操作系统课程设计之模拟通过银行家算法避免死锁
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<<"}。
操作系统银行家解决死锁问题
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：#includeusing 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{Work[i]=Available[i];}bool Finish[n]; //运⾏结束否for(i=0;iFinish[i]=false;for(int iy=0;iy{for(i=0;i{if(!Finish[i]){for(int j=0;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{Work[ix]+=Allocation[i][ix];}Finish[i]=true;cout<< "[ " < ";break;}}}}for(i=0;i{if(!Finish[i])break;}if(i{cout<< "危险" <return false;}elsereturn true;}void bank(Request r) //银⾏家算法{int i;int j;for(i=0;ifor(j=0;j{Need[i][j]=Max[i][j]-Allocation[i][j];} //进程需求资源矩阵for(i=0;i {Available[i]=MaxAvailable[i];}for(i=0;ifor(j=0;j{Available[j]-=Allocation[i][j];}for(i=0;iif(r.k[i]>Need[r.p][i]) //如果请求>所需，跳出{break;}}if(i{cout<< "Your request over need! " <exit(1);}else{for(i=0;i{if(r.k[i]> Available[i]) //请求>可以使⽤的break;}if(i{cout<< "Process[ " <else //尝试分配{for(i=0;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{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" <}else //如果安全，分配成功}}}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{r.k[i]=request[i];}bank(r);}。
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。
银行家死锁避免算法模拟
银行家死锁避免算法模拟一. 课程设计目得通过本次实验掌握银行家死锁避免算法得基本思想。
当进程提出资源申请时,能够用该算法判断就是否拒绝进程请求。
二.课程设计摘要银行家算法:我们可以把操作系统瞧作就是银行家,操作系统管理得资源相当于银行家管理得资金，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得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得最大需求量,如果系统现存得资源可以满足它得最大需求量则按当前得申请量分配资源，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得资源数与本次申请得资源数之与就是否超过了该进程对资源得最大需求量。
若超过则拒绝分配资源，若没有超过则再测试系统现存得资源能否满足该进程尚需得最大资源量,若能满足则按当前得申请量分配资源,否则也要推迟分配.四.课程设计原理分析在多道程序系统中，虽可借助于多个进程得并发执行，来改善系统得资源利用率，提高系统得吞吐量，但可能发生一种危险-—死锁.所谓死锁，就是指多个进程在运行过程中因争夺资源而造成得一种僵局,当进程处于这种僵局状态时，若无外力作用，它们都将无法再向前推进。
为保证系统中诸进程得正常运行,应事先采取必要得措施,来预防死锁.最有代表性得避免死锁得方法，就是Dｉjkstra得银行家算法。
死锁：死锁得产生,必须同时满足四个条件,第一个为互斥条件，即一个资源每次只能由一个进程占用;第二个为请求与保持条件，指进程已经保持了至少一个资源,但又提出了新得资源请求,而该资源又被其她进程占有,此时请求进程阻塞,但又对自己已获得得其她资源保持不放；第三个为非剥夺条件,即在出现死锁得系统中一定有不可剥夺使用得资源；第四个为循环等待条件，系统中存在若干个循环等待得进程，即其中每一个进程分别等待它前一个进程所持有得资源。
防止死锁得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。
银行家算法原理：银行家算法就是避免死锁得一种重要方法，通过编写一个简单得银行家算法程序,加深了解有关资源申请、避免死锁等概念，并体会与了解死锁与避免死锁得具体实施方法。
避免死锁银行家算法的模拟实现
避免死锁银行家算法的模拟实现实验题目：机时：4实验一避免死锁银行家算法的模拟实现目的与任务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。
内容和要求在了解和掌握银行家算法的基础上，能熟练的处理课本例题中所给状态的安全性问题，能编制银行家算法通用程序，将调试结果显示在计算机屏幕上，再检测和笔算的一致性。
具体程序的功能要求：1.设定进程对各类资源最大申请表示及初值确定。
2.设定系统提供资源初始状况(已分配资源、可用资源)。
3.设定每次某个进程对各类资源的申请表示。
4.编制程序，依据银行家算法，决定其申请是否得到满足。
设计内容(原理图以及相关说明、调试过程、结果设requesti为进程p[i]的请求向量，如果requesti[j]=K，表示进程p[i]需要K 个Rj资源。
当系统发出请求后，系统按下述步骤开始检查：(1)、如果requesti[j]=need[i][j],转向步骤2；否则报告出错，申请的资源已经大于它需要的最大值。
(2)、如果requesti[j]=available[j],转向步骤3；否则报告出错，尚无足够的资源。
(3)、系统试探着把资源分配给p[i]，并修改下列数据结构中的值：available[j]=available[j]-request[j]allocation[i][j]=allocation[i][j]+request[j]need[i][j]=need[i] [j]-request[j](4)、系统进行安全性算法，检查此次分配后，系统是否还处于安全状态，若安全，把资源分配给进程p[i]；否则，恢复原来的资源分配状态，让进程p[i]等待。
安全性算法1.为实现银行家算法，系统中需要设置若干数据结构，用来表示系统中各进程的资源分配及需求情况。
假定系统中有m个进程，n类资源进程数和资源数由程序中直接定义，#define m5//总进程数#define n4//总资源数对于不同规模的进程和资源数，在程序中直接修改m和n值即可。
计算机操作系统课程设计避免死锁预习报告
计算机操作系统课程设计预习报告设计题目：死锁避免——银行家算法的模拟实现思路和算法思想一、思路本题目的简化假设是：1、程序运行开始时，资源全部可用。
资源种类约10种，每种资源数目为1~10。
2、不断随机产生或手工输入新的“进程资源需求向量”，并填写到最大需求矩阵。
3、在各进程的最大需求数量范围内（因此需作是否超出范围的检验），为各进程随机生成或手工输入资源请求。
经银行家算法后输出系统是否安全的信息。
当一个进程的资源请求全部发完后，认为它结束。
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，资源种类约10种，每种资源数目为1~10；（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。
二、算法思想银行家算法.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.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。
操作系统课设(模拟实现银行家算法实现死锁避免)
计算机与信息工程系《计算机系统与系统软件》课程设计报告题目：模拟实现银行家算法实现死锁避免专业：信息管理与信息系统班级：信管082班学号：姓名：指导老师：2010年9 月9 日一、实验题目模拟实现银行家算法实现死锁避免二、目的：1、了解进程产生死锁的原因，了解为什么要进行死锁的避免。
2、掌握银行家算法的数据结构，了解算法的执行过程，加深对银行家算法的理解。
三、内容：模拟实现银行家算法实现死锁避免。
要求：初始数据（如系统在T0时刻的资源分配情况、每一种资源的总数量）从文本文件读入，文件中给出最大需求矩阵Max、分配矩阵Allocation，在程序中求得需求矩阵Need和可利用资源向量Available。
四、实验提示：1、整个银行家算法的思路。
先对用户提出的请求进行合法性检查，再进行预分配，利用安全性检查算法进行安全性检查。
2、算法用到的主要数据结构和C语言说明。
（1）、可利用资源向量INT A V AILABLE[M] M为资源的类型。
（2）、最大需求矩阵INT MAX[N][M] N为进程的数量。
（3）、已分配矩阵INT ALLOCA TION[N][M]（4）、还需求矩阵INT NEED[N][N]（5）、申请各类资源数量int Request[x]; //（6）、工作向量int Work[x];（7）、int Finish[y]; //表示系统是否有足够的资源分配给进程，0为否，非0为是3、银行家算法（主程序）（1）、系统初始化。
输入进程数量，资源种类，各进程已分配、还需求各资源数量，各资源可用数量等（2）、输入用户的请求三元组（I，J，K），为进程I申请K个J类资源。
（3）、检查用户的请求是否小于还需求的数量，条件是K<=NEED[I,J]。
如果条件不符则提示重新输入，即不允许索取大于需求量（4）、检查用户的请求是否小于系统中的可利用资源数量，条件是K<=A V ALIABLE[I,J]。
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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，虽然节奏、虽然借助于多个进程的并发执行来改善系统的利用率，提高系统的吞吐量，但可能发生一种危险—死锁。
，死锁就是多个进程在运行过程中因争夺资源而造成的一种僵局，当进程处于这种僵局状态时，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 操作顺序不当，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。
在预防死锁的几种方法中，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，有可能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，只要能使系统都处于安全状态，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配资源的简单模拟程序，了解死锁产生的原因及条件。
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成其工作，然后假定其完成工作且归还全部贷款，再进而检查下一个能完成工作的客户。
如果所有客户都能完成工作，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 :可利用资源向量Available。
这是一个含有m个元素的数组，其中的每个元素代表一类可利用的资源数目，其初始值是系统中所配置的该类全部可用资源的数目，其数值随该类资源的分配和回收而动态的改变。
如果 Available[j]=k ， z 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 ，表示第i个进程需要第Rj 类资源的最大数目k个.3:分配矩阵Allocation, 也是n*m的矩阵，若 Allocation[i,j]=k, 表示第i个进程已分配Rj类资源的数目为k个。
4 :需求矩阵Neec。
也是一个n*m的矩阵，Need[i,j]=k, 表示第i个进程还需 Rj 类资源 k 个。
三、银行家算法及安全性算法1 :银行家算法设 Request[i] 是进程 Pi 的请求向量，若 Request[i][j]=k; 表示进程需要 j 类资源k个。
当Pi发出资源请求时，系统按下属步骤进行检查；(1) 如果 Request[i][j]<=Need[i][j]; 便转向步骤( 2)，否则认为出错，因为它所需要的资源数已超过他所宣布的最大值。
(2) 如果 Request[i][j]<=Available[i][j], 便转向步骤( 3)，否则认为尚无足够资源，进程需等待。
（3）系统试探着把资源分配给进程，并修改下面数据结构的数据Available[i][j]=Available[i][j]-Request[i][j];Allocation[i][j]=Allocation[i][j]+Request[i][j];Need[i][j]=Need[i][j]-Request[i][j];（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。
若安全，才正式将资源分配给进程 Pi ，已完成此次分配。
否则，将本次的试探分配作废，回复原来的资源分配状态，将进程 Pi 等待。
2：安全性算法（ 1）设置两个向量；1 :工作向量Work,表示系统可提供给进程运行所需的各类资源数目，它含有 m 个元素，初始时 Work=Available2 : Finish , 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]=true（2）从进程中找到一个能满需下属条件的进程1 ； Finish[i]=false ；2: Need[i][j]<=Work[j]; 若找到执行步骤（ 3），否则执行步骤（ 4）（3）当进程 Pi 顺利获得资源后，直至完成，并释放分配给它的资源，执行: Work[j]=Work[j]+Allocation[i][j];Finish[i]=true;Go to step （2）;（5）如果所有的进程 Finish[i] 都满足，则表示系统处于安全状态，否则，处于不安全状态。
四、模块设计与分析及整体功能概述模块设计与分析:整个银行家算法分为初始化函数Init （），安全性算法函数safe （），银行家算法函数bank （）三部分。
初始化函数生成开始时刻系统中的进程和资源情况，安全性算法判断当某进程申请资源时，系统能否处于安全状态。
在本实验中，若系统处于安全状态，便生成一个安全进程序列（安全序列可能有多个）。
银行家算法函数bank （）负责整体的检查与异常判断。
整体功能概述: 死锁会引起系统陷入僵局，操作系统必须防止此现象的发生。
本实验通过一个动态分配资源的模拟程序，更清楚的理解死锁产生的原因和条件。
Dijkstra 的银行家算法是最有代表性的避免死锁的方法。
运行程序时用户设定系统中进程和可利用资源的种类数目。
输入各进程的可利用资源 Available，最大需求MAX已分配资源Allocation ，需求资源Need之后各系统发出资源请求 Request，利用实验中的安全性算法判断能否产生一个安全性队列，若能，则给该进程分配成功，否则，不予分配。
五、流程图设计[i, j]>Available7j]/申请资源大于Available 讦始初始仇rfo生成安全序列退出// 定义最大进程数 //定义最大资源数//最大需求矩阵//已分配矩阵 //可用资源数组//需求矩阵 //请求矩阵//存储完成资源分配的进程 //模拟的资源分配序列 //系统是否有足够的资源分配给进程〃m 个进程,n 个资源 初始化算法 ****************\n";cout<<" ************************************\n";六、源代码及调试分析 #include<iostream.h> #define MAXm 50 #defineMAXn 100 int MAX[MAXm][MAXn]; int Allocation[MAXm][MAXn]; int Available[MAXn]; int Need[MAXm][MAXn]; int Request[MAXm][MAXn]; intFinish[MAXm]; intSequence[MAXm]; intWork[MAXn]; int m,n;#define False 0#define True 1 void input(); //数据输入函数 int safealg(); //安全性算法函数 void banker(); //银行家算法函数void main() {input();safealg();banker();}cout<<"* cout<<"请输入进程的数目cin>>m;cout<<"请输入资源的种类 cin>>n;//***** 输入每个进程对每种资源的最大需求、已经获得的数 量、每种类型资源的数目cout<<"各进程资源最大需求 (Max), 按照 "<<m<<"x"<<n<<矩阵输入 :\n";for(i=0;i<m;i++){cout<<"P"<<i<<":";for(j=0;j<n;j++) cin>>MAX[i][j];if(j==n) cout<<"资源种类数匹配出现错误！ ";// 当资源配置的种 类数大于预先输入的数值时，出错}//************ int i,j; 自定义进程数目与资源种类void input(){cout<<"********************************** *\n"; cout<<"* 利用银行家算法避免死锁 *\n";}cout<<"各进程当前获得资源 (Allocation), 按照"<<m<<"x"<<n<<"矩阵输入 "<<endl;for(i=0;i<m;i++){cout<<"P"<<i<<":"; for(j=0;j<n;j++){ cin>>Allocation[i][j];if(j==n) cout<<"资源种类数匹配出现错误！ ";// 当资源配置的种类数大于预先输入的数值时，出错Need[i][j]=MAX[i][j]-Allocation[i][j];// 需求数等于最大需求减去已经分配数}}cout<<"系统可用资源 (Available):"<<endl;for(j=0;j<n;j++){cin>>Available[j];// 输入各种资源的可利用数}cout<<"当前时刻的进程分配情况如图： \n";cout<<"进程号-"<<"MAX"<<"Allocation---"<<"Need--"<<"Available---\n";// 显示各进程的资源情况for(i=0;i<m;i++){cout<<"P"<<i<<": ";for(j=0;j<n;j++)cout<<""<<MAX[i][j];for(j=0;j<n;j++)cout<<""<<Allocation[i][j];cout<<"";for(j=0;j<n;j++)cout<<""<<Need[i][j];for(j=0;j<n;j++)cout<<""<<Available[j]; cout<<endl;// 回车换行}}//***************** 银行家算法，为进程分配资源***********// void banker(){int i,j; int choice;while(1){cout<<endl; cout<<"输入要进行的操作 (1:分配资源 2:离开) :"; //用户选择待!"<<e ndl;continue; for(j=0;j<n;j++)// 资源申请得到允许时， 变换各个资源数 {Available[j]=Available[j]-Request[i][j]; // 可用资源{cout«"从P0到P"vvm-1<v"之间选择要分配资源的进程号:\n";cin>>i; if(i>=m){cout<<"无此进程号 !请重新输入 :\n";cin>>i;// 重新输入进程号}cout<<"请输入进程申请的资源 (Request):"<<endl; for(j=0;j<n;j++) cin>>Request[i][j];//********** 银行家算法进行检查 *************// for(j=0;j<n;j++){if(Request[i][j]>Need[i][j]) {cout<<"申请的资源大于它需要的资源数,请重cin>>choice; if(choice==1) //分配资源 新输入 !\n";// 资源申请不合理continue; }if(Request[i][j]>Available[j]){//资源申请数目大于可利用数，无法分配，得等待cout<<"当 前 系 统 可 用 资 源 不 够 ， 请 等减少Allocation[i][j]=Allocation[i][j]+Request[i][j];// 所得资源增加Need[i][j]=Need[i][j]-Request[i][j]; //仍需资源减少}if(safealg()<0)// 安全性算法的返回值{cout<<"分配不成功，请等待！ ";for (j=0;j<n;j++) //把资源恢复成分配之前的状态{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];}for(i=0;i<m;i++){Finish[i]=False;// 没有足够的资源分配给该进程}}//if(safealg()<0)else{cout<<"同意分配请求 !"<<endl;for(j=0;j<n;j++)Work[j]=Available[j];cout<<"进程号-"<<"--Work - "<<"Need---"<<"Allocation---"<<"Work+Allocation--"<<"Finish--"<<endl;for(i=0;i<m;i++)// 按模拟分配序列进行分配{cout<<"进程 P"<<Sequence[i]<<": ";for(j=0;j<n;j++)cout<<Work[j]<<"";cout<<"";for(j=0;j<n;j++)cout<<Need[Sequence[i]][j]<<"";cout<<"";for(j=0;j<n;j++)cout<<Allocation[Sequence[i]][j]<<"";}}//if(safealg()>=0) }// if(choice=1)else if(choice==2) break;else cout<<"请输入//离开————1或2!";//只认可1或2安全性算法int safealg(){int i,j,k,l=0;//int Work[MAXn];//工作组//记录序列for(i=0;i<n;i++)Work[i]=Available[i];for(i=0;i<m;i++)所有进程不能运行{Finish[i]=False;}for(i=0;i<m;i++){ //if(Finish[i]==True){continue; //工作分配初始化为系统可用资源//扫描所有进程，预设cout<<"";for(j=0;j<n;j++)cout<<Allocation[Sequence[i]][j]+Work[j]<<"";cout<<"";cout<<Finish[Sequence[i]]<<"";// 完成该进程for(j=0;j<n;j++)Work[j]=Allocation[Sequence[i]][j]+Work[j];// 回收该进程所分配的资源cout<<endl;}//while(1)}else //对于未运行的进程，进行如下处理{///for(j=0;j<n;j++)// 找到一个满足 Finish[i]=false 且 Need[i][j]<=Work[j] 的进程{if(Need[i][j]>Work[j])// 由于部分资源得不到满足，}进程 i 无法运行break;}}if(j==n)// 进程各类资源全部得到满足{Finish[i]=True;for(k=0;k<n;k++)// 进程 i 正常运行后, 释放其占有的资源{Work[k]+=Allocation[i][k]; // 工作分配加上可用资源}Sequence[l++]=i; //模拟资源分配序列生成 i=-1;//重新扫描所有进程从 i=0 开始} else{ // 某一资源得不到满足 continue; // 试探下一个进程}}// if(l==m)// 都试探完毕{cout<<"系统安全 !"<<endl; cout<<"安全序列： ";for(i=0;i<l;i++) // 输出安全序列cout<<"进程 P"<<Sequence[i]<<"-->"; cout<<endl;return 0;}}// cout<<"系统进入不安全状态！ "<<endl; return -1;}分析：输入各进程的可利用资源Available ，最大需求MAX已分配资源Allocation ，需求资源Need,之后各系统发出资源请求Request，利用实验中的安全性算法判断能否产生一个安全性队列，若能，则给该进程分配成功，否则，不予分配。