操作系统实验报告-利用银行家算法避免死锁[优质文档]
操作系统实验报告-死锁的避免
操作系统实验报告-死锁的避免操作系统实验（二）死锁的避免1.实验内容使用C++实现模拟随机算法和银行家算法2.实验目的（1）了解死锁的产生原因（随机算法）（2）理解死锁的解决办法（银行家算法）3.实验题目使用随机算法和银行家算法设计程序4.程序流程图主要过程流程图银行家算法流程图安全性算法流程图5.程序代码和运行结果#include <stdio.h>#include<stdlib.h> typedef struct{int A;int B;int C;}RES;#define false 0#define true 1//系统中所有进程数量#define PNUMBER 3//最大需求矩阵RES Max[PNUMBER];//已分配资源数矩阵RES Allocation[PNUMBER];//需求矩阵RES Need[PNUMBER];//可用资源向量RES Available={0,0,0};//安全序列int safe[PNUMBER];void setConfig(){int i=0,j=0;printf("================开始手动配置资源==================\n");//可分配资源printf("输入可分配资源\n");scanf("%d%d%d",&Available.A,&Available.B,&Available.C);//最大需求矩阵MAXprintf("输入最大需求矩阵%dx%d\n",PNUMBER,PNUMBER );for (i=0;i<PNUMBER;i++){scanf("%d%d%d",&Max[i].A,&Max[i].B,&Max[i].C);}//已分配矩阵Allocprintf("输入已分配矩阵%dx%d\n",PNUMBER,PNUMBER);for (i=0;i<PNUMBER;i++){scanf("%d%d%d",&Allocation[i].A,&Allocation[i].B,&Allocation[i].C);}//需求矩阵printf("输入需求矩阵%dx%d\n",PNUMBER,PNUMBER);for (i=0;i<PNUMBER;i++){scanf("%d%d%d",&Need[i].A,&Need[i].B,&Need[i].C);}printf("================结束配置资源==================\n");}void loadConfig(){FILE *fp1;if ((fp1=fopen("config.txt","r"))==NULL){printf("没有发现配置文件,请手动输入\n");setConfig();}else{int i=0;printf("发现配置文件,开始导入..\n");//可分配资源fscanf(fp1,"%d%d%d",&Available.A,&Available.B,&Available.C);//最大需求矩阵MAXfor (i=0;i<PNUMBER;i++){fscanf(fp1,"%d%d%d",&Max[i].A,&Max[i].B,&Max[i].C);}//已分配矩阵Allocfor (i=0;i<PNUMBER;i++){fscanf(fp1,"%d%d%d",&Allocation[i].A,&Allocation[i].B,&Allocation[i].C);}//需求矩阵for (i=0;i<PNUMBER;i++){fscanf(fp1,"%d%d%d",&Need[i].A,&Need[i].B,&Need[i].C);}}}//试探分配void ProbeAlloc(int process,RES *res){Available.A -= res->A;Available.B -= res->B;Available.C -= res->C;Allocation[process].A += res->A;Allocation[process].B += res->B;Allocation[process].C += res->C;Need[process].A -= res->A;Need[process].B -= res->B;Need[process].C -= res->C;}//若试探分配后进入不安全状态，将分配回滚void RollBack(int process,RES *res){Available.A += res->A;Available.B += res->B;Available.C += res->C;Allocation[process].A -= res->A;Allocation[process].B -= res->B;Allocation[process].C -= res->C;Need[process].A += res->A;Need[process].B += res->B;Need[process].C += res->C;}//安全性检查bool SafeCheck(){RES Work;Work.A = Available.A;Work.B = Available.B;Work.C = Available.C;bool Finish[PNUMBER] = {false,false,false};int i;int j = 0;for (i = 0; i < PNUMBER; i++){//是否已检查过if(Finish[i] == false){//是否有足够的资源分配给该进程if(Need[i].A <= Work.A && Need[i].B <= Work.B && Need[i].C <= Work.C){//有则使其执行完成，并将已分配给该进程的资源全部回收Work.A += Allocation[i].A;Work.B += Allocation[i].B;Work.C += Allocation[i].C;Finish[i] = true;safe[j++] = i;i = -1; //重新进行遍历}}}//如果所有进程的Finish向量都为true则处于安全状态，否则为不安全状态for (i = 0; i < PNUMBER; i++){if (Finish[i] == false){return false;}}return true;}//资源分配请求bool request(int process,RES *res){//request向量需小于Need矩阵中对应的向量if(res->A <= Need[process].A && res->B <= Need[process].B && res->C <=Need[process].C){//request向量需小于Available向量if(res->A <= Available.A && res->B <= Available.B && res->C <= Available.C){//试探分配ProbeAlloc(process,res);//如果安全检查成立，则请求成功，否则将分配回滚并返回失败if(SafeCheck()){return true;}else{printf("安全性检查失败。
操作系统实验报告 预防进程死锁的银行家算法
操作系统实验预防进程死锁的银行家算法一、需求分析：1、实验目的：通过这次实验，加深对进程死锁的理解，进一步掌握进程资源的分配、死锁的检测和安全序列的生成方法。
2、问题描述：设计程序模拟预防进程死锁的银行家算法的工作过程。
假设系统中有n个进程P1, … ,P n，有m类可分配的资源R1, … ,R m，在T0时刻，进程P i分配到的j类资源为Allocation ij个，它还需要j类资源Need ij个，系统目前剩余j类资源Work j个，现采用银行家算法进行进程资源分配预防死锁的发生。
3、程序要求：1）判断当前状态是否安全，如果安全给出安全序列；如果不安全给出理由。
2）对于下一个时刻T1，某个进程P k会提出请求Request(R1, … ,R m)，判断分配给P k进程请求的资源之后系统是否安全。
3）输入：进程个数n，资源种类m，T0时刻各个进程的资源分配情况（可以运行输入，也可以在程序中设置）；4）输出：如果安全，输出安全的进程序列，不安全则提示信息。
二、概要设计：1、进程调度的实现过程2、程序中的变量及数据结构struct ResItem{string Name;int Number;}; //资源项typedef vector<ResItem> Resource;struct Progress{string Name;Resource Max; //最大需求Resource Allocation; //分配Resource Need; //需求}; //进程vector <Progress> Progresses; //所有进程vector <ResItem> Available; //可利用资源向量vector <Progress> SafeOrder; //安全序列3、主要函数//初始化数据void InitData(int &n);//判断rs1是否小于等于rs2，是返回true，否则返回falseinline bool LessThan(Resource rs1,Resource rs2);//安全性算法bool SafeAlg();//银行家算法bool BankerAlg(Resource request,Progress &pro);4、主函数int main(){int n;InitData(n);cout<<"\n\n=============================================\n ";if(SafeAlg()){cout<<"由安全性检查可知：可以找到一个安全序列为：{";for(int i = 0 ; i < SafeOrder.size(); i++)cout<<SafeOrder[i].Name<<",";cout<<"}。
操作系统银行家算法(避免死锁)实验报告
操作系统实验：银行家算法姓名：李天玮班级：软工1101 学号：201126630117 实验内容：在windows系统中实现银行家算法程序。
实现银行家算法所用的数据结构：假设有5个进程3类资源，则有如下数据结构：1.MAX[5，3] 5个进程对3类资源的最大需求量。
2.A V AILABLE[3]系统可用资源数。
3.ALLOCATION[5,3]5个进程已经得到3类资源的资源量。
4.NEED[5,3]5个进程还需要3类资源的资源量。
银行家算法：设进程1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[1,N],则转（2）；否则，出错。
(2)如果Request[N]<=A V ALIABLE，则转（3）；否则，出错。
(3)系统试探非配资源，修改相关数据。
A V ALIABLE=A V ALIABLE-REQUESTALLOCATION=ALLOCA TION+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。
安全性检查：（1）设置两个工作向量WORK=A V AILABLE；FINISH[M]=FALSE.（2）从晋城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[i]=TRUEGOTO（2）（4）如所有进程FINISH[M]=TRUE，则表示安全；否则系统不安全。
1.用init（）函数对于数据的初始化关键代码：#define M 5#define N 3void init(){cout<<"请输入5个进程对3类资源最大资源需求量:"<<endl;for(int i=0;i<M;i++){for(int j=0;j<N;j++){cin>>MAX[i][j];}//cout<<endl;}cout<<"请输入系统可用的资哩源数:"<<endl;for(int j=0;j<N;j++){cin>>AVAILABLE[j];}cout<<"请输入5个进程已经-的到的3类资源的资源量:"<<endl;for(int i=0;i<M;i++){for(int j=0;j<N;j++){cin>>ALLOCATION[i][j];}//cout<<endl;}cout<<"请?输?入?5个?进?程ì还1需è要癮3类え?资哩?源′的?资哩?源′量?:"<<endl;for(int i=0;i<M;i++){for(int j=0;j<N;j++){cin>>NEED[i][j];}//cout<<endl;}}// Stack around the variable 'AVAILABLE' was corrupted.显示数据详细信息进行测试输入一号进程号，并给需要申请资源设定为{1,0,2}检验错误输入时候的报错信息检验当再次申请0号资源并申请资源数目为{0,2,0}时，系统提示系统不安全申请不成功。
实验报告(死锁的避免)
三、程序设计和说明
1.算法描述
2.算法实现
四、实课程实验报告
实验名称：死锁的避免
姓名：
学号：
专业：
五邑大学计算机学院
一、实验目的
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、实验内容
编写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地避免死锁的发生。实验要求设计一个有三类资源A、B、C的系统，它们的资源总量分别为10、5、7，资源由五个进程p0、p1、p2、p3、p4共享。假设当前的资源分配状态为：
民大-银行家算法-操作系统实验报告
银行家算法实验报告一、实验题目为了了解系统的资源分配情况，假定系统的任何一种资源在任一种资源在任意时刻只能被一个进程使用。
任何进程已经占用的资源只能由进程自己释放，而不能任由其他进程抢占。
当进程申请的资源不能满足时，必须等待。
因此，只要资源分配算法能保证进程的资源请求，且不出现循环等待，则系统不会出现死锁。
而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、实验要求要求编写系统进行资源调度的程序，模拟进程的资源分配算法，了解死锁的产生和避免的办法。
一个是随机动态地进行资源分配的模拟程序，即只要系统当前剩余资源满足进程的当前要求，就立即将资源分配给进程，以观察死锁产生情况；一个是采用银行家算法，有效地避免死锁的产生。
要求用银行家算法和随机算法实现资源分配。
1.设计3-4个并发进程，共享系统的10个同类不可抢占的资源。
各进程动态进行资源的申请和释放。
2.用银行家算法和随机算法分别设计一个资源分配程序，运行这两个程序，观察系统运行情况，并对系统运行的每一步情况进行显示。
二、总的设计思想及语言环境、工具等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.语言环境、工具计算机基本配置要求：操作系统：WIN 98/2000/XP/2003 等Windows平台内存：256MB及以上主存64KB（Memory）（以KB为单位分配）开发语言：Visual C++ 6.0四、数据结构与模块说明（功能与框图）五、源程序（指导老师验收通过）#include<string.h>#include<iostream.h>#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<M;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"<<endl;else{ cout<<"提示：经安全性检查发现，系统的初始状态安全！"<<endl;bank();}}void inputdata(){ int i=0,j=0,p;cout<<"请输入总进程数:"<<endl;do{cin>>M;if (M>W) cout<<endl<<"总进程数超过了程序允许的最大进程数，请重新输入:"<<endl;}while (M>W);cout<<endl;cout<<"请输入资源的种类数:"<<endl;do {cin>>N;if (N>R)cout<<endl<<"资源的种类数超过了程序允许的最大资源种类数，请重新输入:"<<endl; }while (N>R);cout<<endl;cout<<"请依次输入各类资源的总数量，即设置向量all_resource:"<<endl;for(i=0;i<N;i++) cin>>ALL_RESOURCE[i];cout<<endl;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:"<<endl;for (i=0;i<M;i++){for (j=0;j<N;j++){do { cin>>MAX[i][j];if (MAX[i][j]>ALL_RESOURCE[j])cout<<endl<<"该最大资源数量超过了声明的该资源总数,请重新输入:"<<endl; }while (MAX[i][j]>ALL_RESOURCE[j]);}}cout<<endl;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:"<<endl;for (i=0;i<M;i++){for (j=0;j<N;j++){do{ cin>>ALLOCATION[i][j];if (ALLOCATION[i][j]>MAX[i][j])cout<<endl<<"已占有的资源数量超过了声明的最大资源数量,请重新输入:"<<endl;}while (ALLOCATION[i][j]>MAX[i][j]);}}cout<<endl;for (i=0;i<M;i++)for(j=0;j<N;j++)NEED[i][j]=MAX[i][j]-ALLOCATION[i][j];for (j=0;j<N;j++){ p=ALL_RESOURCE[j];for (i=0;i<M;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:"<<endl;cout<<" ";for (j=0;j<N;j++)cout<<" 资源"<<j<<": "<<ALL_RESOURCE[j];cout<<endl<<endl;cout<<"当前系统中各类资源的可用数量，即向量available为:"<<endl; cout<<" ";for (j=0;j<N;j++)cout<<" 资源"<<j<<": "<<AVAILABLE[j];cout<<endl<<endl;cout<<"各进程还需要的资源数量，即矩阵need为:"<<endl<<endl;for (i=0;i<M;i++){ cout<<"进程P"<<i<<": ";for (j=0;j<N;j++)cout<<NEED[i][j]<<" ";cout<<endl;}cout<<endl;cout<<"各进程已经得到的资源量，即矩阵allocation为: "<<endl<<endl;for (i=0;i<M;i++){ cout<<"进程P"<<i<<": ";for (j=0;j<N;j++)cout<<ALLOCATION[i][j]<<" ";cout<<endl;} cout<<endl;}void changdata(int k){ int j;for (j=0;j<N;j++){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<N;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;i<M;i++)FINISH[i]=FALSE;for(j=0;j<N;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++;}}while(i<M);for(i=0;i<M;i++)if(FINISH[i]==FALSE){ return 1;}} return 0;}int chkmax(int s){ int j,flag=0;for(j=0;j<N;j++){if (MAX[s][j]==ALLOCATION[s][j]){ flag=1;AVAILABLE[j]=AVAILABLE[j]+MAX[s][j];MAX[s][j]=0;}} return flag;}c{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"<<M-1<<"，否则重新输入!）:"; cout<<"p";cin>>i;if(i<0||i>=M)cout<<"输入的进程号不存在，重新输入!"<<endl;}cout<<"请输入进程P"<<i<<"申请的资源数:"<<endl;for (j=0;j<N;j++){ cout<<" 资源"<<j<<": ";cin>>Request[j];if(Request[j]>NEED[i][j]){ cout<<"进程P"<<i<<"申请的资源数大于进程P"<<i<<"还需要"<<j<<"类资源的资源量!";cout<<"申请不合理，出错!请重新选择!"<<endl<<endl;flag='N';break;}else{ if(Request[j]>AVAILABLE[j]){ cout<<"进程P"<<i<<"申请的资源数大于系统可用"<<j<<"类资源的资源量!";cout<<"申请不合理，出错!请重新选择!"<<endl<<endl;flag='N';break;}}}if(flag=='Y'||flag=='y'){ changdata(i);if(chksec(i)){ cout<<endl;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"<<endl;cout<<endl;restoredata(i);}else{ cout<<endl;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："<<endl;cout<<endl;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，"<<endl;cout<<"因此在进程结束后系统将回收这些资源！"<<endl;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："<<endl;showdata();}}}cout<<endl;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; }}六、运行结果分析1.输入进程数、资源种类数、各类资源总数量、各进程所需要的最大资源数量、各进程所已经占据的各类资源数量2.经安全性检验，系统状态安全，进程P0申请资源3.经安全性检验，系统状态安全，进程P0获得所申请资源4.进程P3申请资源5.经安全性检验，系统状态安全，进程P3获得所申请资源6.进程P1申请资源7.经安全性检验，系统状态安全，进程P1获得所申请资源8.进程P2申请资源9.经安全性检验，系统状态安全，进程P2获得所申请资源5.进程P1申请资源6.经安全性检验，系统状态安全，进程P1获得所申请资源七、总结这次实验中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：。
死锁_银行家算法实验报告
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<string.h>#include<iostream.h>#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<M;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"<<endl;else{ cout<<"提示：经安全性检查发现，系统的初始状态安全！"<<endl;bank();}}void inputdata(){ int i=0,j=0,p;cout<<"请输入总进程数:"<<endl;do{cin>>M;if (M>W) cout<<endl<<"总进程数超过了程序允许的最大进程数，请重新输入:"<<endl;}while (M>W);cout<<endl;cout<<"请输入资源的种类数:"<<endl;do {cin>>N;if (N>R)cout<<endl<<"资源的种类数超过了程序允许的最大资源种类数，请重新输入:"<<endl; }while (N>R);cout<<endl;cout<<"请依次输入各类资源的总数量，即设置向量all_resource:"<<endl;for(i=0;i<N;i++) cin>>ALL_RESOURCE[i];cout<<endl;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:"<<endl;for (i=0;i<M;i++){for (j=0;j<N;j++){do { cin>>MAX[i][j];if (MAX[i][j]>ALL_RESOURCE[j])cout<<endl<<"该最大资源数量超过了声明的该资源总数,请重新输入:"<<endl; }while (MAX[i][j]>ALL_RESOURCE[j]);}}cout<<endl;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:"<<endl;for (i=0;i<M;i++){for (j=0;j<N;j++){do{ cin>>ALLOCATION[i][j];if (ALLOCATION[i][j]>MAX[i][j])cout<<endl<<"已占有的资源数量超过了声明的最大资源数量,请重新输入:"<<endl;}while (ALLOCATION[i][j]>MAX[i][j]);}}cout<<endl;for (i=0;i<M;i++)for(j=0;j<N;j++)NEED[i][j]=MAX[i][j]-ALLOCATION[i][j];for (j=0;j<N;j++){ p=ALL_RESOURCE[j];for (i=0;i<M;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:"<<endl;cout<<" ";for (j=0;j<N;j++)cout<<" 资源"<<j<<": "<<ALL_RESOURCE[j];cout<<endl<<endl;cout<<"当前系统中各类资源的可用数量，即向量available为:"<<endl; cout<<" ";for (j=0;j<N;j++)cout<<" 资源"<<j<<": "<<AVAILABLE[j];cout<<endl<<endl;cout<<"各进程还需要的资源数量，即矩阵need为:"<<endl<<endl;for (i=0;i<M;i++){ cout<<"进程P"<<i<<": ";for (j=0;j<N;j++)cout<<NEED[i][j]<<" ";cout<<endl;}cout<<endl;cout<<"各进程已经得到的资源量，即矩阵allocation为: "<<endl<<endl;for (i=0;i<M;i++){ cout<<"进程P"<<i<<": ";for (j=0;j<N;j++)cout<<ALLOCATION[i][j]<<" ";cout<<endl;} cout<<endl;}void changdata(int k){ int j;for (j=0;j<N;j++){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<N;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;i<M;i++)FINISH[i]=FALSE;for(j=0;j<N;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++;}}while(i<M);for(i=0;i<M;i++)if(FINISH[i]==FALSE){ return 1;}} return 0;}int chkmax(int s){ int j,flag=0;for(j=0;j<N;j++){if (MAX[s][j]==ALLOCATION[s][j]){ flag=1;AVAILABLE[j]=AVAILABLE[j]+MAX[s][j];MAX[s][j]=0;}} return flag;}c{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"<<M-1<<"，否则重新输入!）:"; cout<<"p";cin>>i;if(i<0||i>=M)cout<<"输入的进程号不存在，重新输入!"<<endl;}cout<<"请输入进程P"<<i<<"申请的资源数:"<<endl;for (j=0;j<N;j++){ cout<<" 资源"<<j<<": ";cin>>Request[j];if(Request[j]>NEED[i][j]){ cout<<"进程P"<<i<<"申请的资源数大于进程P"<<i<<"还需要"<<j<<"类资源的资源量!";cout<<"申请不合理，出错!请重新选择!"<<endl<<endl;flag='N';break;}else{ if(Request[j]>AVAILABLE[j]){ cout<<"进程P"<<i<<"申请的资源数大于系统可用"<<j<<"类资源的资源量!";cout<<"申请不合理，出错!请重新选择!"<<endl<<endl;flag='N';break;}}}if(flag=='Y'||flag=='y'){ changdata(i);if(chksec(i)){ cout<<endl;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!!!"<<endl;cout<<endl;restoredata(i);}else{ cout<<endl;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："<<endl;cout<<endl;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，"<<endl;cout<<"因此在进程结束后系统将回收这些资源！"<<endl;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："<<endl;showdata();}}}cout<<endl;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。
操作系统银行家算法实验报告
操作系统银行家算法实验报告操作系统银行家算法实验报告引言：操作系统是计算机科学中的一个重要领域，它负责管理计算机的硬件和软件资源，以提供良好的用户体验。
在操作系统中，银行家算法是一种重要的资源分配和调度算法，它可以确保系统中的进程安全地访问资源，避免死锁的发生。
本实验旨在通过实践运用银行家算法，深入理解其原理和应用。
实验目的：1. 理解银行家算法的基本原理；2. 掌握银行家算法的实现方法；3. 分析银行家算法在资源管理中的应用。
实验过程：1. 实验环境的搭建在本次实验中，我们使用了一台运行Windows操作系统的计算机，并安装了Java开发环境。
同时，我们使用了一个模拟的资源管理系统，以便更好地理解和实践银行家算法。
2. 银行家算法的原理银行家算法是通过对系统中的资源进行合理分配，以避免死锁的发生。
它基于以下几个假设：- 每个进程对资源的最大需求量是已知的；- 系统中的资源数量是有限的；- 进程在请求资源时必须先声明其最大需求量；- 进程在释放资源后，不能再重新请求。
3. 银行家算法的实现银行家算法的实现主要包括以下几个步骤：- 初始化：获取系统中的资源总量和每个进程的最大需求量；- 安全性检查：通过模拟分配资源并检查系统是否处于安全状态，以确定是否可以满足进程的资源请求；- 资源分配：根据安全性检查的结果，决定是否分配资源给进程。
4. 银行家算法的应用银行家算法在实际应用中具有广泛的用途，尤其是在多任务操作系统中。
它可以用于资源的分配和调度，以确保系统中的进程能够安全地访问资源，避免死锁的发生。
结论：通过本次实验，我们深入了解了银行家算法的原理和应用。
银行家算法作为一种重要的资源管理和调度算法，可以有效地避免死锁的发生，提高系统的可靠性和稳定性。
在今后的学习和工作中，我们将继续深入研究操作系统相关的算法和原理，以提升自己在该领域的专业能力。
操作系统课程设计模拟银行家算法避免死锁
模拟通过银行家算法避免死锁一、银行家算法产生的背景及目的1: 在多道程序系统中, 虽然借助于多个进程的并发执行来改善系统的运用率, 提高系统的吞吐量, 但也许发生一种危险—死锁。
死锁就是多个进程在运营过程中因争夺资源而导致的一种僵局, 当进程处在这种僵局状态时, 如无外力作用, 他们将无法再向前进行, 如再把信号量作为同步工具时, 多个Wait和Signal操作顺序不妥, 会产生进程死锁。
然而产生死锁的必要条件有互斥条件, 请求和保持条件, 不剥夺条件和环路等待条件。
在防止死锁的几种方法中, 都施加了较强的限制条件, 在避免死锁的方法中, 所施加的条件较弱, 有也许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, 只要能使系统都处在安全状态, 便可避免死锁。
2：实验目的：让学生独立的使用编程语言编写和调试一个系统分派资源的简朴模拟程序, 了解死锁产生的因素及条件。
采用银行家算法及时避免死锁的产生, 进一步理解课堂上老师讲的相关知识点。
银行家算法是从当前状态出发, 逐个按安全序列检查各客户中谁能完毕其工作, 然后假定其完毕工作且归还所有贷款, 再进而检查下一个能完毕工作的客户。
假如所有客户都能完毕工作, 则找到一个安全序列, 银行家才是安全的。
二: 银行家算法中的数据结构1：可运用资源向量Available。
这是一个具有m个元素的数组, 其中的每个元素代表一类可运用的资源数目, 其初始值是系统中所配置的该类所有可用资源的数目, 其数值随该类资源的分派和回收而动态的改变。
假如Available[j]=k, z则表达系统中现有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。
假如Max[i,j]=k, 表达第i个进程需要第Rj类资源的最大数目k个.3: 分派矩阵Allocation,也是n*m的矩阵, 若Allocation[i,j]=k,表达第i个进程已分派Rj类资源的数目为k个。
《死锁避免》实验报告
一、实验目的本次实验旨在通过模拟操作系统的资源分配和请求过程，深入理解死锁的概念、产生死锁的必要条件以及如何通过银行家算法来避免死锁的发生。
通过实验，学生能够掌握以下知识点：1. 死锁的概念及产生条件；2. 银行家算法的基本原理和实现方法；3. 资源分配和请求过程中的安全性检查；4. 通过银行家算法避免死锁的发生。
二、实验环境1. 操作系统：Windows 102. 编程语言：C++3. 开发工具：Visual Studio 20194. 实验环境：一台配置较高的计算机三、实验原理1. 死锁的概念死锁是指多个进程在执行过程中，因争夺资源而造成的一种互相等待的现象，若无外力作用，这些进程都将无法继续执行。
2. 产生死锁的必要条件产生死锁的必要条件有四个，分别为：（1）互斥条件：资源不能被多个进程同时使用；（2）持有和等待条件：进程已获得至少一个资源，但又提出了新的资源请求，而该资源已被其他进程占有，此时该进程会等待；（3）非抢占条件：已分配给进程的资源，在进程完成之前，不能被抢占；（4）循环等待条件：存在一种进程资源的循环等待链，即进程P1等待P2占有的资源，P2等待P3占有的资源，以此类推，最后Pn等待P1占有的资源。
3. 银行家算法银行家算法是一种避免死锁的算法，通过以下步骤实现：（1）初始化系统资源、进程最大需求、已分配资源等数据结构；（2）当进程请求资源时，判断是否满足以下条件：a. 当前可用资源数量大于等于进程请求的资源数量；b. 根据当前资源分配情况，系统处于安全状态；若满足以上条件，则分配资源；否则，进程等待。
（3）当进程释放资源时，更新可用资源数量和分配资源情况。
四、实验内容1. 设计系统资源、进程最大需求、已分配资源等数据结构；2. 实现银行家算法，包括资源分配、安全性检查等功能；3. 模拟进程请求资源和释放资源的过程，观察系统状态变化；4. 分析实验结果，验证银行家算法是否能够避免死锁的发生。
死锁避免与银行家算法
一、【实验目的】1．理解并掌握死锁有关概念；2．理解并掌握银行家算法；3．掌握进程安全性检查的方法及资源分配的方法。
二、【实验任务】任务描述：编制模拟银行家算法的程序，并以下面给出的例子验证所编写的程序的正确性。
某系统有A、B、C、D四类资源共5个进程(P0、P1、P2、P3、P4)共享，各进程对现在系统中A、B、C、D四类资源分别还剩1、5、2、0个，请按银行家算法回答下列问题：①现在系统是否处于安全状态？②如果现在进程P1提出资源请求(0、4、2、0)，系统能否满足它的请求？任务梳理：1.死锁：在操作系统中，“死锁”用于描述资源分配时，进程互相抢占资源，又因为需求的资源被别的进程抢占，只好互相等待，以至于等待循环中的所有进程均无法正常运行的情况。
死锁形成需要四个条件，这四个条件缺少一个，就不会形成死锁。
死锁的四个条件:1）互斥条件即对于某资源在一段时间内仅允许一个进程占有使用。
2）占有且等待条件/请求和保持条件在进程已经占有一个或多个资源的情况下，若它仍申请新的资源，在等待获得新的资源时，进程仍会继续占有旧有资源，不会主动释放。
3）不可抢占条件直到占有该资源的进程使用完毕之前，其他任何进程均不应该强行抢占该资源。
4）循环等待条件若干个进程之间形成了一个等待循环。
2.安全状态若针对目前资源分配情况，系统可以找到某种次序为进程分配资源，使得所有进程能够依次运行成功，则称系统此时的分配状态是安全的，分配资源的次序称为“安全序列”。
安全状态时系统中无死锁，所以所有避免死锁的算法都尽可能地使系统进入安全状态。
值得注意的是，即使是安全状态下的系统，如果资源分配不当，仍然可以使系统变为不安全状态。
3.银行家算法1）设计思想在系统中，进程发起一项资源分配请求，由系统检查是否可以满足该分配请求，若可以，应暂时满足该请求，并查看此时系统是否仍是安全状态。
2）程序流程图可以分为三个功能模块，第一个模块检查需求是否可以被满足，第二个模块检查系统是否安全，第三个模块是主程序，通过调用前两个模块实现资源分配或请求驳回。
采用银行家算法避免死锁
采用银行家算法避免死锁一、实验目的：观察死锁发生的现象，了解死锁发生的原因。
掌握如何判断死锁发生的方法。
二、实验分析：死锁现象是操作系统各个进程竞争系统中有限的资源引起的。
如果随机给进程分配资源，就可能发生死锁，因此就应有办法检测死锁的发生。
本次实验中采用“银行家算法”判断死锁的发生。
三、实验设计：本实验设计一个3个并发进程共享3种系统资源且每种系统资源有10个的系统。
系统能显示各种进程的进展情况以及检察是否有错误和死锁现象产生。
四、算法说明：“银行家算法”。
按每个进程的申请数量给各个进程试探性分配资源，看能否找到一个序列使各个进程都能正常运行结束。
若能，则不会发生死锁；若不能，则会发生死锁。
五、程序使用说明：1、本程序用于检测错误和是否会发生死锁。
系统有3个进程竞争3种系统资源，每种资源有10个。
2、输入各个进程的最大需求资源数目数组max[3]和已经得到的资源数目数组alloc [3]，系统计算出各个进程还应申请的资源数目数组need[3]。
3、若进程最大需求数大于系统资源数（10），则出错；若进程申请的资源数目大于其需要的最大资源数目，则出错。
银行家算法的具体实现程序：#include <stdio.h>#define R 10#define P 10int SafeCheck(int n,int m,int Max[P][R],int Allocation[P][R],int Available[R],int Need[P][R]){int p,i,j, safeque[P],Work[R],Finish[P]={0},t=0,flag;printf("当前的工作向量为：");for(j=0;j<m;j++){Work[j]=Available[j];printf("%d,",Work[j]);}//设置Work向量while(t<n){//开始寻找可分配的进程for(i=0;i<n;i++){if(Finish[i]==1) flag=0;//跳过已分配结束的进程else flag=1;if(flag){p=i;for(j=0;j<m;j++)if(Need[p][j]>Work[j]) { p=-1; break; }}if(p==i){ printf("找到一个可分配的进程P%d!\n",p); break;} }//顺序循环查找可分配资源的进程if(p!=-1){safeque[t++]=p;//入栈保护Finish[p]=1;//标志该进程结束printf("当前的工作向量为：");for(j=0;j<m;j++){Work[j]+=Allocation[p][j];printf("%d,",Work[j]);}p=-1;//清空当前进程号，以便下一次寻找出新的进程}//找到可分配资源的进程，并重设Work向量else { printf("找不到一个可分配的进程！终止检查！"); break; } }if(t==n){printf("系统存在一个安全序列:");for(t=0;t<n;t++)printf("P%d->",safeque[t]);printf("\n");return 1;}else {printf("系统不安全！会产生死锁！\n"); return 0;}}void main(){int Available[R],Max[P][R],Allocation[P][R],Need[P][R];int i,n,m,j,p,Request[R];int safe1,safe2;//设置第一次检查与第二次检查正确与否的观察变量printf("输入进程总数:");scanf("%d",&n);printf("输入资源类数:");scanf("%d",&m);printf("系统中R0--R%d类资源可利用数（空格隔开）:",m-1);for(i=0;i<m;i++){scanf("%d",&Available[i]);}for(i=0;i<n;i++){printf("P%d进程的每类资源的分配情况如下:\n",i);printf("\tR0--R%d类资源最大数（空格隔开）:",m-1);for(j=0;j<m;j++){scanf("%d",&Max[i][j]);}printf("\tR0--R%d类资源已分配（空格隔开）:",m-1);for(j=0;j<m;j++){scanf("%d",&Allocation[i][j]);Need[i][j]=Max[i][j]-Allocation[i][j];}printf("\tR0--R%d类资源需求数（空格隔开）:",m-1);for(j=0;j<m;j++){printf("%d ",Need[i][j]);}printf("\n");}//初始化进程的资源分配表printf("——————-第一次安全性检查——————\n");safe1=SafeCheck(n,m,Max,Allocation,Available,Need);if(safe1){printf("输入请求请求进程P的进程号:");scanf("%d",&p);printf("输入请求的R0--R%d各类资源数（空格隔开）:",m-1);for(j=0;j<m;j++){scanf("%d",&Request[j]);if(Request[j]>Need[p][j]){printf("所请求的该资源数大于该进程所需求的最大值！终止请求！");safe1=0;break;}if(Request[j]>Available[j]){printf("所请求的该资源数大于系统中所拥有的最大值！终止请求！");safe1=0;break;}}}//第一次安全检查系统安全后判断请求向量的正确性if(safe1){printf("——————-第二次安全性检查——————\n");for(j=0;j<m;j++){Allocation[p][j]+=Request[j];Need[p][j]=Max[p][j]-Allocation[p][j];Available[j]-=Request[j];}//第二次安全检查前试探分配资源给请求资源safe2=SafeCheck(n,m,Max,Allocation,Available,Need);if(safe2==0)for(j=0;j<m;j++){Allocation[p][j]-=Request[j];Need[p][j]=Max[p][j]-Allocation[p][j];Available[j]+=Request[j];}//安全检查失败后重新收回分配给请求进程的资源}}书上的银行家算法例题实现如下：分析：该程序找到的安全序列：第一次检查{p1,p3,p0,p2,p4}第二次检查{p1,p3,p0,p2,p4}虽然与书上例题不一致，但经检验可以找出如上安全序列。
2.操作系统试验--死锁的避免——银行家算法
操作系统实验二死锁的避免——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算法，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、实验要求：编制程序, 依据银行家算法判定本次分配是否安全。
三．算法所用數據結構讲解1．数据结构假设有m个进程N类资源，则有如下数据结构MAX[M*N] M个进程对N 类资源的最大需求量；A V AILABEL[N] 系统可用资源数；ALLOCATION[M*N] M个进程已得到N 类资源的资源量；NEED[M*N] M个进程还需要N 类资源的资源量；2．行家算法设进程I 提出请求Request[N],则（1）若Request[N]<= NEED[I,N],则转(2)；否则出错。
（2）若NEED[I,N] <= A V AILABEL[N],则转3；否则出错。
3．安全性检查（1）从进程集合中找到一个能满足下述条件的进程：①Finish[i]=false; ②Needi≤Work.如找到，执行步骤(2)；否则执行步骤(3)。
（2）当进程Pi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，故执行：Work:=Work+Allocation; Finish[i]:=true; Goto step1;（3）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。
四．实验报告要求1．写出实验目的2。
写出实验要求3。
写出实验内容（包括算法，程序流程图及部分实验结果）4．实验总结与体会附：#include "stdio.h"#define M 5 /*总进程数*/#define N 3 /*总资源数*/#define FALSE 0#define TRUE 1/*M个进程对N类资源最大资源需求量*/int MAX[M][N]= {{7,5,3},{3,2,2},{9,0,2},{2,2,2},{4,3,3}};/*系统可用资源数*/int A V AILABLE[N]={3,3,2};/* M个进程已经得到N类资源的资源量*/int ALLOCATION[M][N]={{0,1,0},{2,0,0},{3,0,2},{2,1,1},{0,0,2}};/* M个进程还需要N类资源的资源量*/int NEED[M][N]={{7,4,3},{1,2,2},{6,0,0},{0,1,1},{4,3,1}};int Request[N]={0,0,0};int i=0,j=0;void main(){char flag='Y';void showdata();void changdata(int);void rstordata(int);int chkerr(int);showdata();while (flag=='Y'||flag=='y'){printf("输入申请资源的进程号（0~4）：");scanf("%d",&i);while (i<0||i>=M){printf("输入的进程号不存在，请重输入申请资源的进程号（0~4）：");scanf("%d",&i);}for(j=0;j<N;j++){printf("申请资源%d :",j);scanf("%d",&Request[j]);if (Request[j]>NEED[i][j]){printf("进程%d申请的资源数大于进程%d还需要%d类资源的资源量！",i,i,j);printf("申请不合理，出错！请重新选择\n");exit(0);}else{if (Request[j]>A V AILABLE[j]){printf("进程%d 申请的资源数大于系统可用%d类资源的资源量！",i,j);printf("本次分配不成功。
死锁实验报告
操作系统实验报告银行家算法避免死锁时间：2014-04-17计122吴泽元1213023057计122 刘奔1213023062一、实验内容(1)死锁的避免编写一个程序，实现银行家算法，当系统将资源分配给某一进程而不会死锁时，就分配之。
否则，推迟分配，并显示适当的信息。
(2)死锁的检测分别使用检测“进程—资源循环等待链”的方法和Coffman 的算法来检测进程的死锁状态。
对于相同的进程资源分配、占用次序，比较两个算法的结果。
二、实验目的通过本实验使学生进一步理解死锁的概念，并能选择一个算法来避免死锁，让学生进一步加深理解和掌握死锁的检测算法三、实验题目题目：死锁的避免和死锁的检测。
①数据结构struct Bank{int Available[m];//可利用资源向量int Max[m][n];//最大需求矩阵int Allocation[m][n];//分配矩阵int Need[m][n]; //需求矩阵};②程序总体框图四、源程序#include<iostream>using namespace std;#define m 5 //进程数#define n 3 //资源种类数struct Bank{int Available[m]; //可利用资源向量int Max[m][n]; //最大需求矩阵int Allocation[m][n]; //分配矩阵int Need[m][n]; //需求矩阵}void Initilize(Bank &); //初始化int SafeTest(Bank); //检查安全性void ResoureAllocate(Bank &); //系统对进程资源申请的处理void main(){cout<<"当前系统中存在"<<m<<"个进程"<<n<<"种资源"<<endl;Bank current; //定义变量int flag=1,temp;Initilize(current); //初始化SafeTest(current); //检查安全性while(flag) //循环执行进程申请资源和系统对申请的处理{cout<<"要退出吗？（0=退出，1=继续）"<<endl;cin>>temp;flag=temp;if(flag==1){ResoureAllocate(current);}}}void Initilize(Bank &bank){int i,j;cout<<"输入各进程的相关信息\n";cout<<"请输入进程的最大需求矩阵Max："<<'\n';for(i=0;i<m;i++) //设置最大需求矩阵for(j=0;j<n;j++){ cin>>bank.Max[i][j];}cout<<"请输入分配矩阵Allocation："<<endl;for(i=0;i<m;i++) //设置分配矩阵for(j=0;j<n;j++){ cin>>bank.Allocation[i][j];}for(i=0;i<m;i++) //设置需求矩阵for(j=0;j<n;j++){ bank.Need[i][j]=bank.Max[i][j]-bank.Allocation[i][j];} cout<<"请输入系统当前可利用资源向量："<<'\n';for(i=0;i<n;i++) //设置可利用资源向量cin>>bank.Allocation[i];}int SafeTest(Bank bank){int i,j;int safePCB[m]; //安全序列向量int work[n]; //空闲资源矩阵int Finish[m]; //进程完成标志矩阵for(i=0;i<m;i++)work[i]=bank.Allocation[i];for(i=0;i<m;i++)Finish[i]=false;int k=0;for(i=0;i<m;i++){if(Finish[i]==false){for(j=0;j<n;j++){if(bank.Need[i][j]>work[j])break;}if(j==n){safePCB[k++]=i;for(int q=0;q<n;q++)work[q]+=bank.Allocation[i][q];Finish[i]=ture;i=-1;}}}for(i=0;i<m;i++)if(!Finish[i]){ cout<<"找不到安全序列，系统处于不安全状态！\n";return 0;}cout<<"存在安全序列：";for(i=0;i<m;i++)cout<<"P"<<safePCB[i]+1<<"";cout<<"\n系统处于安全状态";return 1;void ResoureAllocate(Bank &bank){Bank temp=bank;int Request[n];int PCBNum;int i;cout<<"请输入要申请资源的进程序号（1~5）：\n";cin>>PCBNum;cout<<"请输入请求向量：\n";for(i=0;i<n;i++)cin>>Request[i];for(i=0;i<n;i++){if(Request[i]>bank.Need[PCBNum-1][i]){cout<<"进程所需要的资源数已超过它所宣布的最大值，系统不予分派资源！\n";return ;}if(Request[i]>bank.Available[i]){cout<<"系统中无足够的资源满足进程的申请，系统不予分配资源！\n";return ;}}for(i=0;i<n;i++){bank.Available[i]-=Request[i];bank.Need[PCBNum-1][i]-=Request[i];bank.Allocation[PCBNum-1][i]+=Request[i];}if(SafeTest(bank)){cout<<"系统可以为该进程分配资源\n";return ;}else{cout<<"系统不为该进程分配资源\n";bank=temp;return ;}六、实验总结银行家算法是一个经典的避免死锁的算法，它可以有效的避免资源分配时产生死锁。
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。
操作系统银行家解决死锁问题
银行家算法解决死锁一、实验目的死锁会引起计算机工作僵死，因此操作系统中必须防止。
本实验的目的在于了解死锁产生的条件和原因，并采用银行家算法有效地防止死锁的发生。
二、实验设计思路设Request i 是进程Pi 的请求向量。
Request i （j）=k表示进程Pi请求分配Rj类资源k个。
当Pi发出资源请求后，系统按下述步骤进行检查：1、如果Request i ≤Need，则转向步骤2；否则，认为出错，因为它所请求的资源数已超过它当前的最大需求量。
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满足Pi的申请，Pi必须等待。
3、系统试探性地把资源分配给进程Pi，并修改下面数据结构中的数值：Available = Available - Request iAllocation i= Allocation i+ Request iNeed i= Need i - Request i4、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。
如果安全才正式将资源分配给进程Pi，以完成本次分配；否则，将试探分配作废，恢复原来的资源分配状态，让进程Pi等待。
三、运行结果1、在程序运行中，程序中已经输入初值：int MaxAvailable[m]={10,5,7}; //每类资源的个数int Max[n][m]={1,5,3,3,2,4,1,0,2,2,2,2,0,3,2};// 每个进程需要的每类资源最大需求个数int Allocation[n][m]={0,1,0,1,0,0,3,0,2,2,1,1,0,0,2};// 已分配给每个进程的每类资源个数int Available[m];int Need[n][m]; //每个进程还需要的每类资源数经过银行家算法和安全性算法，输出运行成功的进程号。
2、在调整输入初值后:int MaxAvailable[m]={10,5,7};int Max[n][m]={7,5,3,3,2,2,9,0,2,2,2,2,4,3,9};int Allocation[n][m]={0,1,0,2,0,0,3,0,2,2,1,1,0,0,2};int Available[m];int Need[n][m];运行结果为三、源代码：#include <iostream>#include <cstdlib>using namespace std;const int m=3; //资源类数const int n=5; //进程个数int MaxAvailable[m]={10,5,7}; //每类资源的个数int Max[n][m]={1,5,3,3,2,4,1,0,2,2,2,2,0,3,2};// 每个进程需要的每类资源最大需求个数int Allocation[n][m]={0,1,0,1,0,0,3,0,2,2,1,1,0,0,2};// 已分配给每个进程的每类资源个数int Available[m];int Need[n][m]; //每个进程还需要的每类资源数struct Request{int p; //进程int k[m]; //请求资源};bool safe() //安全性算法，判断是否安全{int Work[m]; //系统可分配资源for(int i=0;i<m;i++){Work[i]=Available[i];}bool Finish[n]; //运行结束否for(i=0;i<n;i++)Finish[i]=false;for(int iy=0;iy<n;iy++){for(i=0;i<n;i++){if(!Finish[i]){for(int j=0;j<m;j++){if(Need[i][j]>Work[j]) //需求大于系统资源数，跳出{break;}}if(j==m) //m个资源都满足所需{for(int ix=0;ix<m;ix++){Work[ix]+=Allocation[i][ix];}Finish[i]=true;cout<< "[ " <<i << "] \n" << " --> ";break;}}}}for(i=0;i<n;i++){if(!Finish[i])break;}if(i<n) //存在危险{cout<< "危险" <<endl;return false;}elsereturn true;}void bank(Request r) //银行家算法{int i;int j;for(i=0;i<n;i++)for(j=0;j<m;j++){Need[i][j]=Max[i][j]-Allocation[i][j];} //进程需求资源矩阵for(i=0;i<m;i++){Available[i]=MaxAvailable[i];}for(i=0;i<n;i++)for(j=0;j<m;j++){Available[j]-=Allocation[i][j];}for(i=0;i<m;i++){if(r.k[i]>Need[r.p][i]) //如果请求>所需，跳出{break;}}if(i <m){cout<< "Your request over need! " <<endl;exit(1);}else{for(i=0;i<m;i++){if(r.k[i]> Available[i]) //请求>可以使用的break;}if(i<m){cout<< "Process[ " <<r.p << "] Wait! " <<endl;} //等待else //尝试分配{for(i=0;i<m;i++){Available[i]-=r.k[i];Allocation[r.p][i]+=r.k[i];Need[r.p][i]-=r.k[i];}if(!safe()) //判断分配是否安全，如果不安全，撤销分配{for(i=0;i<m;i++){Available[i]+=r.k[i];Allocation[r.p][i]-=r.k[i];Need[r.p][i]+=r.k[i];}cout<< "系统处于不安全状态" <<endl;}else //如果安全，分配成功{cout << "系统处于安全状态" <<endl;}}}}void main(){Request r;r.p=1; //默认资源标记为1int request[m]={1,0,2}; //默认请求资源for(int i=0;i<m;i++){r.k[i]=request[i];}bank(r);}。
死锁避免实验报告
沈阳工程学院学生实验报告（课程名称：操作系统）一、实验题目死锁避免实验。
二、实验要求编写一段程序模拟银行家算法。
三、实验目的多个进程动态地共享系统的资源时可能会产生死锁现象。
银行家算法是通过对资源的分配进行动态地检查来达到避免死锁的目的。
本实验通过模拟银行家算法的应用，使读者了解银行家算法的执行过程。
从而进一步理解死锁产生的条件和避免死锁问题产生的方法。
四、实验原理分析⑴死锁的产生必须同时满足4个条件：●互斥条件，即一个资源每次只能由一个进程占用。
●请求与保持条件，即一进程请求资源不能满足时，它必须等待，同时它仍保持已得到的所有其它资源。
●不可剥夺条件，任何一个进程不能抢占另一个进程已经获得且未释放的资源。
●环路等待条件，系统进入死锁的状态时，进程和资源之间形成一个封闭的环路。
⑵银行家算法是一种具有代表性的避免死锁的算法。
银行家算法为资源分配定义了两种状态，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。
处于安全状态的系统一定没有死锁发生。
●不安全状态：当系统中不存在一个安全序列时系统处于不安全状态。
不安全状态下一定导致死锁发生。
五、实验过程记录1.流程图安全算法流程图银行家算法2.实验结果图1图2图3图43.结果分析1.对于图1来说因为P0 申请的资源大于他所需求的，所以认为此次分配出错2.对于图2来说因为P0申请的资源大于剩余的资源，所以此次分配出错3对于图3来说对于系统安全且能分配序列的t0安全时刻表资源情况进程max Need allocation Work+allocationfinishQ W QWQ W Q WP0 4 5 1 2 3 3 4 11 true P1 3 6 1 2 2 4 6 15 true P2 5 7 1 2 4 5 10 20 trueP0申请资源是的安全性检查资源情况进程work need allocation Work+allocation finish Q W Q W Q W Q WP0 0 7 0 1 4 4 4 11 truep1 4 11 1 2 2 4 6 15 True P2 6 15 1 2 4 5 10 20 TRUE4.对于图4来说因为最大需求大于可利用资源所以系统不安全五、成绩评定优良中及格不及格出勤内容格式分析总评指导教师：年月日源代码#include <iostream>using namespace std;#define False 0#define True 1int Max[100][100]={0};int Allocation[100][100]={0};int Need[100][100]={0};int Available[100]={0};int Work[100]={0};char name[100]={0};int temp[100]={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<<"\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++){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,x,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++;if(apply==S){for(m=0;m<S;m++){tempwork[i][m]=Work[m];Work[m]=Work[m]+Allocation[i][m];}Finish[i]=True;temp[k]=i;i=-1;k++;flag++;}}}}for(i=0;i<P;i++)if(Finish[i]==False){cout<<"系统不安全"<<endl;return -1;}}cout<<"系统是安全的"<<endl;cout<<"分配的序列:";for(i=0;i<P;i++){cout<<temp[i];if(i<P-1) cout<<"->";}cout<<endl;return 0;}void Changedata(int flag){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++){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]){cout<<"进程"<<flag<<"申请的资源大于可利用的资源。
操作系统实验报告-利用银行家算法避免死锁
计算机操作系统实验报告题目利用银行家算法避免死锁一、实验目的：1、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、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、实验内容：用银行家算法实现资源分配：设计五个进程{p0,p1,p2,p3,p4}共享三类资源{A,B,C}的系统，例如，{A,B,C}的资源数量分别为10，5，7。
进程可动态地申请资源和释放资源，系统按进程的申请动态地分配资源，要求程序具有显示和打印各进程的某一个时刻的资源分配表和安全序列；显示和打印各进程依次要求申请的资源号以及为某进程分配资源后的有关资源数据。
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。
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计算机操作系统实验报告题目利用银行家算法避免死锁
一、实验目的：
1、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、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、实验内容：
用银行家算法实现资源分配：
设计五个进程{p0,p1,p2,p3,p4}共享三类资源{A,B,C}的系统，例如，{A,B,C}的资源数量分别为10，5，7。
进程可动态地申请资源和释放资源，系统按进程的申请动态地分配资源，要求程序具有显示和打印各进程的某一个时刻的资源分配表和安全序列；显示和打印各进程依次要求申请的资源号以及为某进程分配资源后的有关资源数据。
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]=false
②Need<or=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。
4、流程图：
系统主要过程流程图
银行家算法流程图
安全性算法流程图。