实验2.2 银行家算法
银行家算法实验报告
银行家算法实验报告银行家算法实验报告引言：在计算机科学领域中，银行家算法是一种用于避免死锁的资源分配算法。
它是由荷兰计算机科学家艾兹赫尔·迪科斯彻在1965年提出的。
银行家算法通过合理的资源分配和安全性检查，确保系统中的进程能够安全地执行，避免了资源竞争和死锁的发生。
本篇文章将详细介绍银行家算法的原理、实验设计和结果分析。
一、银行家算法的原理银行家算法基于资源的最大需求和可用性进行资源分配。
它将系统中的资源分为若干类别，并为每个类别分配一个初始数量。
当进程请求资源时，银行家算法会检查该请求是否能够满足，如果满足则分配资源，否则将进程置于等待状态。
算法的核心思想是避免分配资源后导致系统无法满足其他进程的资源需求，从而避免死锁的发生。
二、实验设计为了验证银行家算法的有效性，我们设计了一个模拟实验。
实验中，我们创建了一个包含多个进程和资源的系统，并模拟了进程对资源的请求和释放。
每个进程都有自己的资源需求和最大需求量，系统中的资源总量也是有限的。
首先，我们初始化系统的资源数量和每个进程的最大需求量。
然后，模拟进程的请求和释放过程。
当一个进程请求资源时，银行家算法会检查该请求是否能够满足，如果满足则分配资源，否则将进程置于等待状态。
当一个进程释放资源时，系统将回收该资源并重新分配给其他进程。
实验的关键是设计合理的资源分配策略和进程请求顺序，以模拟不同的场景。
我们通过调整进程的最大需求量和资源数量，观察系统的运行情况和死锁的发生情况。
三、实验结果分析通过多次实验，我们得出了以下结论：1. 资源数量的合理分配对避免死锁非常重要。
如果资源数量过少，无法满足进程的最大需求量，系统容易发生死锁。
如果资源数量过多，系统的资源利用率低，效率低下。
因此，需要根据系统的实际需求合理分配资源数量。
2. 进程的最大需求量与资源数量的关系也是影响死锁的重要因素。
当进程的最大需求量超过系统资源数量的一半时，系统容易发生死锁。
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。
实验2.2 银行家算法
实验2.2 银行家算法一、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。
本实验的目的在于让学生独立的使用高级语言编写和调试一个系统动态分配资源的简单模拟程序，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，以加深对课堂上所讲授的知识的理解。
二、实验要求设计有n个进程共享m个系统资源的系统，进程可动态的申请和释放资源，系统按各进程的申请动态的分配资源。
系统能显示各个进程申请和释放资源，以及系统动态分配资源的过程，便于用户观察和分析；三、数据结构1．可利用资源向量Available ，它是一个含有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的数目，其初始值是系统中所配置的该类全部可用资源数目。
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，标是系统中现有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，表示进程i需要Rj类资源的最大数目为k。
3．分配矩阵Allocation，这是一个n×m的矩阵，它定义了系统中的每类资源当前一分配到每一个进程的资源数。
如果Allocation（i，j）=k，表示进程i当前已经分到Rj类资源的数目为k。
Allocation i表示进程i的分配向量，有矩阵Allocation的第i行构成。
4．需求矩阵Need，这是一个n×m的矩阵，用以表示每个进程还需要的各类资源的数目。
如果Need（i，j）=k，表示进程i还需要Rj类资源k个，才能完成其任务。
Need i表示进程i的需求向量，由矩阵Need 的第i行构成。
上述三个矩阵间存在关系：Need（i，j）=Max（i，j）-Allocation（i，j）；四、银行家算法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。
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。
银行家算法实验报告
计算机操作系统实验报告一、实验名称：银行家算法二、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。
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]=false②Need<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）。
银行家算法实验报告
银行家算法实验报告引言：在计算机科学领域，由于资源的有限性，进程资源分配问题一直备受关注。
而银行家算法被广泛应用于操作系统中，用于确保资源的安全分配。
本文旨在介绍银行家算法的原理和应用，并通过实验报告来验证该算法的有效性和可行性。
1. 银行家算法简介银行家算法是由美国学者Dijkstra提出的一种资源分配和避免死锁的算法。
其基本思想是通过银行家的原则来避免系统陷入死锁状态，保证资源分配的安全性和可行性。
银行家算法适用于具有多个进程和多个资源的并发系统中。
2. 银行家算法原理银行家算法基于两个重要的概念：安全性和可分配性。
安全性表示在系统当前状态下，是否存在一种资源分配序列可以使系统避免死锁状态。
可分配性表示系统是否能够满足进程对资源的请求。
银行家算法的实现需要以下几个关键步骤：(1) 初始化：对每个进程设置最大需求量、已分配资源量和需求资源量。
(2) 效验：判断系统当前状态下资源是否满足所有进程的需求，即判断系统是否处于安全状态。
(3) 分配：若系统处于安全状态，则根据某种资源分配策略，为进程分配资源。
(4) 请求：进程请求资源。
(5) 回收：进程释放资源。
3. 银行家算法的实验验证为了验证银行家算法的有效性和可行性，我们设置了一个简单的实验环境，模拟一个有限的资源系统，包含3个进程和3种不同类型的资源。
实验过程如下：(1) 初始化：对每个进程设置最大需求量、已分配资源量和需求资源量。
设置3个进程的最大需求量分别为{5, 4, 3}，已分配资源量分别为{1, 2, 2}，需求资源量分别为{3, 2, 0}。
(2) 效验：判断系统当前状态下资源是否满足所有进程的需求。
经过实验验证，我们发现系统当前状态下资源无法满足进程2的资源需求。
为了保证系统的安全性和避免死锁，根据银行家算法原理，我们将不满足资源需求的进程2暂停，并回滚到初始状态。
重新调整资源分配后，系统进入了安全状态。
(3) 分配：为进程1和进程3分配资源。
实验二银行家算法实验报告
实验二银行家算法实验报告一、实验目的通过本次实验，主要学习了解了银行家算法的原理和实现方式，掌握银行家算法的应用场景，了解了安全序列的概念和判断方法，并通过代码实现加深对银行家算法的理解和掌握。
二、实验过程1、阅读银行家算法的相关理论知识。
2、编写银行家算法的代码实现。
3、根据实验要求，设置不同的初始资源分配和不同的进程请求资源情况，分别计算是否存在安全序列。
三、实验结果与分析1、首先按照实验要求设置一个初始的资源分配情况：可用的资源数目：4 4 4进程数目：4各进程对三种资源的最初需要数目：Max：7 5 33 2 29 0 22 2 2已分配资源数目：Allocation：0 1 02 0 03 0 22 1 1剩余资源数目：Need： 7 4 31 2 26 0 00 1 1根据上述数据，计算出该初试分配情况下的安全序列为：1 -> 3 -> 4 -> 2。
2、然后设置一个进程请求资源的情况：进程 1 请求资源 [3,3,0]，进程 2 请求资源 [1,0,1]，进程 3 请求资源 [2,2,0]，进程 4 请求资源 [0,0,2]。
根据银行家算法，先进行安全性检测，发现该系统不存在安全序列，因此不满足银行家算法的要求，请求不被满足。
3、接着修改初始的资源分配情况和请求的资源情况，进行比较：通过以上的实验操作，得出结论：只有当请求的资源不会导致系统不再安全时，才会满足请求。
银行家算法基于这个假设进行运算，它管理着一个可以分配的表格，该表格显示系统的各种资源已经分配和未分配的情况，并确定哪些进程可以分配资源，哪些不可以。
四、实验总结本次实验通过对银行家算法的概念、原理和应用场景的了解，对该算法有了更深的认识和理解，并通过代码实现和实验操作，进一步巩固和掌握了该算法的应用方法。
在实验过程中，也有一些需要注意的问题：如需要按照一定的顺序输入原数据，正确地计算资源分配和剩余情况；核实每个请求的资源数目是否足够，才进行安全性检测；注意计算过程中数值的准确性和解题思路的正确性等。
c语言银行家算法实验报告
c语言银行家算法实验报告C语言银行家算法实验报告引言：计算机科学领域中，操作系统的资源管理是一个十分重要的课题。
在多任务处理系统中，多个进程同时竞争有限的资源，如何合理地分配和调度资源，以保证系统的稳定性和效率，是一个关键问题。
银行家算法（Banker's Algorithm）是一种经典的资源分配算法，它通过分析系统的资源状态和进程的资源需求，来判断是否能够安全地分配资源，从而避免产生死锁。
一、实验目的本次实验旨在通过C语言编程实现银行家算法，加深对资源管理和死锁问题的理解，并通过实际案例验证银行家算法的有效性。
二、实验环境本次实验使用C语言进行编程，并在Linux操作系统下进行测试。
三、实验过程1. 设计数据结构在开始编写代码之前，我们需要先设计适合的数据结构来表示系统资源和进程的状态。
在银行家算法中，我们需要记录系统中的可用资源数量、各个进程的最大需求资源数量、已分配资源数量和需要资源数量等信息。
通过定义合适的数据结构，我们可以方便地进行资源的分配和回收。
2. 实现银行家算法根据银行家算法的原理，我们可以将其分为两个步骤：安全性检查和资源分配。
在安全性检查中，我们需要判断当前系统状态下是否存在安全序列，即是否能够满足所有进程的资源需求，避免死锁的发生。
在资源分配中，我们需要根据当前系统状态和进程的资源需求，动态地分配和回收资源。
3. 编写测试用例为了验证银行家算法的正确性和有效性，我们需要编写一些测试用例。
测试用例应该包括各种不同的进程资源需求和系统资源状态，以覆盖不同情况下的资源分配和回收。
4. 运行测试用例在编写完测试用例后，我们可以运行程序，观察输出结果。
通过比较实际输出与预期结果，我们可以判断银行家算法的正确性和有效性。
四、实验结果与分析通过运行多个测试用例，我们可以得出以下结论：1. 银行家算法能够有效地避免死锁的发生。
在安全性检查过程中，如果存在安全序列，那么系统可以继续分配资源，否则需要阻塞等待。
银行家算法实验报告c语言
银行家算法实验报告c语言银行家算法实验报告引言：计算机科学中的银行家算法是一种资源分配和避免死锁的算法。
它是由艾德加·戴克斯特拉（Edsger Dijkstra）在1965年提出的。
银行家算法通过判断一个系统是否处于安全状态来决定是否分配资源给进程。
本实验旨在使用C语言实现银行家算法，并通过一系列的实例来验证其有效性。
一、实验背景银行家算法是为了解决资源分配中的死锁问题而提出的。
在多进程系统中，每个进程都需要一定数量的资源来完成任务。
然而，如果资源分配不当，可能会导致死锁的发生，即所有进程都陷入无法继续执行的状态。
银行家算法通过合理地分配资源，避免了死锁的发生。
二、实验目的本实验的主要目的是通过C语言实现银行家算法，并通过实例验证其正确性和有效性。
具体而言，我们将模拟一个系统中的多个进程，并为每个进程分配资源。
然后，我们将使用银行家算法来判断系统是否处于安全状态，从而决定是否继续分配资源。
三、实验过程1. 创建进程和资源我们首先创建了5个进程和3种资源。
每个进程需要的资源数量是随机生成的，以模拟真实情况下的资源需求。
2. 分配资源根据银行家算法的原则，我们按照以下步骤来分配资源：- 首先，检查每个进程的资源需求是否小于等于系统当前可用的资源数量。
- 如果满足条件，将资源分配给该进程，并更新系统剩余资源数量。
- 如果不满足条件，暂时不分配资源给该进程，继续检查下一个进程。
3. 判断系统状态在每次资源分配后，我们需要判断系统是否处于安全状态。
为此，我们使用银行家算法的核心原则：只有当系统能够为每个进程提供所需的资源时，系统才是安全的。
我们通过遍历所有进程来检查其资源需求是否小于等于系统剩余资源数量，如果满足条件，说明系统是安全的。
4. 实例验证我们进行了多个实例验证，以确保银行家算法的正确性。
在每个实例中，我们模拟了不同的进程和资源需求，并观察系统的状态。
通过比较实验结果和预期结果，我们验证了银行家算法的有效性。
(word完整版)实验二银行家算法
实验二银行家算法一、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。
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，有效地防止和避免死锁的发生。
二、内容：银行家算法是避免死锁的一种重要方法，本实验要求编写和调试一个简单的银行家算法程序。
用银行家算法实现资源分配。
三、编程思想：首先分析银行家算法的数据结构，分析可利用资源向量Available、最大需求矩阵Max、分配矩阵Allocation、需求矩阵Need 、进程申请资源的关系,由所学知识可知；Need［i，j]=Max［I，j]—Allocation[i,j］；当进程申请资源的时候；a)Request i>Need[i］。
这种情况表示该进程的资源需求已超过系统所宣布的最大值,出错。
b)Request i=Need［i］。
这种情况表示该进程现在对他所需的全部资源一次申请完成。
c)Request i〉Need［i］。
这种情况表示该进程现在对它所需资源再进行部分的申请,剩余的资源以后再次申请。
发出资源请求后;当进程pia)如果Request i<=Need[i]，转向步骤b，否则显示为出错，因为所需的资源数超过事先要求的最大值。
b)Request i<=Available，便转向步骤三，否则则表示尚无足够资源,p i需等待。
c)假如系统将资源分配给p i 则:Available=Available—RequestiAllocation[i]=Allocation[i]+RequestiNeed［i]=Need[i］-Request安全性算法检查(1)设置向量：工作向量Work，它表示系统可提供给进程继续运行所需的各类资源数目，在执行安全性算法开始时,Work［］= Available[]。
Finish［］，它表示系统是否有足够的资源分配给每个进程，使之运行完成。
操作系统实验2--银行家算法
操作系统实验2--银行家算法(总9页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--操作系统课程设计报告课程名称：银行家算法姓名：刘成启学号：149班级：计算机1008班指导老师：袁宁共享资源分配与银行家算法一、实验目的[问题描述]本题主要内容是模拟实现资源分配。
银行家算法是避免死锁的一种重要方法，本实验要求用高级语言编写和调试一个简单的银行家算法程序。
加深了解有关资源申请、避免死锁等概念，并体会和了解死锁和避免死锁的具体实施方法。
通过对这个算法的设计,让学生能够对书本知识有更深的理解,在操作和其它方面有更高的提升。
二、实验内容[基本要求]具体用银行家算法实现资源分配。
要求如下：(1) 设计一个3个并发进程共享3类不同资源的系统，进程可动态地申请资源和释放资源，系统按各进程的申请动态地分配资源。
(2) 设计用银行家算法，实现资源分配，应具有显示或打印各进程依次要求申请的资源数以及依次分配资源的情况。
(3) 确定一组各进程依次申请资源数的序列，输出运行结果。
[方案设计及开发过程]1银行家分配算法，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，每个进程都无法继续执行下去的死锁现象。
把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.2.算法描述银行家算法: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。
银行家算法实验报告
实验二银行家算法一、实验内容简要描述1．实验目标：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。
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。
2．实验要求：银行家算法是避免死锁的一种重要方法，本实验要求用高级语言编写和调试一个简单的银行家算法程序。
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。
二、报告主要内容1．设计思路A、设计进程对各在资源最大申请表示及初值确定。
B、设定系统提供资源初始状态。
C、设定每次某个进程对各类资源的申请表示。
D、编制程序，依据银行家算法，决定其申请是否得到满足。
2．主要数据结构假设有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AVAILABLE[N] 系统可用资源数ALLOCATION[M*N] M个进程已经得到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3. 主要代码#include <iostream.h>#include "stdio.h"//#include "windows.h"const unsigned short c = 3;//资源类数const unsigned short t = 5;//进程数void Print(); //用于打印输出表格的函数void Input();//用于输入的函数void tryfenpei(int i);//试分配函数void refenpei(int i);//恢复数据函数void checksafe(int s);//安全检测函数//定义初始化数组int Available[c],Max[t][c],Allocation[t][c],Need[t][c],Request[c];int in;//用户选择的进程号/*----------------------------------------------------------------*/int main(int argc, char *argv[]){int i;char ch='Y';cout<<"初始化数据"<<endl;Input();//输入相关数据函数Print();//打印输出相关数据表函数cout<<"初始化完成!..."<<endl<<endl<<endl;do{if(ch=='Y'||ch=='y'){cout<<"欢迎进入实验!请稍后..."<<endl;// Sleep(1000);cout<<"已顺利进入实验..."<<endl;cout<<"请输入发起请求的进程号(0-4):";while(cin>>in){if(!(0<=in&&in<=4)){cout<<"不存在该进程,请重新输入"<<endl;}else break;};cout<<"您输入的是"<<"p["<<in<<"]"<<" 进程"<<endl;cout<<"该进程需求量为：";for(i=0;i<c;i++)cout<<Need[in][i]<<" ";cout<<endl;cout<<"请输入请求资源的数目:";//输入格式为X for(i=0;i<c;i++){while(cin>>Request[i]){if(Request[i]<0) cout<<"错误!输入的数字无效."<<endl;elseif(Request[i]>Need[in][i]) cout<<"错误!超出进程需求量"<<endl<<endl;if(Request[i]>Available[i]) cout<<"错误!系统还没有足够的可用资源量满足进程需要"<<endl<<endl;else break;}}cout<<"输入成功，您输入的是："<<Request[0]<<" "<<Request[1]<<" "<<Request[2];cout<<endl;cout<<"开始执行银行家算法，下面进行试分配..."<<endl;tryfenpei(in);//分配函数//Sleep(1000);cout<<"试分配完成!"<<endl;cout<<"进入安全性检测..."<<endl;//Sleep(1000);checksafe(in);//安全性检测函数cout<<"需要继续实验吗?（y-继续n终止）";}elseif(ch=='N'||ch=='n'){cout<<"感谢您的使用，祝您愉快!"<<endl<<"正在退出..."<<endl;break;}elsecout<<"输入无效!请重新输入."<<endl;}while(cin>>ch);return 0;}/*---------------------main函数结束----------------------------------*//*-------------------------输出函数----------------------------------*/void Print(){int i,j;cout<<" 进程个数："<<t<<" 资源个数："<<c<<endl;cout<<"正在更新数据..."<<endl;//Sleep(1500);cout<<"|-----|----------|------------|----------|-----------|"<<endl;cout<<"|----|最大需求矩阵|已分配矩阵-|-需求矩阵-可用资源向量|"<<endl;cout<<"|\ 资源| Max | Allocation | Need | Available |"<<endl;cout<<"| \ | A B C | A B C | A B C | A B C |"<<endl;cout<<"|进程\ | | | | |"<<endl; cout<<"|-----|----------|------------|----------|-----------|"<<endl;for(i=0;i<5;i++){cout<<"| p"<<i<<" | ";for(j=0;j<3;j++){cout<<Max[i][j]<<" ";}cout<<"|";for(j=0;j<3;j++){cout<<" "<<Allocation[i][j];}cout<<" |";for(j=0;j<3;j++){cout<<" "<<Need[i][j];}cout<<" |";if(i==0){for(j=0;j<3;j++){cout<<" "<<Available[j];}cout<<" |";}if(i>0){cout<<" |";}cout<<endl;}cout<<"|-----|----------|------------|----------|-----------|"<<endl;}/*-------------------------输出函数结束--------------------------------*//*--------------------------输入函数----------------------------------*/void Input(){for(int j=0;j<c;j++){cout<<"请输入Available["<<j<<"]:";while(cin>>Available[j]){if(Available[j]<0)cout<<"输入数字无效，请重新输入"<<endl;else break;};}for(int k=1;k<4;k++)//其他三个属性和一次打印输出表{for(int l=0;l<t;l++)//五个进程循环输入{for(int m=0;m<c;m++)//三个类资源ABC循环输入{if(k==1&&m<t){cout<<"请输入Max["<<l<<"]["<<m<<"]:";while(cin>>Max[l][m]){if(Max[l][m]<0)cout<<"输入数字无效，请重新输入"<<endl;else break;};}if(k==2&&m<t){cout<<"请输入Allocation["<<l<<"]["<<m<<"]:";while(cin>>Allocation[l][m])if(Allocation[l][m]<0)cout<<"输入数字无效，请重新输入"<<endl;else break;//cout<<"Allocation["<<l<<"]["<<m<<"]="<<Allocation[l][m]<<endl;}if(k==3&&m<t)Need[l][m]=Max[l][m]-Allocation[l][m];}}}}//*-------------------------输入函数结束----------------------------------*//*-------------------------试分配函数----------------------------------*/void tryfenpei(int i){for(int f=0;f<c;f++){Available[f] = Available[f] - Request[f];Allocation[i][f] = Allocation[i][f] + Request[f];Need[i][f] = Need[i][f]-Request[f];}}/*-------------------------试分配函数结束----------------------------------*//*-------------------------恢复数据函数----------------------------------*/void refenpei(int i){for(int f=0;f<c;f++){Available[f] = Available[f] + Request[f];Allocation[i][f] = Allocation[i][f] - Request[f];Need[i][f] = Need[i][f]+Request[f];//cout<<Available[f]<<" "<<Allocation[i][f]<<" "<<Need[i][f]<<endl;}}/*-------------------------恢复数据函数结束----------------------------------*//*-------------------------安全检测函数----------------------------------*/void checksafe(int s){int Work,flag,temp[t],i,j,l=0,k=0;bool Finish[t];for(i=0;i<t;i++)Finish[i]=false;for(j=0;j<3;j++){Work=Available[j];//cout<<"Work="<<Work<<endl;for(i=0;i<t;i++){if(Finish[i]==true) l++;//用l是否达到5来判断这条进程A类资源或者B类资源是否通过安全检测，C类资源没有经过这里}if(l==5)//一共有三类资源A B C，一条进程下面的安全性检测只检测了A类。
实验报告_银行家算法
1. 题目分析1.1 设计目的●理解死锁产生的原因和必要条件●了解避免死锁的几种基本方法●掌握银行家算法及安全性算法1.2 设计内容设计内容包括银行家算法和安全性算法，以及用VC界面实现输出1.3 相关知识概述银行家算法是一种最有代表性的避免死锁的算法。
要解释银行家算法，必须先解释操作系统安全状态和不安全状态。
安全状态：如果存在一个由系统中所有进程构成的安全序列P1，…，Pn，则系统处于安全状态。
安全状态一定是没有死锁发生。
不安全状态:不存在一个安全序列。
不安全状态一定导致死锁。
安全序列：一个进程序列{P1，…，Pn}是安全的，如果对于每一个进程Pi(1≤i≤n），它以后尚需要的资源量不超过系统当前剩余资源量与所有进程Pj (j < i )当前占有资源量之和。
2. 概要设计2.1主要数据结构描述static int MAX[5][3]; //最大需求矩阵static int AVAILABLE[3]; //可利用资源矩阵static int ALLOCATION[5][3]; //分配矩阵static int NEED[5][3]; //需求矩阵因为数组成员MAX,AVAILABLE, ALLOCATION, NEED的值每次调用一次银行家算法，如果分配成功，都会改变，所以将他们设定为静态成员变量。
int Request[3]; //请求向量int Work[3]; //工作向量bool FINISH[5];//标记系统是否有足够的资源分配给进程2.2 流程图（1）银行家算法流程图单击“执行银行家算法”按钮时会调用OnButton1()函数，相当于银行家算法注：只要不按“退出”按钮退出程序，数组MAX,A V AILABLE, ALLOCATION, NEED中会保留上一次执行完后变化的值，不停的单击“进行银行家算法”按钮，程序会在上一次执行完后的基础上反复的执行银行家算法。
（2）安全性算法流程图3. 详细设计3.1 主要算法描述当进程pi提出资源申请时，系统执行下列步骤：（1）若Request≤Need,转（2）；否则错误返回（2）若Request≤Available,转（3）；否则进程等待(3）假设系统分配了资源，则有：Available:=Available-Request;Allocation:=Allocation+Request;Need:=Need-Request若系统新状态是安全的，则分配完成若系统新状态是不安全的，则恢复原状态，进程等待安全性检查的步骤：(1) Work:=Available;Finish:=false;(2) 寻找满足条件的i：Finish=false;Need≤Work;如果不存在，则转(4)(3) Work:=Work+Allocation;Finish:=true;转(2)(4) 若对所有i,Finish=true,则系统处于安全状态，否则处于不安全状态3.2 程序界面设计4. 编码实现4.1 开发工具简介Visual C++集成开发环境下下实现的4.2 部分程序源码int CSisuoDlg::MAX[5][3]={{7,5,3},{3,2,2},{9,0,2},{2,2,2},{4,3,3}};int CSisuoDlg::AVAILABLE[3]={3,3,2};int CSisuoDlg::ALLOCATION[5][3]={{0,1,0},{2,0,0},{3,0,2},{2,1,1},{0,0,2}}; int CSisuoDlg::NEED[5][3]={{7,4,3},{1,2,2},{6,0,0},{0,1,1},{4,3,1}};int CSisuoDlg::safe(){int i,j,k,l=0;int Work[3];bool FINISH[5];int p[5];for(i=0;i<3;i++)Work[i]=AVAILABLE[i];for(i=0;i<5;i++){ FINISH[i]=false;}for(i=0;i<5;i++){if(FINISH[i]==true){ continue;}else{for(j=0;j<3;j++){if(NEED[i][j]>Work[j]){break;}}if(j==3)//找到满足要求的进程{FINISH[i]=true;for(k=0;k<3;k++){Work[k]+=ALLOCATION[i][k];}p[l++]=i;//记录安全序列i=-1;//每次都是从头开始找}else{continue;}}if(l==5){show+="经安全性检查,系统安全,本次分配成功。
计算机操作系统-实验二：银行家算法
for (i = 0; i < no1; i++) { printf(" p%d/%d
",i,i);
for (j = 0; j < no2; j++) {printf("%d ",max[i][j]);}
for (j = 0; j < no2; j++) {printf(" %d ",allocation[i][j]);}
1、在多道程序系统中，虽可借助与多个进程的并发执行，来改善系统的资源利用率，提高系统的吞吐 量，但可能发生一种危险---死琐。产生死锁的原因可归结为两点：
1：竞争资源。当系统中供多个进程共享的资源如打印机、公用队列等，其数目不足以满足诸进程 的需要时，会引起诸进程对资源的竞争而产生死锁。
2：进程间推进顺序非法。进程在运行过程中，请求和释放资源的顺序不当，也同样会导致产生进 程死锁。
计算机操作系统-实验二：银行家算法
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;
实验二银行家算法实验报告
《操作系统原理》实验报告实验二银行家算法实验专业：计算机科学与技术学号：030840204姓名：简郸实验日期：2010-5-22一、实验目的通过银行家算法理解操作系统安全状态和不安全状态。
二、实验要求根据课本第204页在T0时刻系统分配的资源，用银行家算法判断系统是否处于安全序列，它的安全序列怎样。
三、实验方法内容1.算法设计思路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。
2.算法流程图3.主要的常量变量n：系统中进程的总数m：资源类总数Available: ARRAY[1..m] of integer;Max: ARRAY[1..n,1..m] of integer;Allocation: ARRAY[1..n,1..m] of integer;Need: ARRAY[1..n,1..m] of integer;Request: ARRAY[1..n,1..m] of integer;符号说明：Available 可用剩余资源Max 最大需求Allocation 已分配资源Need 需求资源Request 请求资源4.主要模块当进程pi提出资源申请时，系统执行下列步骤：(“=”为赋值符号，“==”为等号)step（1）若Request<=Need, goto step（2）；否则错误返回step（2）若Request<=Available, goto step（3）；否则进程等待step（3）假设系统分配了资源，则有：Available=Available-Request;Allocation=Allocation+Request;Need=Need-Request若系统新状态是安全的，则分配完成若系统新状态是不安全的，则恢复原状态，进程等待为进行安全性检查，定义数据结构：Work:ARRAY[1..m] of integer;Finish:ARRAY[1..n] of Boolean;安全性检查的步骤：step (1):Work=Available;Finish=false;step (2) 寻找满足条件的i：a.Finish==false;b.Need<=Work;如果不存在，goto step(4)step(3)Work=Work+Allocation;Finish=true;goto step(2)step (4) 若对所有i,Finish=true,则系统处于安全状态，否则处于不安全状态/* 银行家算法，操作系统概念(OS concepts Six Edition)reedit by Johnny hagen，SCAU，run at vc6.0*/四、实验代码#include "malloc.h"#include "stdio.h"#include "stdlib.h"#define alloclen sizeof(struct allocation)#define maxlen sizeof(struct max)#define avalen sizeof(struct available)#define needlen sizeof(struct need)#define finilen sizeof(struct finish)#define pathlen sizeof(struct path)struct allocation{int value;struct allocation *next;};struct max{int value;struct max *next;};struct available /*可用资源数*/{int value;struct available *next;};struct need /*需求资源数*/{int value;struct need *next;};struct path{int value;struct path *next;};struct finish{int stat;struct finish *next;};int main(){int row,colum,status=0,i,j,t,temp,processtest;struct allocation *allochead,*alloc1,*alloc2,*alloctemp;struct max *maxhead,*maxium1,*maxium2,*maxtemp;struct available *avahead,*available1,*available2,*workhead,*work1,*work2,*worktemp,*worktemp1;struct need *needhead,*need1,*need2,*needtemp;struct finish *finihead,*finish1,*finish2,*finishtemp;struct path *pathhead,*path1,*path2;printf("\n请输入系统资源的种类数:");scanf("%d",&colum);printf("请输入现时内存中的进程数:");scanf("%d",&row);printf("请输入已分配资源矩阵:\n");for(i=0;i<row;i++){for (j=0;j<colum;j++){printf("请输入已分配给进程p%d 的%c 种系统资源:",i,'A'+j);if(status==0){allochead=alloc1=alloc2=(struct allocation*)malloc(alloclen);alloc1->next=alloc2->next=NULL;scanf("%d",&allochead->value);status++;}else{alloc2=(struct allocation *)malloc(alloclen);scanf("%d,%d",&alloc2->value);if(status==1){allochead->next=alloc2;status++;}alloc1->next=alloc2;alloc1=alloc2;}}}alloc2->next=NULL;status=0;printf("请输入最大需求矩阵:\n");for(i=0;i<row;i++){for (j=0;j<colum;j++){printf("请输入进程p%d 种类%c 系统资源最大需求:",i,'A'+j); if(status==0){maxhead=maxium1=maxium2=(struct max*)malloc(maxlen); maxium1->next=maxium2->next=NULL;scanf("%d",&maxium1->value);status++;}else{maxium2=(struct max *)malloc(maxlen);scanf("%d,%d",&maxium2->value);if(status==1){maxhead->next=maxium2;status++;}maxium1->next=maxium2;maxium1=maxium2;}}}maxium2->next=NULL;status=0;printf("请输入现时系统剩余的资源矩阵:\n");for (j=0;j<colum;j++){printf("种类%c 的系统资源剩余:",'A'+j);if(status==0){avahead=available1=available2=(struct available*)malloc(avalen); workhead=work1=work2=(struct available*)malloc(avalen); available1->next=available2->next=NULL;work1->next=work2->next=NULL;scanf("%d",&available1->value);work1->value=available1->value;status++;}else{available2=(struct available*)malloc(avalen);work2=(struct available*)malloc(avalen);scanf("%d,%d",&available2->value);work2->value=available2->value;if(status==1){avahead->next=available2;workhead->next=work2;status++;}available1->next=available2;available1=available2;work1->next=work2;work1=work2;}}available2->next=NULL;work2->next=NULL;status=0;alloctemp=allochead;maxtemp=maxhead;for(i=0;i<row;i++)for (j=0;j<colum;j++){if(status==0){needhead=need1=need2=(struct need*)malloc(needlen);need1->next=need2->next=NULL;need1->value=maxtemp->value-alloctemp->value;status++;}else{need2=(struct need *)malloc(needlen);need2->value=(maxtemp->value)-(alloctemp->value); if(status==1){needhead->next=need2;status++;}need1->next=need2;need1=need2;}maxtemp=maxtemp->next;alloctemp=alloctemp->next;}need2->next=NULL;status=0;for(i=0;i<row;i++){if(status==0){finihead=finish1=finish2=(struct finish*)malloc(finilen); finish1->next=finish2->next=NULL;finish1->stat=0;status++;}else{finish2=(struct finish*)malloc(finilen);finish2->stat=0;if(status==1){finihead->next=finish2;status++;}finish1->next=finish2;finish1=finish2;}}finish2->next=NULL; /*Initialization compleated*/ status=0;processtest=0;for(temp=0;temp<row;temp++){alloctemp=allochead;needtemp=needhead;finishtemp=finihead;worktemp=workhead;for(i=0;i<row;i++){worktemp1=worktemp;if(finishtemp->stat==0){for(j=0;j<colum;j++,needtemp=needtemp->next,worktemp=worktemp->next) if(needtemp->value<=worktemp->value)processtest++;if(processtest==colum){for(j=0;j<colum;j++){worktemp1->value+=alloctemp->value;worktemp1=worktemp1->next;alloctemp=alloctemp->next;}if(status==0){pathhead=path1=path2=(struct path*)malloc(pathlen);path1->next=path2->next=NULL;path1->value=i;status++;}else{path2=(struct path*)malloc(pathlen);path2->value=i;if(status==1){pathhead->next=path2;status++;}path1->next=path2;path1=path2;}finishtemp->stat=1;}else{for(t=0;t<colum;t++)alloctemp=alloctemp->next; finishtemp->stat=0;}}elsefor(t=0;t<colum;t++){needtemp=needtemp->next; alloctemp=alloctemp->next;}processtest=0;worktemp=workhead;finishtemp=finishtemp->next;}}path2->next=NULL;finishtemp=finihead;for(temp=0;temp<row;temp++){if(finishtemp->stat==0){printf("\n系统处于非安全状态!\n"); exit(0);}finishtemp=finishtemp->next;}printf("\n系统处于安全状态.\n"); printf("\n安全序列为: \n");do{printf("p%d ",pathhead->value);}while(pathhead=pathhead->next); printf("\n");return 0;}五、实验结果1.执行结果果分析现时系统剩余的资源矩阵能满足进程的请求，并且能使系统处于安全状态六、实验总结多个进程同时运行时，系统根据各类系统资源的最大需求和各类系统的剩余资源为进程安排安全序列，使得系统能快速且安全地运行进程，不至发生死锁。
银行家算法实验报告
1 需求分析....................................................................................................................................... 2
1.1 输入的形式和输入值的范围.......................................................................... 2 1.2 输出的形式...................................................................................................... 3 1.3 程序所能达到的功能...................................................................................... 4 1.4 测试数据 ...................................................................................................... 4
7) 该进程所需的各资源数目。输入类型为 int 的数组，形式类似“各资源现 有数目” ，但应该注意，其范围应当不大于剩余资源的数量，即 Request[i]<=Available[i]。
1.2 输出的形式
1) 首先要求用户输入初始化数据，系统将依次输出以下提示： 请输入进程的数目： 请输入资源的种类数目： 请输入每个进程最多所需的各资源数目： 请输入每个进程已分配的各资源数目： 请输入各个资源现有的数目： 当输入第四项“每个进程已分配的各资源数目”时，输入的已分配资源数若 大于每个进程最多所需的各资源数，即 Allocation[i][j]>Max[i][j]，系统将提示哪 个进程的第几个资源分配出错，提示如下： 您输入的第 n 个进程所拥有的第 m 个资源数错误! 2) 完成数据初始化后，将列出系统的进程及资源情况，形式如下： 现系统的进程及资源情况如下： Available: 资源 A：a Need: 进程 0：a0 进程 1：a1 „„ Allocation: 进程 0：a0 进程 1：a1 „„ 3) 接着演示进程申请资源，系统将依次输出以下提示： 请输入要申请资源的进程号： 请输入进程所请求的各资源的数目： b0 b1 c0 c1 b0 b1 c0 c1 资源 B：b 资源 C：c „„
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实验2.2 银行家算法一、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。
本实验的目的在于让学生独立的使用高级语言编写和调试一个系统动态分配资源的简单模拟程序，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，以加深对课堂上所讲授的知识的理解。
二、实验要求设计有n个进程共享m个系统资源的系统，进程可动态的申请和释放资源，系统按各进程的申请动态的分配资源。
系统能显示各个进程申请和释放资源，以及系统动态分配资源的过程，便于用户观察和分析；三、数据结构1．可利用资源向量Available ，它是一个含有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的数目，其初始值是系统中所配置的该类全部可用资源数目。
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，标是系统中现有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，表示进程i需要Rj类资源的最大数目为k。
3．分配矩阵Allocation，这是一个n×m的矩阵，它定义了系统中的每类资源当前一分配到每一个进程的资源数。
如果Allocation（i，j）=k，表示进程i当前已经分到Rj类资源的数目为k。
Allocation i表示进程i的分配向量，有矩阵Allocation的第i行构成。
4．需求矩阵Need，这是一个n×m的矩阵，用以表示每个进程还需要的各类资源的数目。
如果Need（i，j）=k，表示进程i还需要Rj类资源k个，才能完成其任务。
Need i表示进程i的需求向量，由矩阵Need 的第i行构成。
上述三个矩阵间存在关系：Need（i，j）=Max（i，j）-Allocation（i，j）；四、银行家算法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。
假定系统有5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下图：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 1 2 2(3 0 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 1五、安全性算法1．设置两个向量。
Work：它表示系统可提供给进程继续运行的各类资源数目，它包含m个元素，开始执行安全性算法时，Work = Available。
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Finish（I）=false；当有足够资源分配给进程Pi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。
Finish（i）= = false；Need i≤work；如找到则执行步骤3；否则，执行步骤4；3．当进程Pi获得资源后，可顺利执行直到完成，并释放出分配给它的资源，故应执行Work = work + Allocation iFinish（i）=true；转向步骤2；4．若所有进程的Finish（i）都为true，则表示系统处于安全状态；否则，系统处于不安全状态。
六、系统流程图七．银行家算法程序代码#include<stdio.h>#include<conio.h>#include<iostream>using namespace std;typedef struct Max1 // 资源的最大需求量{int m_a;int m_b;int m_c;}Max;typedef struct Allocation1 //已分配的资源数{int a_a;int a_b;int a_c;}Allocation;typedef struct Need1 //还需要的资源数{int n_a;int n_b;int n_c;}Need;struct Available1 //可利用的资源量{int av_a;int av_b;int av_c;} q;struct pr //定义一个结构{char name;Max max;Allocation allocation;Need need;int finishflag;}p[5];char na[5];//******************************************** void init() //读入文件"1.txt"{cout<<"各进程还需要的资源数NEED："<<endl;FILE *fp;fp=fopen("1.txt","r+"); // 打开文件"1.txt"for(int i=0;i<5;i++){fscanf(fp,"%c,%d,%d,%d,%d,%d,%d\n",&p[i].name,&p[i].max.m_a,&p[i].max.m_b, &p[i].max.m_c,&p[i].allocation.a_a,&p[i].allocation.a_b,&p[i].allocation.a_c);p[i].need.n_a=p[i].max.m_a-p[i].allocation.a_a;p[i].need.n_b=p[i].max.m_b-p[i].allocation.a_b;p[i].need.n_c=p[i].max.m_c-p[i].allocation.a_c;cout<<p[i].name<<": "<<p[i].need.n_a<<" "<<p[i].need.n_b<<" "<<p[i].need.n_c<<endl;}fclose(fp); //关闭文件}//***********************************************int fenpei()//分配资源{cout<<"Available:";cout<<q.av_a<<" "<<q.av_b<<" "<<q.av_c<<endl;int finishcnt=0,k=0,count=0;for(int j=0;j<5;j++)p[j].finishflag=0;while(finishcnt<5){for(int i=0;i<5;i++){if(p[i].finishflag==0&&q.av_a>=p[i].need.n_a&&q.av_b>=p[i].need.n_b&&q.av_c>=p[i].ne ed.n_c){q.av_a+=p[i].allocation.a_a;q.av_b+=p[i].allocation.a_b;q.av_c+=p[i].allocation.a_c;p[i].finishflag=1;finishcnt++;na[k++]=p[i].name;break;}}count++;//禁止循环过多if(count>5)return 0;}}//****************************************************int shq() //申请资源{int m=0,i=0,j=0,k=0; //m为进程号; i,j,k为申请的三类资源数cout<<"请输入进程号和请求资源的数目!"<<endl;cout<<"如：进程号资源A B C"<<endl;cout<<" 0 2 0 2"<<endl;cin>>m>>i>>j>>k;if(i<=p[m].need.n_a&&j<=p[m].need.n_b &&k<=p[m].need.n_c){if(i<=q.av_a&&j<=q.av_b&&k<=q.av_c){p[m].allocation.a_a+=i;p[m].allocation.a_b+=j;p[m].allocation.a_c+=k;p[m].need.n_a=p[m].max.m_a-p[m].allocation.a_a;p[m].need.n_b=p[m].max.m_b-p[m].allocation.a_b;p[m].need.n_c=p[m].max.m_c-p[m].allocation.a_c;cout<<"各进程还需要的资源数NEED:"<<'\n';for(int w=0;w<5;w++)cout<<p[w].name<<": "<<p[w].need.n_a<<" "<<p[w].need.n_b<<" "<<p[w].need.n_c<<endl;return 1;}elsecout<<"Request>Available让进程"<<m<<"等待......"<<endl;}elsecout<<"Request>Need,让进程"<<m<<"等待......"<<endl;return 0;}//********************************************void main(){int flag;char c;cout<<" /******** 银行家算法********/ "<<endl;cout<<"确认已经在\"1.txt\"文档中正确输入各进程的有关信息后按回车键"<<endl;getch();init();q.av_a=10; //各种资源的数量q.av_b=5;while(flag){for(int i=0;i<5;i++){q.av_a-= p[i].allocation.a_a;q.av_b-= p[i].allocation.a_b;q.av_c-= p[i].allocation.a_c;}if(fenpei()){cout<<"这样配置资源是安全的!"<<endl;cout<<"其安全序列是：";for(int k=0;k<5;k++)cout<<"-->"<<na[k];cout<<endl;cout<<"有进程发出Request请求向量吗?(Enter y or Y)"<<endl;cout<<endl;c=getch();if(c=='y'||c=='Y'){if(shq())continue;else break;}else flag=0;}else{flag=0;cout<<"不安全"<<endl;}}}八. 测试文件1.txt内容0,7,5,3,0,1,01,3,2,2,2,0,02,9,0,2,3,0,23,2,2,2,2,1,14,4,3,3,0,0,2九．运行结果。