简述银行家算法
银行家算法详解
一、课程设计目的和意义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。
集体要求如下：（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，此次课程设计的主要内容时模拟实现动态资源分配。
同时要求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。
死锁的产生，必须同时满足四个条件，即一个资源每次只能由一个进程张勇；第二个为等待条件，即一个进程请求资源不能满足时，它必须等待，单它仍继续宝石已得到的所有其他资源；第三个为非剥夺条件，即在出现死锁的系统中一定有不可剥夺使用的资源；第四个为循环等待条件，系统中存在若干个循环等待的进程，即其中每一个进程分别等待它前一个进程所持有的资源。
防止死锁的机构只能确保上述四个条件之一不出现，则系统就不会发生死锁。
通过这个算法可以用来解决生活中的实际问题，如银行贷款等。
二、方案设计及开发过程（一）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。
银行家算法基本步骤
银行家算法基本步骤引言在计算机科学中，银行家算法是一种用于避免死锁的算法。
它被广泛应用于操作系统和并发编程中。
本文将详细介绍银行家算法的基本步骤，以及其在资源分配和死锁预防方面的应用。
死锁的产生和预防什么是死锁死锁是指多个进程无法继续执行，因为每个进程都在等待其他进程所持有的资源。
这种情况下，系统无法进行任何进一步的进程调度，导致系统长时间无响应或崩溃。
死锁产生的条件死锁产生的必要条件有以下四个： 1. 互斥条件：资源只能被一个进程占有。
2. 请求和保持条件：进程已经保持了某个资源，但又请求其他进程占有的资源。
3. 不可抢占条件：已分配的资源不能被强制性地收回。
4. 循环等待条件：多个进程之间形成了环形等待资源的关系。
死锁的预防方法预防死锁的方法包括以下几种： 1. 打破互斥条件：允许多个进程同时访问资源。
2. 打破请求和保持条件：进程在申请资源时一次性申请所有所需资源。
3. 打破不可抢占条件：允许操作系统从进程中抢占资源。
4. 打破循环等待条件：对资源进行线性排序，按顺序分配。
银行家算法原理银行家算法是一种死锁预防算法。
它基于资源分配以及对进程资源请求的判断，通过控制资源的分配来预防死锁的发生。
银行家算法的基本原理是：一个进程只有在请求资源时，系统能够保证分配给该进程资源后，仍然能够满足其他进程的资源需求，才将资源分配给该进程。
银行家算法基本步骤银行家算法的基本步骤如下：1. 初始化•设置进程数目和资源数目。
•设置每个进程的最大资源需求量、已分配资源量和尚需资源量。
•设置系统可用的资源数量。
2. 运行时•接收进程的资源请求。
•判断请求的资源是否小于等于系统剩余可用资源。
•判断请求的资源是否小于等于该进程尚需资源量。
•模拟分配资源给进程，更新进程的已分配资源量和尚需资源量。
•判断分配资源后是否会导致系统进入不安全的状态。
•若分配资源后进程仍然安全，则将资源分配给进程。
•若分配资源后进程不安全，则拒绝分配资源，进程继续等待。
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。
银行家算法例题详解
银行家算法例题详解银行家算法是一种资源分配算法，用于避免死锁并确保系统中的所有进程能够顺利完成任务。
它最初由银行家提出，并应用于操作系统中。
在银行家算法中，系统有一定数量的资源，包括进程所需的资源以及可供分配的资源。
每个进程都会向系统请求资源，系统会检查该请求是否能够满足，并采取相应的措施。
下面以一个例题来详细解释银行家算法的工作原理：假设有3个进程P1，P2和P3，以及4种资源A，B，C和D。
它们的资源需求和可用资源如下表所示：进程 Max需求已分配需求可用P1 7，5，3，2 0，1，0，0 7，4，3，1 3，3，2，2P2 3，2，2，1 2，0，0，0 1，2，2，1P3 9，0，2，2 3，0，2，2 6，0，0，0首先，我们需要计算每个进程的需求和已分配资源之间的差异。
这可以通过需求矩阵和分配矩阵的减法来实现。
例如，对于P1进程，需求矩阵减去分配矩阵得到需求矩阵：需求矩阵P1 = Max矩阵P1 - 分配矩阵P1 = 7，5，3，2 - 0，1，0，0 = 7，4，3，2接下来，我们需要检查是否存在一个安全序列，即一个进程执行顺序，使得每个进程能够顺利完成任务。
安全序列的判断基于两个条件：1. 对于每个进程i，需求矩阵的第i行的每个元素都小于等于可用资源的对应元素。
2. 如果进程i的需求矩阵的第i行的每个元素都小于等于可用资源的对应元素，那么将进程i的已分配资源加到可用资源中，再继续判断下一个进程。
根据上述条件，我们可以开始判断是否存在安全序列：1. 首先，我们看到P1的需求矩阵的第一行的每个元素都小于等于可用资源的对应元素。
因此，我们将P1的已分配资源加到可用资源中，可用资源现在变为6，5，3，2。
2. 接下来，我们看到P2的需求矩阵的第二行的每个元素都小于等于可用资源的对应元素。
因此，我们将P2的已分配资源加到可用资源中，可用资源现在变为7，5，3，2。
3. 最后，我们看到P3的需求矩阵的第三行的每个元素都小于等于可用资源的对应元素。
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银⾏家算法处理死锁的⽅法：预防死锁，避免死锁，检测死锁，解除死锁其中，避免死锁的著名算法：Dijkstra的银⾏家算法。
（这是由于该算法能⽤于银⾏系统现⾦贷款的发放⽽得名的）要实现该算法，系统中需要设置如下⼏个数据结构：1）可利⽤资源向量Available。
Available[j]=K表⽰系统中j类可⽤资源有K个。
2）最⼤需求矩阵Max。
Max[i,j]=K表⽰进程i对j类资源的最⼤需求个数为K个。
3）已分配资源矩阵Allocation。
Allocation[i,j]=K表⽰已为进程i分配J类资源K个。
4）需求矩阵Need。
Need[i,j]=K表⽰进程i还需要请求j类资源K个。
银⾏家算法：Request[i,j]=K表⽰进程i请求j类资源K个。
1）⽐较Request[i,j]与Need[i,j]，如果Request[i,j]<=Need[i,j],则执⾏步骤2，否则认为出错，请求的数量超出需求的最⼤数量。
2）⽐较Request[i,j]与Available[j]，如果Request[i,j]<=Available[j],则执⾏步骤3，否则进程i需要等待，系统⽆⾜够的可⽤资源。
3）系统尝试为进程i分配请求的j类资源K， available[j]:=available[j]-request[i,j] allocation[i,j]:=allocation[i,j]+request[i,j] need[i,j]:=need[i,j]-request[i,j]4）调⽤安全算法，如果检测出此次分配后系统处于安全状态，则正式分配资源，否则将本次试探分配作废，所有数据量还原，放弃本次资源分配。
安全算法：安全算法⽤于检测资源分配后，系统是否处于安全状态。
1）设置两个向量：（1）work，它表⽰系统可提供给进程各类资源的数⽬，在执⾏安全算法开始时，work：=available（2）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。
银行家算法
银行家算法一、基本思想：银行家算法是最具有代表性的避免死锁的算法，在本实验中是用C语言实现的。
具体做法是：银行家算法中的数据结构：1、定义一个含有m 个元素的Available数组，每一个元素表示一类可利用的资源数，其值随该类资源的分配和回收而动态的改变。
2、定义一个最大需求矩阵Max，它是一个二维数组，表示每个进程对某类资源的最大需求。
3、定义一个分配矩阵Allocation，它也是一个二维数组，表示系统中每一个进程已经得到的每一类资源的数目。
4、定义一个需求矩阵Need，它也是一个二维数组，表示每个进程尚需的各类资源数。
当某个进程发出资源请求，系统按下述步骤进行检查：1、如果请求向量小于需求矩阵，便执行下一步；否则认为出错，因为它所需要的资源已超过它所宣布的最大值。
2、如果请求向量小于可利用的资源数，便执行下一步；否则，资源不足，该进程需要等待。
3、系统试探着把资源分配给该进程，并修改下列数据结构中的数值：剩余资源数等于可用资源数减去需求向量；已分配的资源数等于为请求资源前分配给该进程的资源加上需求向量；需求矩阵等于未分配资源前的需求矩阵减去请求向量；4、系统执行安全性算法，检查此次分配后系统是否处于安全状态。
若安全，才将资源分配给该进程；否则，本次试探分配作废。
安全性算法:(1)设置两个工作向量Work=Available；Finish[M]=FALSE(2)从进程集合中找到一个满足下述条件的进程，Finish[i]=FALSENeed<=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。
Work= Work + AllocationFinish =True; 转向执行步骤(@)(4)如所有的进程Finish[M]=true，则表示安全；否则系统不安全。
二、源程序代码：#define M 10#include<stdio.h>int resource[M];max[M][M],allocation[M][M],need[M][M],available[M];int i,j,n,m,r;void testout() //算法安全性的检测{ int k,flag,v=0;int work[M],a[M];char finish[M];r=1;for(i=0;i<n; i++)finish[i]='F'; //初始化各进程均没得到足够资源for(j=0;j<m; j++)work[j]=available[j]; //用work[j]表示可提供进程继续运行的各类资源数k=n;while(k>0){for (i=0;i<n; i++){if (finish[i]=='F'){ flag=1;for (j=0;j<m; j++)if (need[i][j]>work[j])flag=0;if (flag==1) //找到还没完成的且需求数小于可提供进程继续运行的{ finish[i]='T'; //资源数的进程a[v++]=i; //记录安全序列for (j=0;j<m; j++)work[j]=work[j]+allocation[i][j]; //释放该进程已分配的资源}}}k--;}flag=1;for (i=0;i<n; i++) //判断是否所有的进程都完成if (finish[i]=='F')flag=0;if (flag==0) //若有进程没完成，则为不安全状态{printf("系统不安全. \n");r=0;}else //否则为安全状态{printf("系统是安全的.\n");printf(" 输出安全序列:\n");for (i=0;i<n;i++)printf ("%d ",a[i]); //输出安全序列printf("\n");printf("为各进程分配分配各类资源的方法：\n");for (i=0;i<n; i++){printf("%2d",i);printf(" ");for(j=0;j<m; j++)printf("%2d",allocation[i][j]);printf(" ");for(j=0;j<m; j++)printf("%2d",need[i][j]);printf("\n");}}}void print() //输出可用资源数目{printf("可用资源是: \n");for(j=0;j<m; j++)printf("%2d ",available[j]);printf("\n");}void main(){int p,q;int resource[M],request[M],allocation1[M][M],need1[M][M],available1[M];printf("输入进程总数:\n");scanf("%d", &n);printf("输入资源种类总数:\n");scanf("%d", &m);printf("输入各类资源总数：\n");for(j=0;j<m;j++)scanf("%2d",&resource[j]);printf("各类资源的总数：\n");for(j=0;j<m;j++)printf("资源%d: %d\n",j,resource[j]);printf("输入最大矩阵:\n");for(i=0;i<n; i++)for(j=0;j<m; j++)scanf("%2d",&max[i][j]);printf("输入已分配资源数:\n");for(i=0;i<n; i++)for(j=0;j<m; j++)scanf("%d", &allocation[i][j]);printf("输出还需要的资源数:\n");for (i=0;i<n; i++){for(j=0;j<m; j++){need[i][j]=max[i][j]-allocation[i][j];printf("%2d",need[i][j]);}printf("\n");}printf("\n输入可用资源数:\n");for (i=0;i<m; i++)scanf("%d", &available[i]);testout(); //检测已知的状态是否安全if (r==1) //如果状态安全则执行以下代码{while (1){ p=0;q=0;printf("\n输入请求资源的进程号: \n");scanf("%d", &i);printf("输入该进程所需的资源数:\n");for(j=0;j<m; j++)scanf("%d",&request[j]);for(j=0;j<m; j++)if(request[j]>need[i][j])p=1; //判断是否超过最大资源数if(p)printf("请求超过最大资源数!\n");else{for(j=0;j<m; j++)if(request[j]>available[j])q=1; //判断是否超过可用资源数if(q)printf("没有足够的可用资源!\n");else{for(j=0;j<m; j++){ available1[j]=available[j]; //保存原已分配的资源数，需要的资源数，和可用的资源数allocation1[i][j]=allocation[i][j];need1[i][j]=need[i][j];available[j]=available[j]-request[j]; //系统尝试把资源分配给请求的进程allocation[i][j]=allocation[i][j]+request[j];need[i][j]=need[i][j]-request[j];}print(); //输出可用资源数testout(); //进行安全检测if(r==0) //分配后状态不安全{for (j=0;j<m; j++){ available[j]=available1[j]; //还原分配前的已分配的资源数，仍需要的资源数和可用的资源数allocation[i][j]=allocation1[i][j];need[i][j]=need1[i][j];}printf(" 不安全，请返回!\n");print();}}}}}}三、实验结果截图：。
sql round 银行家算法
sql round 银行家算法银行家算法，又称为舍入法或者趋近法，是一种在计算机中进行浮点数运算时的舍入方式。
它与一般的四舍五入（round half up）不同，银行家算法是一种比较复杂的舍入规则，旨在使舍入后的结果尽可能接近原始数值。
在银行家算法中，舍入的决策基于舍入位的值以及舍入位后面的数值。
如果舍入位后面的数值小于5，则舍入位被舍弃；如果舍入位后面的数值大于5，则进位；如果舍入位后面的数值等于5，则根据舍入位上一位的奇偶性来判断是否进位。
具体规则如下：1. 如果舍入位后面的数值小于5，则舍入位被舍弃；2. 如果舍入位后面的数值大于5，则进位；3. 如果舍入位后面的数值等于5，则根据舍入位上一位的奇偶性来判断是否进位。
如果舍入位上一位是偶数，则舍入位被舍弃；如果舍入位上一位是奇数，则进位。
例如：- 2.35 舍入到小数点后一位：2.4- 2.45 舍入到小数点后一位：2.4- 2.55 舍入到小数点后一位：2.6- 2.50 舍入到小数点后一位：2.6在SQL中，可以使用ROUND函数进行舍入操作。
使用ROUND函数时可以指定保留的小数位数以及舍入方式。
在使用ROUND函数时，如果不指定舍入方式，默认使用四舍五入（round half up）。
例如，在SQL中进行四舍五入操作：SELECT ROUND(2.35, 1); -- 结果为2.4SELECT ROUND(2.45, 1); -- 结果为2.5SELECT ROUND(2.55, 1); -- 结果为2.6SELECT ROUND(2.50, 1); -- 结果为2.5需要注意的是，SQL中的ROUND函数默认使用的是四舍五入，而非银行家舍入算法。
如果需要使用银行家舍入算法，可以根据具体的SQL数据库的支持，使用其他的舍入函数或者自定义函数来实现。
银行家算法描述
银行家算法描述
银行家算法是用于避免死锁的一种资源分配和回收策略。
它基于资源的安全状态，判断当前资源请求是否可以安全分配，从而避免死锁的发生。
银行家算法将资源分为两类：系统资源和进程资源。
系统资源分为固定数量的，如主存、设备等；而进程资源则是由进程动态请求和释放的。
算法的基本思想是：在进程请求资源之前，系统先判断给进程分配资源后，是否仍然能保持系统处于安全状态。
如果是，则允许分配资源；反之，则进程需要等待，直至系统资源处于满足安全状态为止。
具体步骤如下：
1. 初始化系统资源的状态：将每个系统资源的可用数量和每个进程已分配的资源数量记录下来。
2. 进程请求资源：当进程请求一定数量的资源时，系统先判断是否有足够的可用资源满足该请求，并且判断给进程分配资源后，是否仍然能保持系统安全状态。
3. 判断系统状态：系统根据当前的资源分配情况和当前可用资源数量，计算出一个安全序列。
如果存在一个安全序列，即证明当前的资源分配是安全的，进程可以被分配该资源并允许继续执行；反之，则进程需要等待。
4. 更新资源状态：如果进程被分配资源，则系统将更新系统资源状态，包括减少可用资源数量和增加相应进程已分配的资源
数量。
5. 执行进程：系统给进程分配资源后，进程可以执行相应操作。
在完成后，进程释放相应的资源。
6. 回收资源：当进程释放资源后，系统将更新系统资源状态，包括增加可用资源数量和减少相应进程已分配的资源数量。
7. 返回步骤2，循环执行，直至完成。
通过以上步骤，银行家算法可以避免死锁的发生，保证系统资源的安全分配和回收。
银行家算法——精选推荐
银⾏家算法⼀、实验⽬的银⾏家算法是避免死锁的⼀种重要⽅法。
通过编写⼀个模拟动态资源分配的银⾏家算法程序，进⼀步深⼊理解死锁、产⽣死锁的必要条件、安全状态等重要概念，并掌握避免死锁的具体实施⽅法⼆、实验要求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，并能够有效地防⽌和避免死锁的发⽣。
（1）设计思想说明设计银⾏家算法是为了避免死锁三、实验⽅法内容1.算法设计思路银⾏家算法⼜称“资源分配拒绝”法，其基本思想是，系统中的所有进程放⼊进程集合，在安全状态下系统受到进程的请求后试探性的把资源分配给他，现在系统将剩下的资源和进程集合中其他进程还需要的资源数做⽐较，找出剩余资源能满⾜最⼤需求量的进程，从⽽保证进程运⾏完成后还回全部资源。
这时系统将该进程从进程集合中将其清除。
此时系统中的资源就更多了。
反复执⾏上⾯的步骤，最后检查进程的集合为空时就表明本次申请可⾏，系统处于安全状态，可以实施本次分配，否则，只要进程集合⾮空，系统便处于不安全状态，本次不能分配给他。
请进程等待2.算法流程图3.算法中⽤到的数据结构数据结构的说明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3初始值是系统中所配置的该类全部可哦那个资源的数⽬，其数值随该类资源的分配和回收⽽动态的改变。
2.最⼤需求矩阵MAX。
这是⼀个M*N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。
3.分配矩阵ALLOCATION。
这也是⼀个M*N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。
4.需求矩阵NEED。
这也是⼀个M*N的矩阵，⽤以表⽰每⼀个进程尚需的各类资源数。
5.NEED[R,W]=MAX[R,W]-ALLOCATION[R,W]4.主要的常量变量#define W 10 //最⼤进程数W=10#define R 20 //最⼤资源总数R=20 int AVAILABLE[R]; //可利⽤资源向量int MAX[W][R]; //最⼤需求矩阵int ALLOCATION[W][R]; //分配矩阵int NEED[W][R]; //需求矩阵int Request[R]; //进程请求向量void changdata(int k);//进程请求资源数据改变int chksec(int s); //系统安全性的检测5.主要模块void inputdata()void showdata()void changdata(int k)void restoredata(int k) int chksec(int s)int chkmax(int s)四、实验代码#include#include#define FALSE 0#define TRUE 1#define W 10 //最⼤进程数W=10#define R 20 //最⼤资源总数R=20int M ;int N ;int ALL_RESOURCE[W];int AVAILABLE[R]; //可利⽤资源向量int MAX[W][R]; //最⼤需求矩阵int ALLOCATION[W][R]; //分配矩阵int NEED[W][R]; //需求矩阵int Request[R]; //进程请求向量void inputdata(); //数据输⼊void showdata(); //数据显⽰void changdata(int k);//进程请求资源数据改变void restoredata(int k); //数据恢复int chksec(int s); //系统安全性的检测int chkmax(int s); //检测最⼤需求void bank(); //检测分配的资源是否合理void main(){ int i,j;inputdata();for(i=0;i{ j=chksec(i);if (j==0) break;}if (i>=M)cout<<"错误提⽰：经安全性检查发现，系统的初始状态不安全\n"< else{ cout<<"提⽰：经安全性检查发现，系统的初始状态安全！"<bank();}}void inputdata(){ int i=0,j=0,p;cout<<"请输⼊总进程数:"<do{cin>>M;if (M>W) cout<}while (M>W);cout<cout<<"请输⼊资源的种类数:"<do {cin>>N;if (N>R)cout<R);cout<cout<<"请依次输⼊各类资源的总数量，即设置向量all_resource:"<for(i=0;i>ALL_RESOURCE[i];cout<cout<<"请依次输⼊各进程所需要的最⼤资源数量，即设置矩阵max:"<for (i=0;i{for (j=0;j{do { cin>>MAX[i][j];if (MAX[i][j]>ALL_RESOURCE[j])cout<ALL_RESOURCE[j]);}}cout<cout<<"请依次输⼊各进程已经占据的各类资源数量，即设置矩阵allocation:"< for (i=0;i{for (j=0;j{do{ cin>>ALLOCATION[i][j];if (ALLOCATION[i][j]>MAX[i][j])cout<}while (ALLOCATION[i][j]>MAX[i][j]);}}cout<for (i=0;ifor(j=0;jNEED[i][j]=MAX[i][j]-ALLOCATION[i][j];for (j=0;j{ p=ALL_RESOURCE[j];for (i=0;i{ p=p-ALLOCATION[i][j];AVAILABLE[j]=p;if(AVAILABLE[j]<0)AVAILABLE[j]=0;}}}void showdata(){ int i,j;cout<<"各种资源的总数量，即向量all_resource为:"<cout<<" ";for (j=0;jcout<<" 资源"<cout<cout<<"当前系统中各类资源的可⽤数量，即向量available为:"< for (j=0;jcout<<" 资源"<cout<cout<<"各进程还需要的资源数量，即矩阵need为:"<for (i=0;i{ cout<<"进程P"<for (j=0;jcout<cout<}cout<cout<<"各进程已经得到的资源量，即矩阵allocation为: "<for (i=0;i{ cout<<"进程P"<for (j=0;jcout<cout<} cout<}void changdata(int k){AVAILABLE[j]=AVAILABLE[j]-Request[j]; ALLOCATION[k][j]=ALLOCATION[k][j]+Request[j]; NEED[k][j]=NEED[k][j]-Request[j];}}void restoredata(int k){int j;for (j=0;j{ AVAILABLE[j]=AVAILABLE[j]+Request[j]; ALLOCATION[k][j]=ALLOCATION[k][j]-Request[j]; NEED[k][j]=NEED[k][j]+Request[j];}}int chksec(int s){int WORK,FINISH[W];int i,j,k=0;for(i=0;iFINISH[i]=FALSE;for(j=0;j{ WORK=AVAILABLE[j];i=s;do{ if(FINISH[i]==FALSE&&NEED[i][j]<=WORK){WORK=WORK+ALLOCATION[i][j];FINISH[i]=TRUE;i=0;}else{ i++;}if(FINISH[i]==FALSE){ return 1;}} return 0;}int chkmax(int s){ int j,flag=0;for(j=0;j{if (MAX[s][j]==ALLOCATION[s][j]){ flag=1;AVAILABLE[j]=AVAILABLE[j]+MAX[s][j];MAX[s][j]=0;}} return flag;}Void bank(){int i=0,j=0;char flag='Y';while(flag=='Y'||flag=='y'){i=-1;while(i<0||i>=M){ cout<<"请输⼊需申请资源的进程号（从P0到P"< cin>>i;if(i<0||i>=M)cout<<"输⼊的进程号不存在，重新输⼊!"<}cout<<"请输⼊进程P"<for (j=0;j{ cout<<" 资源"<cin>>Request[j];if(Request[j]>NEED[i][j]){ cout<<"进程P"<量!";cout<<"申请不合理，出错!请重新选择!"<flag='N';break;}else{ if(Request[j]>AVAILABLE[j]){ cout<<"进程P"<cout<<"申请不合理，出错!请重新选择!"<flag='N';break;}}}if(flag=='Y'||flag=='y'){ changdata(i);if(chksec(i)){ cout<cout<<"该分配会导致系统不安全本次资源申请不成功，不予分配"<cout<restoredata(i);}else{ cout<cout<<"经安全性检查，系统安全，本次分配成功，且资源分配状况如下所⽰："< cout<showdata();if(chkmax(i)){cout<<"在资源分配成功之后，由于该进程所需的某些资源的最⼤需求量已经满⾜，"< cout<<"因此在进程结束后系统将回收这些资源！"<cout<<"在资源收回之后，各进程的资源需求和分配情况如下所⽰："<showdata();}}}cout<cout<<" 是否继续银⾏家算法演⽰,按'Y'或'y'键继续,按'N'或'n'键退出演⽰: "; cin>>flag; }}五、实验结果1.执⾏结果2.结果分析银⾏家算法就是当接收到⼀个系统资源的分配后找到⼀个安全序列，使得进程间不会发⽣死锁，若发⽣死锁则让进程等待。
银行家算法总结
银行家算法总结
一、银行家算法的概念
银行家算法（Banker Algorithm）也被称为安全性算法，它是一种分配资源的算法，可以用来解决系统中的资源分配安全性问题。
它用于模拟处理器资源的分配，使得多个正在执行的进程可以使用更有效和安全的资源调度。
二、银行家算法的原理
银行家算法的原理是基于安全状态，它强调每个进程在新分配的资源上都处于安全状态，否则就不能分配资源，以避免系统出现死锁的情况，因此，在银行家算法中，每个可能的状态都要进行检查，以查看它是否会导致系统失去安全性。
银行家算法使用两个表来实现资源分配安全性：
Max表，用于存储每个进程最多可以拥有的最大资源数量；
Taking表，用于存储每个进程目前正在占有的资源数量。
在运行银行家算法之前，首先必须填写Max表和Taking表，Max 表中每一项必须大于等于0，而Taking表中每项必须小于等于Max 表中对应项的值，因此，只要Max>Taking≥0，就表示系统处于安全状态。
银行家算法详解
银行家算法详解银行家算法（ banker's algorithm ）由 Dijkstra(1065)提出。
他将死锁的问题演示为一个银行家贷款的模型。
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。
银行家算法可以用以下图表表示：每个客户和银行家都有交易限额。
银行家只能和限额小于自己限额的客户进行交易。
一旦银行家的限额小于所有客户的限额，便发生了死锁。
如上图所示。
银行家分别和客户1，客户2,客户3进行了交易。
第一次交易时，所有客户的限额都小于银行家的限额，任何客户都可以实现借款；第二次交易时，客户3的限额大小银行家的限额，这时银行家会挂起客户3 的请求；第三次交易时，只有客户3可以进行交易，其它的交易都会被挂起。
直到客户3还款后，银行家才会考虑处理其它客户的交易。
银行家算法其核心是：保证自己的限额至少不小于一个客户的限额。
我们可以用填表法来快速解决银行家算法。
建立一个二维表格：每列数据表示每次交易各个参与者的限额。
这个表格第一列数据是银行家是客户的交易限额，每发生一次交易，增加一列，同时将银行家和发生交易的客户的限额减小。
直到银行家的限额小于某个客户的限额时，交易不能继续进行。
否则便发生死锁。
例题：1、操作系统分配资源时的一个重要考虑是避免死锁的发生．若系统中有同类资源 16 个，由四个进程 P1、P2、P3 和 P4 共享该资源。
已知P1、P2、P3、P4 所需的资源总数分别为8、5、9、6。
各进程请求资源的次序如下表，若系统采用银行家算法为它们分配资源，那么_(1)__依次申请分配会使系统进入不安全状态。
进程申请资源的情况。
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。
深入解析银行家算法
内容摘要
会去改变自己的生活，只要我们努力和创新，就能够实现自己的梦想和目标。
银行家算法起源于20世纪60年代，由美国学者Dijkstra提出。当时，由于计 算机系统资源有限，如何合理地分配资源成为了一个重要的问题。Dijkstra通过 研究银行借贷系统的运作原理，提出了银行家算法这一概念。
一、背景
该算法以银行借贷系统为原型，对计算机系统中资源分配和进程执行进行管 理，以确保系统稳定运行。
四、剖析
4、如果超过最大限制，则不分配资源；否则，分配资源； 5、每个进程在执行过程中需要释放所占用的资源，并更新资源使用情况；
四、剖析
6、在系统运行过程中，不断进行资源分配和释放，以确保系统稳定运行。
五、展望
五、展望
随着计算机技术的不断发展，银行家算法的应用前景也越来越广阔。在未来， 银行家算法将在更多领域得到应用，例如云计算、人工智能、物联网等。在这些 领域中，银行家算法可以用于优化资源分配和提高系统的稳定性。同时，随着分 布式系统和并
内容摘要
《穷人的银行家》是一本非常有意义的书籍，它讲述了如何通过小额贷款项 目帮助贫困人群改变自己的生活的故事。这本书让我认识到贫困不是一个无法解 决的问题，而是一个可以通过努力和创新得到缓解的问题。我也意识到社会变革 需要领导者和组
内容摘要
织者的积极参与和推动，以及每个人都有能力和意愿去改变自己的生活。
三、银行家算法的优点
三、银行家算法的优点
银行家算法具有以下优点： 1、避免死锁：通过预判和避免可能导致死锁的资源分配，银行家算法可以避 免死锁的发生。
银行家算法（安全序列）
银⾏家算法（安全序列）银⾏家算法银⾏家算法（Banker's Algorithm）是⼀个避免死锁（Deadlock）的著名算法，是由艾兹格·迪杰斯特拉在1965年为T.H.E系统设计的⼀种避免死锁产⽣的算法。
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。
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。
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。
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Rj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Rj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Rj类资源K个，⽅能完成其任务。
Need[i,j]=Max[i,j]-Allocation[i,j]算法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。
银行家算法
银行家算法银行家算法是一种用来避免操作系统死锁出现的有效算法，所以在引入银行家算法的解释之前，有必要简单介绍下死锁的概念。
死锁：是指两个或两个以上的进程在执行过程中，由于竞争资源或者由于彼此通信而造成的一种阻塞的现象，若无外力作用，它们都将无法推进下去。
此时称系统处于死锁状态或系统产生了死锁，这些永远在互相等待的进程称为死锁进程。
死锁的发生必须具备以下四个必要条件：1）互斥条件：指进程对所分配到的资源进行排它性使用，即在一段时间内某资源只由一个进程占用。
如果此时还有其它进程请求资源，则请求者只能等待，直至占有资源的进程用毕释放。
2）请求和保持条件：指进程已经保持至少一个资源，但又提出了新的资源请求，而该资源已被其它进程占有，此时请求进程阻塞，但又对自己已获得的其它资源保持不放。
3）不抢占条件：指进程已获得的资源，在未使用完之前，不能被剥夺，只能在使用完时由自己释放。
4）循环等待条件：指在发生死锁时，必然存在一个进程——资源的环形链，即进程集合{P0，P1，P2，···，Pn}中的P0正在等待一个P1占用的资源；P1正在等待P2占用的资源，……，Pn正在等待已被P0占用的资源。
避免死锁算法中最有代表性的算法就是Dijkstra E.W 于1968年提出的银行家算法，银行家算法是避免死锁的一种重要方法，防止死锁的机构只能确保上述四个条件之一不出现，则系统就不会发生死锁。
为实现银行家算法，系统必须设置若干数据结构，同时要解释银行家算法，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。
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。
(操作系统)银行家算法
(操作系统)银行家算法解析银行家算法（09信管一班 2009970037 许可成）摘要：银行家算法是操作系统中采用避免死锁策略来解决死锁问题的一种算法。
本文以银行家算法为主线，从银行家算法的起源，命名，再到算法的流程，深入解析了银行家算法的根本原理。
关键字：银行家算法，数据结构，死锁避免。
在操作系统中，有一个重要的东西，就是进程，可以说，进程直接关系到了运行的效率，然而，有一个问题也随之产生，那就是死锁问题：多个进程同时占有对方需要的资源而同时请求对方的资源，而它们在得到请求之前不会释放所占有的资源，那么就会导致死锁的发生，也就是进程不能实现同步。
死锁在操作系统中，是一个重要的概念，它不仅在操作系统中有提到，在数据库，以及只要涉及到并发操作的，几乎都提到了这个问题了……很多人为了解决死锁的困扰，也想出了很多办法，其中著名的就“有银行家算法”，以及“安全性检查算法”等等著名算法，这里，我盟就详细的说一下银行家算法。
银行家通过发放贷款而获取利润，要获取利润必须按时收㈦贷款本金和利息，即贷款企业要按时还本付息，而tI有各企业能不断获得所需资金最终完成项目才能还本付息。
要避免的情况是：在某个时刻，备并行推进项目的企业均得到了一部分贷款，要使项目顺利推进还需要贷款，而银行家已经没有多余资金，从而导致各企业问循环等待埘方释放其占有的资金而使项目中断，造成一种僵滞局面，银行家冈收不回贷款而破产。
操作系统的资源分配类似于银行家贷款。
操作系统就像一个银行家，系统临界资源就像银行家的贷款本金，并发进程就像需要贷款的企业。
冈此可把银行家规避风险的算法引入操作系统的资源分配，解决资源分配中的死锁问题。
这就是银行家算法这一名称的由来。
在操作系统的资源分配问题中要解决的是：一组并发进程{P1，P2，⋯，Pn}共享一组临界资源{R1，R2，⋯，Rm}，Ri指一类资源。
；'前，有一个进程Pi向操作系统提出了资源请求Requesta=(rl，r2，⋯，rm)。
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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。