银行家算法的实现

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银行家算法及代码实现

银行家算法及代码实现
资源数


available[j]=available[j]-request[j]; allocation[i][j]+=request[j]; need[i][j]=need[i][j]-request[j]; //系统尝试把资源分配给请求的进程 }





void check() //安全算法函数 { int k,f,v=0,i,j; int work[m],a[m]; bool finish[m]; r=1; for(i=0;i<no1;i++) finish[i]=false; // 初始化进程均没得到足够资 源数并完成 for(i=0;i<no2;i++) work[i]=available[i];//work[i]表示可提供进程继续 运行的各类资源数 k=no1;






}







while(k>0); f=1; for(i=0;i<no1;i++) //判断是否所有的进程都完成 { if(finish[i]==false) { f=0; break; } } if(f==0) //若有进程没完成,则为不安全状态 { printf("系统处在不安全状态!"); r=0; } else { printf("\n系统当前为安全状态,安全序列为:\n"); for(i=0;i<no1;i++) printf("p%d ",a[i]); //输出安全序列 } }

操作系统实验二:银行家算法

操作系统实验二:银行家算法

操作系统实验⼆:银⾏家算法实验⼆银⾏家算法⼀、实验⽬的1、了解什么是操作系统安全状态和不安全状态;2、了解如何避免系统死锁;3、理解银⾏家算法是⼀种最有代表性的避免死锁的算法,掌握其实现原理及实现过程。

⼆、实验内容根据银⾏家算法的基本思想,编写和调试⼀个实现动态资源分配的模拟程序,并能够有效避免死锁的发⽣。

三、实验原理进程申请资源时,系统通过⼀定的算法判断本次申请是否不可能产⽣死锁(处于安全状态)。

若可能产⽣死锁(处于不安全状态),则暂不进⾏本次资源分配,以避免死锁。

算法有著名的银⾏家算法。

1、什么是系统的安全状态和不安全状态?所谓安全状态,是指如果系统中存在某种进程序列<P1,P2,…,Pn>,系统按该序列为每个进程分配其所需要的资源,直⾄最⼤需求,则最终能使每个进程都可顺利完成,称该进程序列<P1,P2,…,Pn,>为安全序列。

如果不存在这样的安全序列,则称系统处于不安全状态。

2、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。

操作系统按照银⾏家制定的规则设计的银⾏家算法为:(1)进程⾸次申请资源的分配:如果系统现存资源可以满⾜该进程的最⼤需求量,则按当前的申请量分配资源,否则推迟分配。

(2)进程在执⾏中继续申请资源的分配:若该进程已占⽤的资源与本次申请的资源之和不超过对资源的最⼤需求量,且现存资源能满⾜该进程尚需的最⼤资源量,则按当前申请量分配资源,否则推迟分配。

(3)⾄少⼀个进程能完成:在任何时刻保证⾄少有⼀个进程能得到所需的全部资源⽽执⾏到结束。

C语言实验报告范例

C语言实验报告范例

C语言实验报告范例
实验题目:C语言实现银行家算法
实验目的:掌握C语言实现银行家算法的基本思想,并能熟练应用矩阵处理实现银行
家算法的功能。

实验内容:
1. 利用C语言实现银行家算法的核心思想,利用矩阵处理实现其核心功能模块。

2. 银行家算法是一种负责实现“当前分配”的基于矩阵的编程模型。

该算法可以通
过利用安全状态来识别一次可行解,从而解决请求和分配资源的冲突问题。

3. 根据上述信息,我们设计了C语言实现银行家算法的基本框架,包括初始化步骤、可行性检查步骤、回滚步骤以及主步骤。

4. 在初始化步骤中,我们采用矩阵存储技术,将银行家算法中的各个参数保存起来,具体过程中采用数组存储。

5. 在可行性检查步骤中,我们判断当前系统状态是否处于安全状态,如果处于安全
状态,则继续完成下一步余额检查;否则,处理发生冲突时,回滚处理。

6. 在主步骤中,我们过程中判断若系统处于可行状态,则继续分配资源;否则,则
执行回滚操作,将系统恢复到上一状态。

实验结果和结论:
通过实验,我们学会了如何使用C语言来实现银行家算法,进而通过实现矩阵处理,
实现了该算法的核心功能模块。

此外,我们还学习了安全状态机制,进行系统可行性检查,和完成系统的分配工作,以达到有效地实现银行家算法的目的。

本次实验结论如下:
1. 通过C语言实现银行家算法中的核心功能模块,使系统的可行性检查得以有效实现;
2. 利用矩阵存储来实现系统的可行性检查,从而有效地节省时间和提高资源分配的
效率;
3. 通过回滚处理,有效地解决资源请求和分配冲突问题,使系统能够有效地实现安
全状态。

银行家算法课程设计小结

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。

银行家算法的实现与应用

银行家算法的实现与应用

银行家算法的实现与应用学生姓名:xxx 学号:xxxxxxxxxx学院:网络工程学院专业:网络工程指导老师:xxx 职称:副教授摘要:银行家算法是一种能够避免死锁的经典算法,它通过模拟银行借贷系统的分配策略,来确保操作系统的安全运行。

本文依据操作系统课程中死锁及银行家算法的相关知识,描述了它的数据结构和算法流程,并使用C语言具体实现了该算法。

由于银行家算法中安全检查过程要求严格,导致系统开销过大,效率不高。

对此,本文对它的性能做了改进。

最后用改进后的银行家算法解决扶贫基金的有效分配问题,试验结果表明,使用该算法对扶贫基金进行分配可使扶贫基金的分配更合理,效率更高效,资产质量更优良。

关键字:操作系统;死锁;进程;数据结构;银行家算法;资源分配Implementation And Application ofBanker’s AlgorithmAbstract: Banker’s algorithm, a classical algorithm to avoid deadlock, is use to ensure the computer operating system to run safely through simulating the allocation strategy of the bank borrowing and lending system. The data structure and flow of work are described in the paper, and the algorithm is implemented by C language program according to the relevant knowledge about deadlock and banker’s algorithm. As the safety inspection process is strict, it leads to high system overhead and low efficiency. So we improve the performance of algorithm. In the end, the improved banker’s algorithm is applied to solve the effective distribution of poverty alleviation fund. The experience results show that using the algorithm of the poverty alleviation funds allocated to poverty alleviation fund allocation more reasonable, more efficient, more excellent asset quality.Key Words:The Operating System; Deadlock; Process; Data Structure; Banker’s Algorithm; The Allocation of Resources引言研究银行家算法就不得不提到死锁[1],在操作系统课程中,死锁作为一个重要概念在整个操作系统中占有举足轻重的地位。

c语言银行家算法

c语言银行家算法

c语言银行家算法在C语言中实现银行家算法,首先需要了解该算法的基本概念和原理。

银行家算法是一种避免死锁的资源分配算法,它模拟了银行贷款的过程。

当一个进程请求资源时,系统先检查分配后是否安全,如果是,则分配资源。

否则,进程必须等待,直到足够的资源可用。

以下是一个简单的银行家算法的C语言实现:```c#include <stdio.h>#define MaxProcs 5#define MaxResources 3int Allocation[MaxProcs][MaxResources] = {0};int Max[MaxProcs][MaxResources] = {0};int Allocation[MaxProcs][MaxResources] = {0};int Available[MaxResources] = {0};int Need[MaxProcs][MaxResources] = {0};int Work[MaxResources] = {0};int safeSeq[MaxProcs] = {0};int count = 0;void calcNeed() {for (int p = 0; p < MaxProcs; p++) {for (int r = 0; r < MaxResources; r++) {Need[p][r] = Max[p][r] - Allocation[p][r];}}}void checkSafe() {int finish[MaxProcs] = {0};int k, j;for (k = 0; k < MaxProcs; k++) {safeSeq[k] = -1;}while (count < MaxProcs) {for (k = 0; k < MaxProcs; k++) {if (finish[k] == 0) {for (j = 0; j < MaxResources; j++) {if (Need[k][j] > Work[j]) {break;}}if (j == MaxResources) {for (j = 0; j < MaxResources; j++) {Work[j] += Allocation[k][j];safeSeq[count++] = k;finish[k] = 1;}}}}}if (count == MaxProcs) {printf("系统是安全的\n");} else {printf("系统是不安全的\n");}}```。

银行家算法实验报告

银行家算法实验报告

银行家算法分析、设计与实现一、设计理论描述本设计的目的是通过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,并采用适当的算法,有效地防止和避免死锁地发生。

要求如下:(1)模拟一个银行家算法;(2)初始化时让系统拥有一定的资源;(3)用键盘输入的方式申请资源;(4)如果预分配后,系统处于安全状态,则修改系统的资源分配情况;(5)如果预分配后,系统处于不安全状态,则提示不能满足请求,设计的主要内容是模拟实现动态资源分配。

同时编写和调试一个系统动态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。

银行家算法.顾名思义是来源于银行的借贷业务,一定数量的本金要应多个客户的借贷周转,为了防止银行加资金无法周转而倒闭,对每一笔贷款,必须考察其是否能限期归还。

在操作系统中研究资源分配策略时也有类似问题,系统中有限的资源要供多个进程使用,必须保证得到的资源的进程能在有限的时间内归还资源,以供其他进程使用资源。

如果资源分配不得到就会发生进程循环等待资源,则进程都无法继续执行下去的死锁现象。

把一个进程需要和已占有资源的情况记录在进程控制中,假定进程控制块PCB其中“状态”有就绪态、等待态和完成态。

当进程在处于等待态时,表示系统不能满足该进程当前的资源申请。

“资源需求总量”表示进程在整个执行过程中总共要申请的资源量。

显然,,每个进程的资源需求总量不能超过系统拥有的资源总数, 银行算法进行资源分配可以避免死锁.二、算法描述及数据结构模型1.银行家算法: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],则报错返回。

(2)如果Request[n]>Available,则进程i进入等待资源状态,返回。

(3)假设进程i的申请已获批准,于是修改系统状态: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。

银行家算法的模拟实现

银行家算法的模拟实现
for (i = 0; i < l; i++)//改了146行的i值,显示资源分配给进程的顺序
{cout << p[i];
if (i != l - 1)
{ cout << "-->";
}
} cout << "" << endl;
return true;
}
实验模拟结果:


银行结算法有效避免了系统在资源分配中的死锁问题。通过至此实验更是加深了对这一方面的理解与认识,对系统进程分配资源的过程和实现该过程的算法结构认识更加深刻。
{ if (FINISH[i] == true)
{ continue;
}for (j = 0; j < n; j++)//循环查找第i个进程需要的各个资源数是否超过系统现有的对应的资源数
}
if (NEED[i][j] > Work[j])//第i个进程需要的第j个资源数>系统现有的第j个资源数
{ break ;
goto input;
}
} for (i = 0; i < n; i++)//如果请求合理,那么下面
{ AVAILABLE[i] -= REQUEST[cusneed][i];//系统可用资源减去申请了的
ALLOCATION[cusneed][i] += REQUEST[cusneed][i];//线程被分配的资源加上已申请了的
Work[i] = AVAILABLE[i];
for (i = 0; i < m; i++)
{ FINISH[i] = false;//FINISH记录每个进程是否安全

银行家算法的实现

银行家算法的实现

实验四银行家算法的实现1、实验目的通过编写和调试银行家算法的模拟程序以加深对避免死锁方案的理解。

熟悉银行家算法的分配思想。

2、实验要求设计一个银行家方案。

并编写模拟程序实现之。

已知系统总共的资源数、进程名、进程已分配的资源、进程运行完毕最大最资源的需求量,以书上例题为例,分析某一时刻系统的安全状态,如果安全,输出安全序列。

3、算法描述银行家算法中数据结构如下:n :系统中的进程个数;m :系统中的资源类数。

1)Available(m):现有资源向量。

Available(j)=k表示k个未分配的j类资源2)Max(n,m):资源最大申请量矩阵。

Max(i,j)=k表示第i个进程在运行过程中对第j类资源的最大申请量为k。

3)Allocation(n,m):资源分配矩阵。

Allocation(i,j)=k表示进程i已占有k个j类资源。

4)Need(n,m):进程以后还需要的资源矩阵。

Need(i,j)=k表示进程i以后还需要k个第j类资源。

显然有Need[i,j]=Max[i,j]-Allocation[i,j]。

5)Request(n,m):进程申请资源矩阵。

Request(i,j)=k表示进程i申请k个第j类资源。

银行家算法思想如下:若进程i申请资源,申请资源向量为Request(i),则有如下资源分配过程:1)如果Request(i)〉Need(i),则报错返回。

2)如果Request(i)〉Avaliable,则进程i进入等待资源状态,返回。

3)假设进程进程i的申请已获批准,于是修改系统状态:Avaliable=Avaliable-Request(i)Allocation(i)=Allocation(i)+Request(i)Need(i)=Need(i)-Request(i)4)调用安全状态检查算法。

设Work(m)为临时工作向量。

初始时Work=Available。

令N={1,2,……n}。

java银行家算法代码实现

java银行家算法代码实现

java银行家算法代码实现=================一、算法简介------银行家算法是一种用于避免系统发生死锁的算法,它通过分析系统资源分配情况,判断系统是否处于安全状态,从而避免死锁的发生。

Java银行家算法是一种基于Java语言的实现,它通过模拟系统资源分配情况,判断系统是否处于安全状态。

二、算法实现------以下是一个简单的Java银行家算法代码实现:```javapublicclassBankerAlgorithm{//资源数量和最大需求量privateint[]resource=newint[10];//例如:包括x,y,z三种资源,分别对应i-x1-x2-z...-xi-yi-zi...privateint[]maxDemand=newint[10];privateint[]available=newint[10];//当前可用资源数量privateint[]allocation=newint[10];//当前已分配资源数量privateint[]need=newint[10];//当前进程需求量privateint[]saved=newint[10];//已保存的安全序列中最后一个进程的资源需求量privateint[]process=newint[5];//进程集合,包括进程编号和进程所需资源量privateint[]processMax=newint[5];//进程最大需求量集合privateint[]systemSafe=0;//系统是否处于安全状态的标志位privateinttotalSystemSafe=0;//总共是否有足够资源可以安全运行的标志位//初始化资源分配信息publicvoidinitialize(int[][]allocationMatrix){for(inti=0;i<allocationMatrix.length;i++){process[i]=allocationMatrix[i][0];//进程编号processMax[i]=allocationMatrix[i][1];//进程最大需求量available[i]=allocationMatrix[i][2];//当前可用资源数量need[i]=allocationMatrix[i][3];//当前进程需求量maxDemand[i]=allocationMatrix[i][4];//当前进程最大需求量}systemSafe=true;//系统默认处于安全状态totalSystemSafe=true;//总共是否有足够资源可以安全运行的标志位默认设置为true}//检查系统是否处于安全状态,并返回检查结果和可能的执行序列(从开始到结束)publicboolean[]checkAndPrintSafePath(){intcurrentSystemSafe=false;//检查后的系统是否处于安全状态的标志位boolean[]safePath=newboolean[process.length];//安全序列for(inti=0;i<process.length;i++){if(need[i]<=available[i]){//如果当前进程需要的资源小于等于当前可用资源数量,则可以继续执行下去safePath[i]=true;//将当前进程标记为已执行过,并加入到安全序列中available[i]-=need[i];//将当前可用资源数量减去当前进程的已分配量,表示系统多出来的资源数量为已分配的减去需求的currentSystemSafe=true;//将当前系统的安全状态标记为true,因为已经有至少一个进程能够执行下去了}else{//如果当前进程需要的资源大于当前可用资源数量,则需要检查系统是否有足够的资源可以继续执行下去intavailableSum=0;//系统剩余的可用资源数量之和for(intj=0;j<process.length;j++){//将所有可用资源的数量累加起来availableSum+=available[j];}if(availableSum>=processMax[i]){//如果系统剩余的可用资源数量之和大于等于当前进程的最大需求量,则系统可以继续执行下去,否则需要重新分配资源并返回结果重新开始执行安全序列为null;如果为空说明不满足要求否则输出一个安全的执行序列,开始输出可执行的进程数以及所分配的资源和后续的系统安全状态标记等信息totalSystemSafe=false;//将当前系统安全状态的标志位置为false,因为此时不满足安全状态的要求,需要重新开始执行程序,且此次循环的完整性和执行性需要考虑已经完成过的安全序列重新考虑这些因素的修改可能会被重用)确保安全性序列不再更改);再次输出完整的信息需要重新考虑这些因素以确保安全性序列不再更改)并返回结果;如果为true则说明系统已经处于安全状态并输出一个安全的执行序列;如果为false则说明。

操作系统-银行家算法C语言实现

操作系统-银行家算法C语言实现

银行家算法C语言实现以下便是代码实现#include"stdio.h"#include"stdlib.h"#include"string.h"int n,m;struct info{int claim[50];int allocation[50];int need[50];}pro[50];int available[50];int request[50];void init(){ int i,j;printf("请输入资源种类数:");scanf("%d",&n);for(i=0;i<n;i++){ printf("请输入第%d个资源的最大资源数:\n",i);scanf("%d",&available[i]);}printf("请输入进程数:");scanf("%d",&m);printf("请输入各进程对各资源的最大需求数:\n");for(i=0;i<m;i++){ printf("请输入第%d进程对各资源的最大需求数:\n",i);for(j=0;j<n;j++){scanf("%d",&pro[i].claim[j]);pro[i].allocation[j]=0;pro[i].need[j]=pro[i].claim[j];}}printf("\n");}int safe(){ int work[101];int finish[101];int xulie[101];int i,j,k,w=0;int flag=1,t=0;for(i=0;i<m;i++)finish[i]=0;for(i=0;i<n;i++)work[i]=available[i];for(i=0;i<m;i++){for(j=0;j<m;j++){if(finish[j]==0){for(k=0;k<n ;k++){if(flag==1&&work[k]>=pro[j].need[k])flag=1;elseflag=0;}if(flag==1){for(k=0;k<n;k++)work[k]=work[k]+pro[j].allocation[k];finish[j]=1;xulie[w++]=j;}flag=1;}}}for(i=0;i<m;i++)if(finish[i]==0) break;if(i<m){printf("系统是不安全的,进程等待,请重新输入进程\n");return 0;}else{printf("系统是安全的。

银行家算法的设计与实现

银行家算法的设计与实现

银行家算法的设计与实现1.实验目的:通过银行家算法设计与实现,可以加深对死锁的理解,掌握死锁的预防、避免、检测和解除的基本原理,重点掌握死锁的避免方法—银行家算法。

使学生初步具有研究、设计、编制和调试操作系统模块的能力。

2.实验内容与要求:●设计银行家算法的核心数据结构、安全性检查算法;●画出银行家算法流程图;●编程实现算法功能;●给出运行结果、测试界面截图、程序清单●工作量要求:完成以上设计要求中的所有算法功能可以用下面的数据作为测试数据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如图所示。

T0时刻的资源分配表请求序列(1)P1发出请求向量Request1(1,0,2)(2)P4发出请求向量Request4(3,3,0)(3)P0发出请求向量Requst0(0,2,0) 3.提交源代码以及实验报告。

银行家算法流程图:源代码:#include<stdio.h>#define maxprocess 50#define maxresource 100int available[maxprocess];int max[maxprocess][maxresource];int allocation[maxprocess][maxresource];int need[maxprocess][maxresource];int request[maxprocess][maxresource];int finish[maxprocess];int p[maxprocess];int m,n;void Init();//初始化int Safe();//安全性算法void Bank();//银行家算法int main(){Init();Safe();Bank();}void Init(){int i,j;printf("请输入进程的数目:\n");scanf("%d",&m);printf("请输入资源的种类:\n");scanf("%d",&n);printf("请输入每个进程最多所需的各资源数,按照%dx%d矩阵输入\n",m,n);for(i=0;i<m;i++){for(j=0;j<n;j++){scanf("%d",&max[i][j]);}}printf("请输入每个进程已分配的各资源数,也按照%dx%d矩阵输入\n",m,n);for(i=0;i<m;i++){for(j=0;j<n;j++){scanf("%d",&allocation[i][j]);need[i][j]=max[i][j]-allocation[i][j];if(need[i][j]<0){printf("您输入的第%d个进程所拥有的第%d个资源数错误,请重新输入:",i+1,j+1);j--;continue;}}}printf("请输入各自资源现有的数目:\n");for(i=0;i<n;i++){scanf("%d",&available[i]);}}void Bank(){int i,cusneed;//char again;while(1){printf("请输入要申请资源的进程号\n");scanf("%d",&cusneed);printf("请输入进程所请求的各资源的数量\n");for(i=0;i<n;i++){scanf("%d",&request[cusneed][i]);}for(i=0;i<n;i++) {if(request[cusneed][i]>need[cusneed][i]){printf("您输入的请求数超过进程的需求量!请重新输入!\n");continue;}if(request[cusneed][i]>available[i]){printf("您输入的请求数超过系统现有的资源数!请重新输入!");continue;}}for(i=0;i<n;i++){available[i]-=request[cusneed][i];allocation[cusneed][i]+=request[cusneed][i];need[cusneed][i]-=request[cusneed][i];}if(Safe()){printf("同意分配请求\n");}else{printf("您的请求被拒绝!\n");for(i=0;i<n;i++){available[i]+=request[cusneed][i];allocation[cusneed][i]-=request[cusneed][i];need[cusneed][i]+=request[cusneed][i];}}for(i=0;i<m;i++){finish[i]=0;}}}int Safe(){int i,j,k,l=0;int Work[maxresource];for(i=0;i<n;i++){Work[i]=available[i];}for(i=0;i<m;i++){finish[i]==0;}for(i=0;i<m;i++){if(finish[i]==1){continue;}else{for(j=0;j<n;j++){if(need[i][j]>Work[j]){break;}}if(j==n){finish[i]=1;for(k=0;k<n;k++){Work[k]+=allocation[i][k];}p[l++]=i;i--;}else{continue;}}if(l==m){printf("系统是安全的\n");printf("安全序列:\n");for(i=0;i<l;i++){printf("%d ",p[i]);if(i!=l-1){printf("-->");}}return 1;}}printf("系统是不安全的\n");return 0;}要求:(1)实验报告名:班级名_完整学号_姓名_银行家算法的设计与实现(2)实验报告内容:实验要求、实验过程描述(主要算法或者流程、数据结构说明)、主要源代码注解、运行界面、问题分析和总结。

银行家算法解析及其C语言程序实现

银行家算法解析及其C语言程序实现

银行家算法解析及其C语言程序实现摘要:银行家算法是《计算机操作系统》课程中重点和难点之一,就笔者所在学校学生而言,大部分学生可以应用该算法理论做对课本习题,但对计算机利用该算法避免死锁的思想往往一知半解。

本文旨在对该算法进行更直观形象的论述,同时用C程序编写了一个该算法的程序,读者可以不加修改即可在VC6.0上运行,以进一步加深对银行家算法的理解。

关键词: 银行家算法安全状态安全序列银行家算法是一种最有代表性的避免死锁的算法。

其基本原理是将系统分为安全状态和不安全状态,并始终保持系统在安全状态下运行,从而避免发生死锁。

安全状态是指系统中存在一个以上安全序列的系统状态,在安全状态下可以保证系统不发生死锁。

反之则为不安全状态,在不安全状态下若无外力因素系统将不可避免的发生死锁。

那么什么是安全序列呢?安全序列是指系统中所有进程构成的全排列,如果按照此排列所规定的顺序执行各进程,则可以保证每个进程都能获得足够的资源,从而避免系统死锁。

例如:系统某时刻有n个进程,那么它们所组成的全排列总数是n!个,如果系统按p1,p2,...pn顺序执行各个进程,每个进程都能得到足够的资源,那么该排列就是一个安全序列。

需要注意的是:不是所有的全排列都是安全系列,安全序列的个数和长度是动态变化的,因为系统中的进程数和资源的分配情况在随时改变。

我们可以这样通俗的来描述银行家算法:把操作系统看作银行家,操作系统管理的各种计算机资源相当于银行的资金。

把进程看作银行的客户,进程向操作系统请求分配资源相当于客户向银行贷款。

银行家在批准客户的每一笔贷款时都要事先进行评估,以保证银行最终可以为所有的客户提供完整的贷款数量,避免出现所有客户获得的贷款都不完整。

这样一方面客户不能偿还银行贷款(贷款总额没完成),另一方面银行又没有资金继续为客户提供剩余贷款(此即计算机的死锁状态)。

那么银行在发放贷款时当然事先要有一套可以推算该笔贷款是否能够引起上述情况的方法,即银行家算法。

银行家算法解析及其C语言程序实现

银行家算法解析及其C语言程序实现

银行家算法解析及其C语言程序实现摘要:银行家算法是《计算机操作系统》课程中重点和难点之一,就笔者所在学校学生而言,大部分学生可以应用该算法理论做对课本习题,但对计算机利用该算法避免死锁的思想往往一知半解。

本文旨在对该算法进行更直观形象的论述,同时用C程序编写了一个该算法的程序,读者可以不加修改即可在VC6.0上运行,以进一步加深对银行家算法的理解。

关键词: 银行家算法安全状态安全序列银行家算法是一种最有代表性的避免死锁的算法。

其基本原理是将系统分为安全状态和不安全状态,并始终保持系统在安全状态下运行,从而避免发生死锁。

安全状态是指系统中存在一个以上安全序列的系统状态,在安全状态下可以保证系统不发生死锁。

反之则为不安全状态,在不安全状态下若无外力因素系统将不可避免的发生死锁。

那么什么是安全序列呢?安全序列是指系统中所有进程构成的全排列,如果按照此排列所规定的顺序执行各进程,则可以保证每个进程都能获得足够的资源,从而避免系统死锁。

例如:系统某时刻有n个进程,那么它们所组成的全排列总数是n!个,如果系统按p1,p2,...pn顺序执行各个进程,每个进程都能得到足够的资源,那么该排列就是一个安全序列。

需要注意的是:不是所有的全排列都是安全系列,安全序列的个数和长度是动态变化的,因为系统中的进程数和资源的分配情况在随时改变。

我们可以这样通俗的来描述银行家算法:把操作系统看作银行家,操作系统管理的各种计算机资源相当于银行的资金。

把进程看作银行的客户,进程向操作系统请求分配资源相当于客户向银行贷款。

银行家在批准客户的每一笔贷款时都要事先进行评估,以保证银行最终可以为所有的客户提供完整的贷款数量,避免出现所有客户获得的贷款都不完整。

这样一方面客户不能偿还银行贷款(贷款总额没完成),另一方面银行又没有资金继续为客户提供剩余贷款(此即计算机的死锁状态)。

那么银行在发放贷款时当然事先要有一套可以推算该笔贷款是否能够引起上述情况的方法,即银行家算法。

银行家算法总结

银行家算法总结

银行家算法总结银行家算法是一种用于避免死锁的资源分配算法,它通过动态地检查资源的分配情况来避免可能导致死锁发生的资源请求。

本文将对银行家算法进行详细的总结,包括算法原理、应用场景、实现步骤以及优缺点等方面。

1. 算法原理银行家算法基于资源分配图模型,通过对系统资源的动态分配进行控制,来预防和避免死锁的发生。

它根据系统目前的资源分配情况,判断是否可以满足进程的资源请求,如果可以满足则分配资源,否则进程需要等待。

2. 应用场景银行家算法可以应用于各种资源有限的系统,如操作系统、数据库管理系统等。

它特别适用于多进程并发运行的环境,可以有效地避免死锁的发生,保证系统的稳定性和可用性。

3. 实现步骤银行家算法的实现步骤主要包括以下几个方面:(1) 定义系统资源及其总量:包括各种类型的资源和它们的总量。

(2) 定义各进程的最大需求量:根据系统资源的分配情况和各进程的最大需求量,确定每个进程需要的资源数量。

(3) 定义各进程的已分配资源量:根据当前的资源分配情况,记录每个进程已分配的资源数量。

(4) 定义各进程的需求资源量:根据当前的资源请求情况,记录每个进程的资源需求数量。

(5) 通过银行家算法进行资源分配:根据系统目前的资源分配情况和进程的资源请求情况,判断是否可以为进程分配资源,如果可以则分配资源,并更新系统资源和进程的已分配资源量;如果不可以则进程需要等待资源。

4. 优缺点银行家算法的主要优点是能够避免死锁的发生,确保系统的稳定性和可用性。

它通过对资源的动态分配进行控制,有效地防止了资源的浪费和滥用。

另外,银行家算法还具有较高的灵活性和适应性,可以适应不同规模和复杂度的系统。

然而,银行家算法也存在一些缺点。

首先,它对系统资源的使用情况进行了全局监控,需要实时监测各个进程的资源请求和分配情况,因此会增加系统的开销和复杂度。

其次,银行家算法在一定程度上限制了系统的并发性和吞吐量,可能会导致系统的性能降低。

银行家算法实现

银行家算法实现

*******************实践教学*******************兰州理工大学计算机与通信学院2010年秋季学期操作系统原理课程设计题目:银行家算法实现专业班级:姓名:学号:指导教师:成绩:目录摘要 (2)1. 问题描述 (3)2. 设计目的 (4)3. 程序设计流程图 (6)4.详细设计 (7)5. 设计总结 (11)6. 参考文献 (12)附录:源程序代码 (13)摘要课程设计是实践性教学中的一个重要环节,它以某一课程为基础,可以涉及和课程相关的各个方面,是一门独立于课程之外的特殊课程。

课程设计是让同学们对所学的课程更全面的学习和应用,理解和掌握课程的相关知识。

《计算机操作系统》一门重要的专业课,是开发操作系统和软件系统的理论和应用基础。

关键字:银行家,算法,分配。

1. 问题描述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。

这次课程设计完成了一个小型的死锁避免系统,在系统中体现了银行家算法及安全性算法;具有初始化模块,用户请求由键盘输入。

2. 设计目的主要功能模块:1.初始化由用户输入数据,分别对可利用资源向量矩阵AVAILABLE、最大需求矩阵MAX、分配矩阵ALLOCATION、需求矩阵NEED赋值。

2.安全性检查算法1).设置两个工作向量Work=AVAILABLE;FINISH2).从进程集合中找到一个满足下述条件的进程,FINISH==false;NEED<=Work;如找到,执行(3);否则,执行(4)3).设进程获得资源,可顺利执行,直至完成,从而释放资源。

实验三银行家算法实验报告

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。

银行家算法(用C语言实现)课程设计报告

银行家算法(用C语言实现)课程设计报告

课程设计报告题目银行家算法程序设计课程名称操作系统课程设计院部名称信息技术学院专业计算机科学与技术班级学生姓名* *学号**********课程设计地点课程设计学时20指导教师* ********教务处制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:安全状态;安全序列;银行家算法;安全性算法;安全序列;流程图。

目录摘要 (1)目录 (2)1.绪论 (3)1.1前言 (3)1.2研究意义 (4)1.3结构安排 (4)2.需求分析 (5)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 (6)3.概要设计 (7)3.1设备环境 (7)3.2算法思路 (7)3.3银行家算法步骤 (7)3.4安全性算法步骤 (8)3.5数据结构 (9)3.6系统结构图 (12)4.详细设计 (13)4.1主要函数的核心代码 (13)4.2程序流程图 (13)5.测试 (16)5.1测试用例 (16)5.2测试结果截图 (17)6.总结 (22)参考文献 (24)致谢 (25)附录 (26)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。

银行家算法C++代码实现

银行家算法C++代码实现

编号:武汉大学计算机学院课程实验(设计)报告专业(班):计算机科学与技术计科6班学号:2013301500217姓名:张伟课程名称:操作系统设计任课教师:宋伟2015年12 月22日银行家算法实现一、实习内容编写实现银行家算法,实现资源的安全分配。

通过本实验熟悉银行家算法,对预防死锁有更深刻的认识。

二、实习题目初始状态下,设置数据结构存储可利用资源向量(Available),最大需求矩阵(MAX),分配矩阵(Allocation),需求矩阵(Need),输入待分配进程队列和所需资源。

设计安全性算法,设置工作向量表示系统可提供进程继续运行的可利用资源数目。

如果进程队列可以顺利执行打印输出资源分配情况,如果进程队列不能顺利执行打印输出分配过程,提示出现死锁位置。

三、设计思想数据结构class process //定义进程{public :bool finish = false; //完成状态int need[max_resources]; //还需要分配的资源int allocation[max_resources]; //已经分配的资源int max_need[max_resources]; //最大需求量int request[max_resources]; //本次需求量public:process(int_need[max_resources], int_allocation[max_resources], int_max_need[max_resources]){for (int i = 0; i < max_resources; i++){need[i] = _need[i];allocation[i] = _allocation[i];max_need[i] = _max_need[i];}}//构造函数void set(int_need[max_resources], int_max_need[max_resources]){for (int i = 0; i < max_resources; i++){need[i] = _need[i];allocation[i] = 0;max_need[i] = _max_need[i];}} //赋值函数process(){}};主要函数(1)bool check_safe(int work[max_process], process my_process[max_process]) //安全性算法(2)bool destribute(int available[max_resources], process the_process, processmy_process[max_process]) //是否分配空间成功的算法(3) void init(int available[max_resources], process my_process[max_process]) //初始化函数Main函数int main(){int _need[max_resources];int _allocation[max_resources];int available[max_resources];process my_process[max_process];int i,j;int choice=1;init( available, my_process);while (true){cout <<" 选项\n 1:继续分配\n 2:查看当前available资源数\n其他字符:退出\n";scanf_s("%d", &choice);switch (choice){ case 1:{cout <<"请输入本次请求分配给第i个进程的资源,格式:进程号 xx xx xx xx,空格隔开"<< endl;scanf_s("%d", &i);for (j = 0; j < max_resources; j++){scanf_s("%d", &my_process[i].request[j]);}if (destribute(available, my_process[i], my_process) == true){cout <<"此次destribute成功"<< endl;}else cout <<"此次destribute不成功"<< endl;}break;case 2:{ for (i = 0; i < max_resources; i++)cout <<"第"<< i <<"个资源还剩"<< available[i] <<"个\n";break;}default: break;}}cin.get();cin.get();cin.get();cin.get();cin.get();cin.get();cin.get();cin.get();cin.get();return 0;}银行家算法操作部分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。

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  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
{
for (int i=0;i<S;i++)
{
Available[i]=Available[i]-Request[i];
Allocation[flag][i]=Allocation[flag][i]+Request[i];
Need[flag][i]=Need[flag][i]-Request[i];
for (j=0;j<s;j++)
{
Need[i][j]=Max[i][j]-Allocation[i][j];
}
}
Showdata();
Judgesafe();
return 0;
}
Allocation(i)=Allocation(i)+Request(i)
Need(i)=Need(i)-Request(i)
4)调用安全状态检查算法。
设Work(m)为临时工作向量。初始时Work=Available。令N={1,2,……n}。
寻求j∈N使其满足:Need(j)<=Work,若不存在这样的j则转至3)。
{
cout<<"进程"<<flag<<"申请的资源大于可利用的资源。"<<endl;
cout<<"分配不合理,不予分配!"<<endl;
ch='N';
break;
}
}
if (ch=='Y')
{
Changedata(flag);
if (Judgesafe()==-1)
{
cout<<"进程"<<flag<<"申请资源后,系统进入死锁状态,分配失败!"<<endl;
实验四银行家算法的实现
1、实验目的
通过编写和调试银行家算法的模拟程序以加深对避免死锁方案的理解。熟悉银行家算法的分配思想。
2、实验要求
设计一个银行家方案。并编写模拟程序实现之。已知系统总共的资源数、进程名、进程已分配的资源、进程运行完毕最大最资源的需求量,以书上例题为例,分析某一时刻系统的安全状态,如果安全,输出安全序列。
3、算法描述
银行家算法中数据结构如下:
n:系统中的进程个数;
m:系统中的资源类数。
1)Available(m):现有资源向量。
Available(j)=k表示k个未分配的j类资源
2)Max(n,m):资源最大申请量矩阵。
Max(i,j)=k表示第i个进程在运行过程中对第j类资源的最大申请量为k。
3)Allocation(n,m):资源分配矩阵。
cout<<"\t";
for(j=0;j<3;j++)
{
for (i=0;i<S;i++)
{
cout<<name[i]<<" ";
}
cout<<"\t";
}
cout<<endl;
for(i=0;i<P;i++)
{
cout<<i<<"\t";
for (j=0;j<S;j++)
{
cout<<Max[i][j]<<" ";
}
cout<<"\t";
for (k=0;k<S;k++)
{
cout<<Allocation[i][k]<<" ";
}
cout<<"\t";
for (l=0;l<S;l++)
{
cout<<Need[i][l]<<" ";
}
cout<<endl;
}
cout<<"\nAvailable"<<endl;
for (i=0;i<S;i++)
Avaliable = Avaliable + Request(i)
Allocation(i)=Allocation(i)-Request(i)
Need(i)=Need(i)+ Request(i)
4、源程序代码
#include <iostream>
using namespace std;
#define False 0
int S=100,P=100;
int safequeue[100]={0};
int Request[100]={0};
//
void Showdata()
{
int i,j,k,l;
cout<<"\t资源分配情况\n"<<endl;
cout<<"\tMax"<<"\t已分配"<<"\tNeed"<<endl;
{
cout<<name[i]<<" ";
}
cout<<endl;
for (i=0;i<S;i++)
{
cout<<Available[i]<<" ";
}
cout<<endl;
}
int Judgesafe()
{
int tempwork[100][100]={0};
int i,k=0,m,apply,Finish[100]={0};
int j;
int flag=0;
for (i=0;i<S;i++)
{
Work[i]=Available[i];
}
for(i=0;i<P;i++)
{
apply=0;
for(j=0;j<S;j++)
{
if (Finish[i]==False&&Need[i][j]<=Work[j])
{
apply++;
Work=Work+Allocation(j)N=N-{j}转至1)。
如果N=空集则返回(系统安全)。如果N≠空集则返回(系统不安全)。
5)若系统处于安全状态,则将进程i申请的资源分配给进程i,返回。
6)若系统处于不安全状态,则不将进程i申请的资源分配给进程i,恢复原来的资源分配状态,让进程i等待。
for (int i=0;i<S;i++)
{
Available[i]=Available[i]+Request[i];
Allocation[flag][i]=Allocation[flag][i]-Request[i];
Need[flag][i]=Need[flag][i]+Request[i];
}
}
}
//
void Share()
{
int i,flag;
char ch='Y';
cout<<"输入请求资源的进程:"<<endl;
cin>>flag;
if (flag>=P)
{
cout<<"此进程不存在!"<<endl;
}
else
{
cout<<"输入此进程对各个资源的请求数量:"<<endl;
for (i=0;i<S;i++)
银行家算法思想如下:
若进程i申请资源,申请资源向量为Request(i),则有如下资源分配过程:
1)如果Request(i)〉Need(i),则报错返回。
2)如果Request(i)〉Avaliable,则进程i进入等待资源状态,返回。
3)假设进程进程i的申请已获批准,于是修改系统状态:
Avaliable=Avaliable-Request(i)
{
cin>>Request[i];
}
for (i=0;i<S;i++)
{
if (Request[i]>Need[flag][i])
{
cout<<"进程"<<flag<<"申请的资源大于它所需要的资源!"<<endl;
cout<<"分配不合理不予分配!"<<endl;
ch='N';
break;
}
else if (Request[i]>Available[i])
}
else
{
}
}
}
}
int main()
{
int i,j,p,s,number;
char tempstring;
cout<<endl;
cout<<"输入资源种类:"<<endl;
cin>>s;
S=s;
cout<<"输入资源的名称和数量:"<<endl;
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