我们定义下面的数据结构1 2 3 4 5 6 int n,m; //系统中进程总数n 和资源种类总数mint Available[1..m]; //资源当前可用总量int Allocation[1..n,1..m]; //当前给分配给每个进程的各种资源数量 int Need[1..n,1..m];//当前每个进程还需分配的各种资源数量 int Work[1..m]; //当前可分配的资源bool Finish[1..n]; //进程是否结束安全判定算法1.初始化1 2 Work = Available （动态记录当前剩余资源）Finish[i] = false （设定所有进程均未完成）2.查找可执行进程Pi （未完成但目前剩余资源可满足其需要，这样的进程是能够完成的）1 2 3 Finish[i] = falseNeed[i] <= Work如果没有这样的进程Pi ，则跳转到第4步3.（若有则）Pi 一定能完成，并归还其占用的资源，即：1 2 3 Finish[i] = trueWork = Work +Allocation[i]GOTO 第2步，继续查找4.如果所有进程Pi 都是能完成的，即Finish[i]=ture则系统处于安全状态，否则系统处于不安全状态伪代码:1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 Boolean Found;Work = Available; Finish[1..n] = false;while(true){//不断的找可执行进程Found = false;for(i=1; i<=n; i++){if(Finish[i]==false && Need[i]<=Work){Work = Work + Allocation[i];//把放出去的贷款也当做自己的资产Finish[i] = true;Found = true;}}if(Found==false)break;}for(i=1;i<=n;i++)if(Finish[i]==false)return “deadlock”; //如果有进程是完不成的，那么就是有死锁示例举个实际例子，假设下面的初始状态：process Allocation Need AvailableA B C A B C A B CP00 1 0 7 4 3 3 3 2 P12 0 0 1 2 2 P23 0 2 6 0 0 P32 1 1 0 1 1 P4 0 0 2 43 1首先，进入算法第一步，初始化。