银行家算法的实现

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银行家算法及代码实现

银行家算法及代码实现
资源数


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





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






}







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

操作系统实验二:银行家算法

操作系统实验二:银行家算法

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

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

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

若可能产⽣死锁(处于不安全状态),则暂不进⾏本次资源分配,以避免死锁。

算法有著名的银⾏家算法。

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

如果不存在这样的安全序列,则称系统处于不安全状态。

2、银⾏家算法把操作系统看作是银⾏家,操作系统管理的资源相当于银⾏家管理的资⾦,进程向操作系统请求分配资源相当于⽤户向银⾏家贷款。

为保证资⾦的安全,银⾏家规定:(1) 当⼀个顾客对资⾦的最⼤需求量不超过银⾏家现有的资⾦时就可接纳该顾客;(2) 顾客可以分期贷款,但贷款的总数不能超过最⼤需求量;(3) 当银⾏家现有的资⾦不能满⾜顾客尚需的贷款数额时,对顾客的贷款可推迟⽀付,但总能使顾客在有限的时间⾥得到贷款;(4) 当顾客得到所需的全部资⾦后,⼀定能在有限的时间⾥归还所有的资⾦。

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

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

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

C语言实验报告范例

C语言实验报告范例

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

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

2. 银行家算法是一种负责实现“当前分配”的基于矩阵的编程模型。

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

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

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

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

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

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

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

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

银行家算法课程设计小结

银行家算法课程设计小结

银行家算法课程设计小结【实用版】目录一、银行家算法概述二、银行家算法的关键概念三、银行家算法的实现过程四、银行家算法的优缺点五、总结正文一、银行家算法概述银行家算法是一种避免死锁的资源分配策略,主要应用于操作系统中。

它的目的是在系统中分配资源时,确保资源的安全性,防止系统进入不安全状态并产生死锁现象。

在银行家算法中,系统会根据进程的需求和当前资源状况,动态地分配资源,以保证每个进程都能顺利完成任务。

二、银行家算法的关键概念1.安全状态:在系统中,如果所有进程可以按照一定的顺序排列,使得每个进程所需的剩余资源量都不超过系统当前剩余资源与该进程已占用资源之和,则称系统处于安全状态。

2.不安全状态:如果系统中存在一个进程无法获得其所需的资源,或者某个进程提出的资源需求会导致系统资源不足,从而使得系统无法满足其他进程的需求,则称系统处于不安全状态。

3.资源分配:银行家算法的核心思想是,在分配资源之前,首先要判断分配后的系统状态是否安全。

如果分配后系统处于安全状态,则进行资源分配;否则,让进程等待。

三、银行家算法的实现过程银行家算法的实现主要包括以下几个步骤:1.初始化数据结构:系统需要维护一张资源表,记录每类资源的剩余量。

同时,每个进程也需要记录其最大需求量和已占用资源量。

2.进程发起资源请求:进程在执行过程中,会根据需要发起资源请求。

请求的资源量不能超过该进程的最大需求量。

3.判断系统状态:系统会根据当前资源状况和进程请求的资源量,判断系统是否处于安全状态。

如果系统处于安全状态,则进行资源分配;否则,让进程等待。

4.资源分配:如果系统处于安全状态,系统会按照进程请求的资源量进行分配。

分配后,需要更新资源表和进程的已占用资源量。

5.进程释放资源:当进程完成任务后,会释放所占用的资源。

系统需要根据进程释放的资源量,更新资源表。

四、银行家算法的优缺点1.优点:银行家算法可以有效避免死锁现象的发生,保证系统的安全性。

银行家算法的实现与应用

银行家算法的实现与应用

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

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

由于银行家算法中安全检查过程要求严格,导致系统开销过大,效率不高。

对此,本文对它的性能做了改进。

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

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

c语言银行家算法

c语言银行家算法

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

银行家算法是一种避免死锁的资源分配算法,它模拟了银行贷款的过程。

当一个进程请求资源时,系统先检查分配后是否安全,如果是,则分配资源。

否则,进程必须等待,直到足够的资源可用。

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

银行家算法实验报告

银行家算法实验报告

银行家算法分析、设计与实现一、设计理论描述本设计的目的是通过编写和调试一个系统动态分配资源的简单模拟程序,观察死锁产生的条件,并采用适当的算法,有效地防止和避免死锁地发生。

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

同时编写和调试一个系统动态资源的简单模拟程序,观察死锁产生的条件,并使用适当的算法,有效的防止和避免死锁的发生。

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

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

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

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

当进程在处于等待态时,表示系统不能满足该进程当前的资源申请。

“资源需求总量”表示进程在整个执行过程中总共要申请的资源量。

显然,,每个进程的资源需求总量不能超过系统拥有的资源总数, 银行算法进行资源分配可以避免死锁.二、算法描述及数据结构模型1.银行家算法:设进程i提出请求Request[n],则银行家算法按如下规则进行判断。

(1)如果Request[n]>Need[i,n],则报错返回。

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

(3)假设进程i的申请已获批准,于是修改系统状态:Available=Available-RequestAllocation=Allocation+RequestNeed=Need-Request(4)系统执行安全性检查,如安全,则分配成立;否则试探险性分配作废,系统恢复原状,进程等待。

银行家算法的模拟实现

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


银行结算法有效避免了系统在资源分配中的死锁问题。通过至此实验更是加深了对这一方面的理解与认识,对系统进程分配资源的过程和实现该过程的算法结构认识更加深刻。
{ if (FINISH[i] == true)
{ continue;
}for (j = 0; j < n; j++)//循环查找第i个进程需要的各个资源数是否超过系统现有的对应的资源数
}
if (NEED[i][j] > Work[j])//第i个进程需要的第j个资源数>系统现有的第j个资源数
{ break ;
goto input;
}
} for (i = 0; i < n; i++)//如果请求合理,那么下面
{ AVAILABLE[i] -= REQUEST[cusneed][i];//系统可用资源减去申请了的
ALLOCATION[cusneed][i] += REQUEST[cusneed][i];//线程被分配的资源加上已申请了的
Work[i] = AVAILABLE[i];
for (i = 0; i < m; i++)
{ FINISH[i] = false;//FINISH记录每个进程是否安全
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  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
{
for (int i=0;i<S;i++)
{
Available[i]=Available[i]-Request[i];
Allocation[flag][i]=Allocation[flag][i]+Request[i];
Need[flag][i]=Need[flag][i]-Request[i];
for (j=0;j<s;j++)
{
Need[i][j]=Max[i][j]-Allocation[i][j];
}
}
Showdata();
Judgesafe();
return 0;
}
Allocation(i)=Allocation(i)+Request(i)
Need(i)=Need(i)-Request(i)
4)调用安全状态检查算法。
设Work(m)为临时工作向量。初始时Work=Available。令N={1,2,……n}。
寻求j∈N使其满足:Need(j)<=Work,若不存在这样的j则转至3)。
{
cout<<"进程"<<flag<<"申请的资源大于可利用的资源。"<<endl;
cout<<"分配不合理,不予分配!"<<endl;
ch='N';
break;
}
}
if (ch=='Y')
{
Changedata(flag);
if (Judgesafe()==-1)
{
cout<<"进程"<<flag<<"申请资源后,系统进入死锁状态,分配失败!"<<endl;
实验四银行家算法的实现
1、实验目的
通过编写和调试银行家算法的模拟程序以加深对避免死锁方案的理解。熟悉银行家算法的分配思想。
2、实验要求
设计一个银行家方案。并编写模拟程序实现之。已知系统总共的资源数、进程名、进程已分配的资源、进程运行完毕最大最资源的需求量,以书上例题为例,分析某一时刻系统的安全状态,如果安全,输出安全序列。
3、算法描述
银行家算法中数据结构如下:
n:系统中的进程个数;
m:系统中的资源类数。
1)Available(m):现有资源向量。
Available(j)=k表示k个未分配的j类资源
2)Max(n,m):资源最大申请量矩阵。
Max(i,j)=k表示第i个进程在运行过程中对第j类资源的最大申请量为k。
3)Allocation(n,m):资源分配矩阵。
cout<<"\t";
for(j=0;j<3;j++)
{
for (i=0;i<S;i++)
{
cout<<name[i]<<" ";
}
cout<<"\t";
}
cout<<endl;
for(i=0;i<P;i++)
{
cout<<i<<"\t";
for (j=0;j<S;j++)
{
cout<<Max[i][j]<<" ";
}
cout<<"\t";
for (k=0;k<S;k++)
{
cout<<Allocation[i][k]<<" ";
}
cout<<"\t";
for (l=0;l<S;l++)
{
cout<<Need[i][l]<<" ";
}
cout<<endl;
}
cout<<"\nAvailable"<<endl;
for (i=0;i<S;i++)
Avaliable = Avaliable + Request(i)
Allocation(i)=Allocation(i)-Request(i)
Need(i)=Need(i)+ Request(i)
4、源程序代码
#include <iostream>
using namespace std;
#define False 0
int S=100,P=100;
int safequeue[100]={0};
int Request[100]={0};
//
void Showdata()
{
int i,j,k,l;
cout<<"\t资源分配情况\n"<<endl;
cout<<"\tMax"<<"\t已分配"<<"\tNeed"<<endl;
{
cout<<name[i]<<" ";
}
cout<<endl;
for (i=0;i<S;i++)
{
cout<<Available[i]<<" ";
}
cout<<endl;
}
int Judgesafe()
{
int tempwork[100][100]={0};
int i,k=0,m,apply,Finish[100]={0};
int j;
int flag=0;
for (i=0;i<S;i++)
{
Work[i]=Available[i];
}
for(i=0;i<P;i++)
{
apply=0;
for(j=0;j<S;j++)
{
if (Finish[i]==False&&Need[i][j]<=Work[j])
{
apply++;
Work=Work+Allocation(j)N=N-{j}转至1)。
如果N=空集则返回(系统安全)。如果N≠空集则返回(系统不安全)。
5)若系统处于安全状态,则将进程i申请的资源分配给进程i,返回。
6)若系统处于不安全状态,则不将进程i申请的资源分配给进程i,恢复原来的资源分配状态,让进程i等待。
for (int i=0;i<S;i++)
{
Available[i]=Available[i]+Request[i];
Allocation[flag][i]=Allocation[flag][i]-Request[i];
Need[flag][i]=Need[flag][i]+Request[i];
}
}
}
//
void Share()
{
int i,flag;
char ch='Y';
cout<<"输入请求资源的进程:"<<endl;
cin>>flag;
if (flag>=P)
{
cout<<"此进程不存在!"<<endl;
}
else
{
cout<<"输入此进程对各个资源的请求数量:"<<endl;
for (i=0;i<S;i++)
银行家算法思想如下:
若进程i申请资源,申请资源向量为Request(i),则有如下资源分配过程:
1)如果Request(i)〉Need(i),则报错返回。
2)如果Request(i)〉Avaliable,则进程i进入等待资源状态,返回。
3)假设进程进程i的申请已获批准,于是修改系统状态:
Avaliable=Avaliable-Request(i)
{
cin>>Request[i];
}
for (i=0;i<S;i++)
{
if (Request[i]>Need[flag][i])
{
cout<<"进程"<<flag<<"申请的资源大于它所需要的资源!"<<endl;
cout<<"分配不合理不予分配!"<<endl;
ch='N';
break;
}
else if (Request[i]>Available[i])
}
else
{
}
}
}
}
int main()
{
int i,j,p,s,number;
char tempstring;
cout<<endl;
cout<<"输入资源种类:"<<endl;
cin>>s;
S=s;
cout<<"输入资源的名称和数量:"<<endl;
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