1银行家算法是一种算法
银行家算法课程设计
银行家算法课程设计1 银行家算法课程设计银行家算法（Banker's algorithm）是一种算法，用于保证系统中的进程能够访问临界资源，即保证系统的安全性和可行性。
银行家算法是一种基于资源分配图的安全性算法，它利用图形表示来检查系统状态，检查系统是否处在安全状态，并在资源分配时避免死锁。
银行家算法在许多计算机科学领域，如计算机系统分析，系统设计，系统编程，操作系统，数据库管理系统，计算机网络，复印设备管理系统等被广泛使用，因为它可以有效地开发高可用性系统，以及可靠的系统安全策略，用于解决资源分配的多个进程之间的相互问题。
因此，银行家算法在操作系统理论中具有重要的地位，是进行操作系统机制设计和实现时必不可少的一门课程设计，它具有较强的实际性和创造性，重要考点包括：理论基础介绍，实际运用，算法设计和实现，以及探究特定的资源调度问题，实现过程指导，进程同步互斥的实现，实验室相关实践，最后结论总结。
在设计银行家算法课程期间，在理论介绍和实际验证等不同阶段，需要按照教学大纲要求，结合教学案例，开展深入的针对性训练，增强学生数学解决问题、分析问题、建立数学模型和验证数学模型的思维能力。
同时，在引导学生完成银行家算法编程实践的各个阶段中，教师及时给予学生有效的反馈和指导，为学生的综合素质的发展提供必要的支持，保证学习效果。
银行家算法课程设计不仅要求学生有丰富的实践能力和创新能力，更重要的是，学生通过学习、实践，能够构建一个可靠的基于数学模型思想的资源分配和安全性模型，以及利用高效算法实现资源分配与安全性策略，从而获得实战技能。
只有通过丰富的数学建模思维能力和运算逻辑能力，才能逐步形成真正的技术依据，开发可靠的系统安全策略，更好地保障操作系统的安全性。
预防死锁的三种方法
预防死锁的三种方法在计算机科学中，死锁是指两个或多个进程无限期地等待对方持有的资源，从而导致程序无法继续执行的情况。
为了有效预防死锁的发生，我们可以采取以下三种方法：1. 银行家算法。
银行家算法是一种死锁避免的方法，它通过动态地分配资源，以避免进程进入不安全状态，从而避免死锁的发生。
在银行家算法中，系统会维护一个资源分配表和一个进程的最大需求表，通过比较系统当前的资源分配情况和进程的最大需求来判断是否可以分配资源，从而避免死锁的发生。
2. 死锁检测与恢复。
死锁检测与恢复是一种死锁解决的方法，它通过周期性地检测系统中是否存在死锁，并在检测到死锁时采取相应的措施来解除死锁。
常见的死锁检测与恢复方法包括资源分配图算法和银行家算法。
通过这些方法，系统可以及时地检测到死锁的发生，并采取相应的措施来解除死锁，从而保证系统的正常运行。
3. 资源分配策略优化。
资源分配策略的优化是预防死锁的另一种重要方法。
通过合理地设计资源分配策略，可以最大程度地减少死锁的发生。
例如，可以采用资源有序分配的策略，通过规定资源的申请顺序，来避免进程因资源争夺而导致死锁的发生。
另外，还可以采用资源动态分配的策略，通过动态地分配资源，来避免资源的过度占用，从而减少死锁的发生。
综上所述，通过银行家算法、死锁检测与恢复以及资源分配策略优化这三种方法，我们可以有效地预防死锁的发生，保证系统的正常运行。
在实际应用中，我们可以根据具体的情况选择合适的方法，以最大程度地减少死锁的发生，保证系统的稳定性和可靠性。
希望本文所介绍的方法能够对大家有所帮助，谢谢阅读！。
操作系统原理试题题库含答案 6
操作系统原理试题题库含答案(6)1、在实行分页式存储管理系统中,分页是由( )完成的。
A、程序员B、用户C、操作员D、系统正确答案： D2、银行家算法是一种()算法。
A、死锁预防B、死锁避免C、死锁检测D、死锁解除正确答案： B3、设在内存中有P1、P2、P3三道程序,并按照P1、P2、P3的优先次序运行,其内部计算和I/O 操作时间由下图给出:P1:计算 60ms----------------I/O 80ms-----------------计算 20msP2:计算 120ms--------------I/O 40ms-----------------计算 40msP3:计算 40ms----------------I/O 80ms-----------------计算 40ms调度程序的执行时间忽略不计,完成这三道程序比单道运行节省的时间是____。
A、 80msB、 120msC、 160msD、 200ms正确答案： C4、磁盘调度主要是为了优化( )(1.0)A、寻道时间B、旋转延迟时间C、传输时间D、寻找磁盘的时间正确答案： A5、设读写磁盘时采用双缓冲技术,缓冲区由缓冲区1和缓冲区2组成。
若总共读盘2次,每次读盘的数据放入双缓冲区之一,每次读盘需时4ms。
读盘前缓冲区是空的。
从每个缓冲区把读入的数据送到用户区需0.5ms。
用户程序处理一次缓冲区送来的数据需5ms。
则从启动读盘到用户程序处理结束,需时____。
A、 17msB、 16msC、 15msD、 14ms正确答案： C6、为了对紧急进程或重要进程进行调度,调度算法应采用____。
A、最短作业优先调度算法B、优先数调度算法C、简单轮转调度算法D、先来先服务调度算法正确答案： B7、指令在内存中的地址是（）A、逻辑地址B、物理地址C、虚拟地址正确答案： B8、设文件索引节点中有7个地址项,其中4个地址项为直接地址索引,2个地址项是一级间接地址索引,1个地址项是二级间接地址索引,每个地址项大小为4字节,若磁盘索引块和磁盘数据块大小均为256字节,则可表示的单个文件的最大长度是____。
操作系统B卷及答案
《操作系统》试卷一、填空题（20分，每空1分）1、操作系统的基本功能包括管理、管理、管理、_________管理，除此之外还为用户使用操作系统提供了用户接口。
2、P.V操作当为操作时，它们同处于同一进程；当为操作时，则不在同一进程中出现。
3、临界资源是指，而临界区是指。
4、I/O型进程是指，而CPU型进程是指。
5、当时间片轮转算法的时间片足够大时，这个算法就等同于算法。
6、重定位的方式有和两种。
7、在分页存储管理系统中，逻辑地址的主要内容由和构成。
8、一个文件的大小为9130个字节，假设每个物理块的大小为4096个字节，那么这个文件需要个物理块存放。
9、一般情况下，FCB中的内容有、、和等。
二、选择题（20分，每题2分）1、在WINDOWS 98操作系统中，用户在用word输入文字的同时用real player看电影，那么，word和real player这两个进程是执行。
（1）并行（2）串行（3）顺序（4）并发2、一般来说，为了实现多道程序设计，计算机首先需要有。
(1)更大的内存 (2)更快的外部设备(3)更快的CPU (4)更先进的终端3、采用Microkernel结构的操作系统有。
（1）DOS （2）WINDOWS XP（3）WINDOWS 98 （4）Linux4、一般情况下，互斥信号量的初值一般为。
（1）0 （2）1 （3） 2 （4）45、银行家算法是一种算法。
（1）死锁解除（2）死锁避免（3）死锁检测（4）死锁预防6、作业调度又称为。
（1）进程调度（2）短程(short-term)调度（3）长程(long-term)调度（4）中程(medium-term)调度7、在段页式存储管理系统中，内存分配的单位是。
（1）页框（2）段（3）段页（4）区8、在可变分区式存储管理中，有利于大作业运行的算法是。
（1）首次适应算法（2）下次适应算法（3）最佳适应算法（4）最坏适应算法9、可以分配给多个进程的设备是。
操作系统原理试题题库含答案1
操作系统原理(1)1、现有三个同时到达的作业J1,J2和J3,它们的执行时间分别是T1,T2和T3,且T1A、 T1+T2+T3B、 (3T1+2T2+T3)/3C、 (T1+2T2+3T3)/3D、 (T1+T2+T3)/3正确答案： B2、我们如果为每一个作业只建立一个进程,为照顾紧急作业的用户,应采用( )。
A、 FCFS调度算法B、基于优先权的剥夺调度算法C、时间片轮转法D、多级反馈队列调度算法正确答案： B3、用于控制生产流水线,进行工业处理控制的操作系统是( ).A、分时系统B、网络操作系统C、实时系统D、批处理系统正确答案： C4、进程A在运行中被高优先级进程B抢占,进程A的状态变化是( )。
A、就绪→运行B、阻塞→运行C、运行→就绪D、运行→阻塞正确答案： C5、用V操作唤醒一个等待进程时,被唤醒进程的状态变为( )。
A、等待B、就绪C、运行D、完成正确答案： B6、哪个属于抢占式调度___A、时间片轮转法;B、短作业优先调度;C、先来先服务;D、高响应比优先调度;正确答案： A7、进程的基本属性是( )。
A、进程是动态的、多个进程可以含有相同的程序和多个进程可以并发运行B、进程是动态的、多个进程对应的程序必须是不同的和多个进程可以并发运行C、进程是动态的、多个进程可以含有相同的程序和多个进程不能并发运行D、进程是静态的、多个进程可以含有相同的程序和多个进程可以并发运行正确答案： A8、某文件中共有3个记录。
每个记录占用一个磁盘块,在一次读文件的操作中,为了读出最后一个记录,不得不读出了其他的2个记录。
根据这个情况,可知这个文件所采用的存储结构是____。
A、隐式链接结构B、顺序文件结构C、显式链接结构D、索引结构正确答案： A9、进程从阻塞状态变为就绪状态的原因是___________。
A、进程运行条件满足B、修改了进程的优先级C、进程运行条件不够D、时间片到正确答案： A10、下面六个系统中,必须是实时操作系统的有____个。
银行家算法例题详解
银行家算法例题详解银行家算法是一种资源分配算法，用于避免死锁并确保系统中的所有进程能够顺利完成任务。
它最初由银行家提出，并应用于操作系统中。
在银行家算法中，系统有一定数量的资源，包括进程所需的资源以及可供分配的资源。
每个进程都会向系统请求资源，系统会检查该请求是否能够满足，并采取相应的措施。
下面以一个例题来详细解释银行家算法的工作原理：假设有3个进程P1，P2和P3，以及4种资源A，B，C和D。
它们的资源需求和可用资源如下表所示：进程 Max需求已分配需求可用P1 7，5，3，2 0，1，0，0 7，4，3，1 3，3，2，2P2 3，2，2，1 2，0，0，0 1，2，2，1P3 9，0，2，2 3，0，2，2 6，0，0，0首先，我们需要计算每个进程的需求和已分配资源之间的差异。
这可以通过需求矩阵和分配矩阵的减法来实现。
例如，对于P1进程，需求矩阵减去分配矩阵得到需求矩阵：需求矩阵P1 = Max矩阵P1 - 分配矩阵P1 = 7，5，3，2 - 0，1，0，0 = 7，4，3，2接下来，我们需要检查是否存在一个安全序列，即一个进程执行顺序，使得每个进程能够顺利完成任务。
安全序列的判断基于两个条件：1. 对于每个进程i，需求矩阵的第i行的每个元素都小于等于可用资源的对应元素。
2. 如果进程i的需求矩阵的第i行的每个元素都小于等于可用资源的对应元素，那么将进程i的已分配资源加到可用资源中，再继续判断下一个进程。
根据上述条件，我们可以开始判断是否存在安全序列：1. 首先，我们看到P1的需求矩阵的第一行的每个元素都小于等于可用资源的对应元素。
因此，我们将P1的已分配资源加到可用资源中，可用资源现在变为6，5，3，2。
2. 接下来，我们看到P2的需求矩阵的第二行的每个元素都小于等于可用资源的对应元素。
因此，我们将P2的已分配资源加到可用资源中，可用资源现在变为7，5，3，2。
3. 最后，我们看到P3的需求矩阵的第三行的每个元素都小于等于可用资源的对应元素。
银行家算法计算安全序列
银行家算法计算安全序列
银行家算法是一种用于判断系统资源分配是否安全的算法，用于避免死锁的发生。
安全序列是指系统能够按照一定的顺序满足所有进程的资源需求，同时避免死锁的发生。
下面是银行家算法计算安全序列的基本步骤：
1. 初始化：设置一个长度为n的数组work，代表可用资源的
数量，初始值为系统中每个资源的可用数量。
设置一个长度为
n的数组finish，用于记录每个进程是否已经得到了全部所需
资源，初始值均为false。
2. 循环检测：循环遍历进程，检查当前进程是否满足以下条件： - finish[i]为false（即当前进程未得到所需资源）
- 当前进程所需的资源量小于等于work（即系统有足够的资
源供当前进程使用）
如果满足以上条件，则将当前进程加入安全序列，并更新work的值，即work = work + allocation[i]。
将finish[i]设为true，表示当前进程已经得到了所需资源。
继续循环直到所有进程都满足以上条件或者没有进程满足以
上条件为止。
3. 检查安全性：检查是否存在一个安全序列，即所有进程都已经得到了所需的资源。
如果存在安全序列，则系统是安全的；否则，系统是不安全的。
通过以上步骤，可以计算出一个安全序列，用于判断系统资源分配是否安全。
多线程常考的算法题
多线程常考的算法题
多线程算法题常常考察对并行处理和线程同步的理解。
以下是一些常考的多线程算法题：
1.筷子原理（或称二叉堆栈）：有两个栈，它们共享一段连续的内存。
这两个栈的指针分别为high 和low，每次操作都需要两个栈的指针进行比较，然后移动指针。
请设计一个线程安全的筷子算法。
2.生产者消费者问题：生产者生产物品放入缓冲区，消费者从缓冲区取出物品。
当缓冲区满时，生产者需要等待消费者取出物品；当缓冲区为空时，消费者需要等待生产者放入物品。
如何用多线程解决此问题？
3.栅栏问题：有一串数列，你可以把它想象成一排栅栏，每次只能向右移动一位，求最少多少次可以移动到最右边。
如何用多线程加速求解？
4.银行家算法：银行家算法是一种避免死锁的资源调度算法。
假设有多个进程请求资源，如何用多线程实现银行家算法？
5.线程池问题：如何设计一个线程池，使得任务队列不会溢出，并且能够充分利用多核资源？
6.锁的粒度问题：如何选择合适的锁粒度来平衡线程安全和性能？
7.读写锁问题：如何使用读写锁实现一个线程安全的缓存系统？
8.死锁检测与恢复：如何检测一个多线程系统中的死锁，并在检测到死锁后如何恢复？
9.线程同步问题：如何使用信号量、互斥锁等工具实现线程同步？
10.分布式系统中的一致性问题：如何在分布式系统中实现强一致性？
以上是一些常见的多线程算法题，通过解决这些问题，可以加深对多线程并行处理和线程同步的理解。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 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)。
习题二
一选择题
1.银行家算法是一种＿＿＿算法。
A.死锁解除B．死锁避免 C.死锁预防D．死锁检测
2.在下列解决死锁的方法中，属于死锁预防策略的是＿＿＿。
A.银行家算法
B.资源有序分配法
C.死锁检测法
D.资源分配图化简法
3.在为多道程序所提供的可共享的系统资源不足时，可能出现死锁。
但是，不适当的＿＿＿也可能产生死锁。
A.进程优先权
B.资源的线性分配
C.进程推进顺序
D.分配队列优先权
4.采用资源剥夺法可解除死锁，还可以采用＿＿＿＿方法解除死锁。
A.执行并行操作
B.撤消进程
C.拒绝分配新资源
D.修改信号量
5.资源的按序分配可以破坏＿＿＿条件。
A.互斥使用资源
B.占有且等待资源
C.非抢夺资源
D.循环等待资源
6.在＿＿＿的情况下，系统出现死锁。
A.计算机系统发生了重大故障
B.有多个封锁的进程同进存在
C.若干进程因竞争资源而无休止地相互等待他方释放已占有的资源
D.资源数大大小于进程数或进程同时申请的资源大大超过资源总数
7.产生死锁的四个必要条件是：互斥、＿＿＿、循环等待和不剥夺。
A.请求与阻塞
B.请求与保持
C.请求与释放
D.释放与阻塞
8.在分时操作系统中，进程调度经常采用＿＿＿算法。
A.先来先服务
B.最高优先权
C.时间片轮转
D.随机
9.＿＿＿优先权是在创建进程时确定的，确定之后在整个进程运行期间不再
改变。
A.先来先服务
B.静态
C.动态
D.短作业
10.某系统中有3个并发进程，都需要同类资源4个，试问该系统不会发生
死锁的最少资源数是＿＿＿。
A.9
B.10
C.11
D.12
11.支持多道程序设计的操作系统在运行过程中，不断地选择新进程执行来实现CPU的共享，但其中＿＿＿不是引起操作系统选择新进程的直接原因。
A.执行进程的时间片用完
B.执行进程出错
C.执行进程要等待某一事件发生
D.有新进程进入就绪队列
二综合题
⒈名词解释：
进程调度、死锁、安全序列、资源分配图、死锁定理、饥饿、鸵鸟算法。
⒊请解释什么是先来先服务算法、时间片轮转法和优先数优先算法？有什么用途？
⒍何谓静态优先权和动态优先权？确定优先权的依据是什么？
⒎何谓死锁？产生死锁的原因是什么？
⒏什么是产生死锁的必要条件？
⒐预防死锁的有几种方法？
12.如何对资源分配图化简？
13.什么是鸵鸟算法？有实用价值吗？
14.为什么说多级反馈队列调度算法能较好地满足各种类型用户的需要？
15.将一组进程按优先级分为4类，如图3-11所示，各类进程之间采用优先权调度，而同类进程采用时间片轮转法调度。
请简述P1、P2、P3、P4、P5、P6、P7、P8进程的调度过程。