银行家算法例题——四步走解题
银行家算法例题
系统中原有三类资源A B、C和五个进程P1、P2、P3、P4、P5, A资源17，B资源5，C资源20。
当前(T0时刻)系统资源分配和进程最大需求如下表。
2、是否可以允许以下请求？
(1) T1 时刻：P2 Request2=(0,3,4)
⑵T2 时刻：P4 Request4=(2,0,1)
(3)T3 时刻：P1 Request仁(0,2,0)
注：T0 T1 T2 T3时刻是前后顺序，后一时刻是建立在前一时刻的基础上。
解：由题设可知Need二Max-Allocation
AvailableA=17-（2+4+4+2+3）=2（原有-分配）
同理AvailableB=3,AvailableC=3
可得TO时刻资源分配表如下所示（表中数据顺序均为 A B C）:
1
表：
安全状态
2、判断T1 T2 T3 时刻是否满足进程请求进行资源分配。
(1)T1 时刻，P2 Request2=(0,3,4)
// 第一步判断条件
①满足Request2=(0,3,4)<=Need2(1,3,4)
②不满足Request2=(0,3,4)<=Available(2,3,3) 故系统不能将资源分配给它，此时P 2必须等待。
(2)T2 时刻，P4 Request4=(2,0,1)
// 第一步判断条件①满足Request4=(2,0,1)<=Need4(2,2,1)
②满足Request4=(2,0,1)<=Available(2,3,3)
// 第二步修改Need、Available 、Allocation 的值Available=Available-Request4= (0,3,2) Allocation4=Allocation4+Request4=(4,0,5)
Need4=Need4-Request4=(0,2,0)
// 第三步执行安全算法，找安全序列
(注解：先写上work,其初值是系统当前进行试分配后的
Available(0,3,2) ，找五个进程中Need小于work的进程，比如Need4<=Wor满足，则将P4写在第一行的最前面，同时写出P4的Need 和Allocation ，以此类推)
//第四步在此时刻(T2时刻)存在安全序列{P4,P2,P3,P5,P1},则
满足Request4 请求，将Request4=(2,0,1)分配给P4
(3)T3 时刻，P1 Request 1= (0,2,0)
// 第一步判断条件①满足Request仁(0,2,0)v=Need1(3,4,7)
②满足Request仁(0,2,0)＜二Available(2,3,3)
// 第二步修改Need Available、Allocation 的值
Available二Available-Request仁(0,1,2) (T2 时刻基础上)
Allocatio n=Allocatio n1+Request 仁(2,3,0)
Need仁Need1-Request 仁(3,2,7)
//第三步执行安全算法，找安全序列
对于所有Need 均不小于Work(初值是Available
(0,1,2))，找不到安全序列，故系统不能将资源分配给它，P1必须等待。
归纳总结——银行家算法解题总结为四步走: 第一步：判断银行家算法中的条件，看是否满足，如果满足跳转第二
步（判断条件）
①Request i v=Need
②Request i v=Available
第二步：试图分配，修改Need Available、Allocation 的值（修改
NAA
Available二Available-Request i
Allocation i 二Allocation i +Request i
Need =Nee（d-Request i
第三步：执行安全算法，找安全序列（找安全序列）
第四步：找到了安全序列，说明此时系统满足进程R的请求Request i
系统不会进入不安全状态，可以将Request i分配给进程R。
（真分配）判断条件 ------------- >修改NAA --------------------- ->找安全序列-------------- > 真分配。
银行家算法-四川大学
统可能发生死锁，则不予分配，否则予以分配。
预防死锁的几种策略，会严重地损害了系统性能。
因此要施加较弱的限制，从而获得较满意得系统
性能来避免死锁。
2018/9/6
《计算机操作系统》- 第5章
24/66
死锁避免
由于在避免死锁的策略中，允许进程动态地申请 资源。因而，系统在进行资源分配之前预先计算 资源分配的安全性。若此次分配不会导致系统进 入不安全状态，则将资源分配给进程；否则，进 程等待。
2018/9/6
处理死锁的基本方法
预防死锁：
破坏必要条件,消除“占有并请求条件”或“环路等待条件”。 但是，这样破坏死锁会引起系统的资源利用率低。 合理的调节各并发进程的资源分配和推进顺序 银行家算法、安全性算法
避免死锁：
检测死锁：资源分配图、死锁定理
2018/9/6 《计算机操作系统》- 第5章 29/66
3.银行家算法-数据结构
Max：最大需求矩阵 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，则表示进程i需要Rj类 资源的最大数目为K。
2018/9/6
《计算机操作系统》- 第5章
资源一次性分配--破坏请求和保持条件。 可剥夺资源--即当某进程新的资源未满足时，释 放已占有的资源，破坏不可剥夺条件。
资源有序分配法--系统给每类资源赋予一个编号， 每一个进程按编号递增的顺序请求资源，释放则 相反，破坏环路等待条件。
《计算机操作系统》- 第5章 22/66
2018/9/6
2018/9/6
《计算机操作系统》- 第5章
银行家算法习题1
银行家算法流程安全性算法流程图银行家算法例题 1.假定系统中有4个进程1P ，2P ，3P ，4P ， 3种类型的资源1R ，2R ，3R ，数量分别为9,3,6， 0T 时刻的资源分配情况如表2-1所示。
表2-1 T 0时刻的资源分配情况试问:(1) T 0时刻是否安全？(2) T 0时刻以后，若进程P 2发出资源请求Request 2(1,0,1), 系统能否将资源分配给它？ (3) 在进程P 2申请资源后，若P1发出资源请求Request 1(1,0,1), 系统能否将资源分配给它？(4) 在进程P 1申请资源后，若P3发出资源请求Request 3(0,0,1), 系统能否将资源分配给它？2. 在银行家算法中，出现以下资源分配情况（见表2-2）系统剩余资源数量=(3,3,2)(1) 该状态是否安全（给出详细的检查过程） (2) 如果进程依次有如下资源请求：P1：资源请求request （1,0,2） P2：资源请求request （3,3,0） P3：资源请求request （0,1,0）则系统该如何进行资源分配才能避免死锁？3.设系统中有3种类型的资源（A、B、C）和5个进程P1、P2、P3、P4、P5，A资源的数量为17，B资源的数量为5，C资源的数量为20。
在T0时刻，系统状态见表2-3。
系统采用银行家算法实现死锁避免。
(1)T0时刻是否为安全状态？若是，请给出安全序列(2)在T0时刻，若进程P2请求资源（0,3,4），是否能实施资源分配？为什么？(3)在（2）的基础上，若进程P4请求资源（2,0,1），是否能实施资源分配？(4)在（3）的基础上，若进程P1请求资源（0,2,0），是否能实施资源分配？4．某系统有R1、R2、R3共三种资源，在T0时刻P1、P2、P3、P4这四个进程对资源的占用和需求情况见表2-24，此时系统的可用资源矢量为（2，1，2）。
试问：1）将系统中各种资源总数和此刻各进程对各资源的需求数目用矢量或矩阵表示出来。
操作系统实验报告-利用银行家算法避免死锁
创作时间：二零二一年六月三十日计算机把持系统实验陈说之马矢奏春创作题目利用银行家算法防止死锁一、实验目的：1、加深了解有关资源申请、防止死锁等概念, 并体会和了解死锁和防止死锁的具体实施方法.2、要求编写和调试一个系统静态分配资源的简单模拟法式, 观察死锁发生的条件, 并采纳银行家算法, 有效的防止和防止死锁的发生.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.进程可静态地申请资源和释放资源, 系统按进程的申请静态地分配资源, 要求法式具有显示和打印各进程的某一个时刻的资源分配表和平安序列；显示和打印各进程依主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, 即检查请求是否年夜于需要的, 是否年夜于可利用的.若请求合法, 则进行预分配, 对分配后的状态调用平安性算法进行检查.若平安, 则分配；若不服安, 则拒绝申请, 恢复到原来的状态, 拒绝申请.2、银行家算法步伐：（1）如果Requesti＜or =Need,则转向步伐(2)；否则, 认为犯错, 因为它所需要的资源数已超越它所宣布的最年夜值.（2）如果Request＜or=Available,则转向步伐（3）；否则, 暗示系统中尚无足够的资源, 进程必需等候.（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)系统执行平安性算法, 检查此次资源分配后, 系统是否处于平安状态.3、平安性算法步伐：（1）设置两个向量①工作向量Work.它暗示系统可提供进程继续运行所需要的各类资源数目, 执行平安算法开始时, Work=Allocation;②布尔向量Finish.它暗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, 执行步伐（3）；否则, 执行步伐（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;转向步伐（2）.（4）如果所有进程的Finish[i]=true,则暗示系统处于平安状态；否则, 系统处于不服安状态.4、流程图：系统主要过程流程图银行家算法流程图平安性算法流程图5、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：int max[M*N] M个进程对N类资源的最年夜需求量int available[N] 系统可用资源数int allocated[M*N] M个进程已经获得N类资源的资源量int need[M*N] M个进程还需要N类资源的资源量int worked[] 系统提供给进程继续运行所需的各类资源数目四、源代码import java.awt.*;import javax.swing.*;import java.util.*;import java.awt.event.*;import javax.swing.border.*;public class OsBanker extends JFrame { // 界面设计JLabel labelInfo;JLabel labelInfo1;int resourceNum, processNum;int count = 0;JButton buttonRequest, buttonSetInit, button, button1, buttonsearch,button2;JTextField tf1, tf2;JTextField[] textAvailable;JTextField[][] textAllocation;JTextField[][] textNeed;JTextField textProcessName;JTextField[] textRequest;int available[];int max[][];int need[][];int allocated[][];int SafeSequence[];int request[];boolean Finish[];int worked[];boolean flag = false;JFrame f1;JFrame f2;JFrame f3;JTextArea jt;void display() {Border border = BorderFactory.createLoweredBevelBorder(); Border borderTitled = BorderFactory.createTitledBorder(border, "按钮区"); textAvailable = new JTextField[5];textAllocation = new JTextField[6][5];textNeed = new JTextField[6][5];textProcessName = new JTextField("");textProcessName.setEnabled(false);textRequest = new JTextField[5];tf1 = new JTextField(20);tf2 = new JTextField(20);labelInfo = new JLabel("请先输入资源个数和进程个数（1~6）, 后单击确定");JPanel contentPane;contentPane = (JPanel) this.getContentPane(); contentPane.setLayout(null);contentPane.setBackground(Color.pink);labelInfo.setBounds(50, 10, 300, 40);labelInfo.setOpaque(true);labelInfo.setForeground(Color.red);labelInfo.setBackground(Color.pink);contentPane.add(labelInfo, null);JLabel b1 = new JLabel("资源个数:");b1.setForeground(Color.blue);JLabel b2 = new JLabel("进程个数:");b2.setForeground(Color.blue);b1.setBounds(50, 80, 80, 30);contentPane.add(b1, null);tf1.setBounds(180, 80, 170, 30);contentPane.add(tf1, null);b2.setBounds(50, 150, 80, 30);contentPane.add(b2, null);tf2.setBounds(180, 150, 170, 30);contentPane.add(tf2, null);button1 = new JButton("确定");button = new JButton("重置");button1.setBounds(80, 200, 80, 30);contentPane.add(button1, null);button.setBounds(220, 200, 80, 30);contentPane.add(button, null);this.setSize(400, 300);this.setResizable(false);this.setTitle("银行家算法(SXJ)");this.setLocationRelativeTo(null);this.setDefaultClo搜索引擎优化peration(EXIT_ON_CLOSE); this.setVisible(true);f1 = new JFrame();labelInfo1 = new JLabel("请先输入最年夜需求和分配矩阵, 然后单击初始化");JPanel contentPane1;contentPane1 = (JPanel) f1.getContentPane();contentPane1.setLayout(null);contentPane1.setBackground(Color.pink);labelInfo1.setOpaque(true);labelInfo1.setBounds(75, 10, 400, 40);labelInfo1.setBackground(Color.pink);labelInfo1.setForeground(Color.blue);contentPane1.add(labelInfo1, null);JLabel labelAvailableLabel = new JLabel("AllResource:"); JLabel labelNeedLabel = new JLabel("MaxNeed:");JLabel labelAllocationLabel = new JLabel("allocated:"); JLabel labelRequestLabel = new JLabel("request process:"); labelNeedLabel.setBounds(75, 90, 100, 20);// x,y,width,heightcontentPane1.add(labelNeedLabel, null); labelAllocationLabel.setBounds(75, 240, 100, 20); contentPane1.add(labelAllocationLabel, null); labelAvailableLabel.setBounds(75, 70, 100, 20); contentPane1.add(labelAvailableLabel, null); labelRequestLabel.setBounds(75, 400, 100, 20); contentPane1.add(labelRequestLabel, null);JLabel[] labelProcessLabel1 = { new JLabel("进程1"), new JLabel("进程2"),new JLabel("进程3"), new JLabel("进程4"), new JLabel("进程5"),new JLabel("进程6") };JLabel[] labelProcessLabel2 = { new JLabel("进程1"), newJLabel("进程2"),new JLabel("进程3"), new JLabel("进程4"), new JLabel("进程5"),new JLabel("进程6") };JPanel pPanel1 = new JPanel(), pPanel2 = new JPanel(), pPanel3 = new JPanel(), pPanel4 = new JPanel();pPanel1.setLayout(null);pPanel2.setLayout(null);/** pPanel4.setLayout(null); pPanel4.setBounds(440,120,90,270);* pPanel4.setBorder(borderTitled);*/buttonSetInit = new JButton("初始化");buttonsearch = new JButton("检测平安性");button2 = new JButton("重置");buttonRequest = new JButton("请求资源");buttonSetInit.setBounds(420, 140, 100, 30);contentPane1.add(buttonSetInit, null);buttonsearch.setBounds(420, 240, 100, 30);contentPane1.add(buttonsearch, null);button2.setBounds(420, 340, 100, 30);contentPane1.add(button2, null);buttonRequest.setBounds(420, 425, 100, 30);contentPane1.add(buttonRequest, null);for (int pi = 0; pi < 6; pi++) {labelProcessLabel1[pi].setBounds(0, 0 + pi * 20, 60, 20); labelProcessLabel2[pi].setBounds(0, 0 + pi * 20, 60, 20); }pPanel1.setBounds(75, 120, 60, 120);pPanel2.setBounds(75, 270, 60, 120);for (int pi = 0; pi < 6; pi++) {pPanel1.add(labelProcessLabel1[pi], null);pPanel2.add(labelProcessLabel2[pi], null);}contentPane1.add(pPanel1);contentPane1.add(pPanel2);contentPane1.add(pPanel4);for (int si = 0; si < 5; si++)for (int pi = 0; pi < 6; pi++) {textNeed[pi][si] = new JTextField();textNeed[pi][si].setBounds(150 + si * 50, 120 + pi * 20, 50, 20); textNeed[pi][si].setEditable(false);textAllocation[pi][si] = new JTextField();textAllocation[pi][si].setBounds(150 + si * 50, 270 + pi * 20,50, 20);textAllocation[pi][si].setEditable(false);}for (int si = 0; si < 5; si++) {textAvailable[si] = new JTextField();textAvailable[si].setEditable(false);textAvailable[si].setBounds(150 + si * 50, 70, 50, 20); textRequest[si] = new JTextField();textRequest[si].setEditable(false);textRequest[si].setBounds(150 + si * 50, 430, 50, 20); contentPane1.add(textAvailable[si], null);contentPane1.add(textRequest[si], null);}for (int pi = 0; pi < 6; pi++)for (int si = 0; si < 5; si++) {contentPane1.add(textNeed[pi][si], null);contentPane1.add(textAllocation[pi][si], null);}textProcessName.setBounds(80, 430, 50, 20);contentPane1.add(textProcessName, null);f1.setSize(550, 500);f1.setResizable(false);f1.setTitle("银行家算法(SXJ)");f1.setLocationRelativeTo(null);f1.setDefaultClo搜索引擎优化peration(EXIT_ON_CLOSE);// f1.setVisible(true);f1.setVisible(false);f2 = new JFrame("平安序列显示框");jt = new JTextArea(75, 40);jt.setBackground(Color.pink);jt.setForeground(Color.blue);JScrollPane scrollPane = new JScrollPane(jt); // 加滚动条scrollPane.setBorder(BorderFactory.createLoweredBevelBord er());// 鸿沟(f2.getContentPane()).add(scrollPane);f2.setSize(450, 400);f2.setResizable(false);f2.setDefaultClo搜索引擎优化peration(EXIT_ON_CLOSE);f2.setVisible(false);buttonSetInit.setEnabled(false);buttonRequest.setEnabled(false);buttonsearch.setEnabled(false);button1.addActionListener(new ActionListener() {public void actionPerformed(ActionEvent e) {// labelInfo.setText("请先初始化allocated和Maxneed, 后单击初始化按钮");f1.setVisible(true);buttonSetInit.setEnabled(true);resourceNum = Integer.parseInt(tf1.getText()); processNum = Integer.parseInt(tf2.getText());for (int i = 0; i < processNum; i++) {for (int j = 0; j < resourceNum; j++) {textNeed[i][j].setEditable(true);textAllocation[i][j].setEditable(true);textAvailable[j].setEditable(true);}}}});buttonSetInit.addActionListener(new ActionListener() { public void actionPerformed(ActionEvent e) {Init();buttonsearch.setEnabled(true);}});buttonsearch.addActionListener(new ActionListener() { public void actionPerformed(ActionEvent e) {count = 0;SafeSequence = new int[processNum];worked = new int[resourceNum];Finish = new boolean[processNum];copyVector(worked, available);Safety(0);jt.append("平安序列数量：" + count);if (flag) {labelInfo1.setText("以后系统状态：平安");f2.setVisible(true);buttonRequest.setEnabled(true);textProcessName.setEnabled(true);for (int i = 0; i < resourceNum; i++) {textRequest[i].setEditable(true);}} else {labelInfo1.setText("以后系统状态：不服安");}buttonSetInit.setEnabled(false);}});buttonRequest.addActionListener(new ActionListener() { public void actionPerformed(ActionEvent e) {count = 0;for (int i = 0; i < processNum; i++) {Finish[i] = false;}jt.setText("");flag = false;RequestResource();}});button2.addActionListener(new ActionListener() { public void actionPerformed(ActionEvent e) {/** tf1.setText(""); tf2.setText("");*/f2.setVisible(false);jt.setText("");for (int i = 0; i < processNum; i++) {for (int j = 0; j < resourceNum; j++) {textNeed[i][j].setText("");textAllocation[i][j].setText("");textAvailable[j].setText("");textRequest[j].setText("");// textNeed[i][j].setEditable(false);// textAllocation[i][j].setEditable(false);// textAvailable[j].setEditable(false);textRequest[j].setEditable(false);textProcessName.setText("");Finish[i] = false;}}flag = false;buttonsearch.setEnabled(false);// labelInfo.setText("请先输入资源个数和进程个数, 后单击确定");}});button.addActionListener(new ActionListener() {public void actionPerformed(ActionEvent e) {tf1.setText("");tf2.setText("");f2.setVisible(false);jt.setText("");flag = false;}});}void copyVector(int[] v1, int[] v2) { for (int i = 0; i < v1.length; i++) v1[i] = v2[i];}void Add(int[] v1, int[] v2) {for (int i = 0; i < v1.length; i++) v1[i] += v2[i];}void Sub(int[] v1, int[] v2) {for (int i = 0; i < v1.length; i++) v1[i] -= v2[i];}boolean Smaller(int[] v1, int[] v2) { boolean value = true;for (int i = 0; i < v1.length; i++)if (v1[i] > v2[i]) {value = false;break;}return value;}public static void main(String[] args) {OsBanker ob = new OsBanker();ob.display();// System.out.println(" "+count);}void Init() // 初始化把持矩阵{available = new int[resourceNum];for (int i = 0; i < resourceNum; i++) {available[i] = Integer.parseInt(textAvailable[i].getText());}max = new int[processNum][resourceNum];allocated = new int[processNum][resourceNum];need = new int[processNum][resourceNum];for (int i = 0; i < processNum; i++) {for (int j = 0; j < resourceNum; j++) {max[i][j] = Integer.parseInt(textNeed[i][j].getText()); allocated[i][j] = Integer.parseInt(textAllocation[i][j] .getText());}}for (int i = 0; i < resourceNum; i++)for (int j = 0; j < processNum; j++)need[j][i] = max[j][i] - allocated[j][i];for (int i = 0; i < resourceNum; i++)for (int j = 0; j < processNum; j++) {available[i] -= allocated[j][i];if (available[i] < 0) {labelInfo.setText("您输入的数据有误,请重新输入");}}}void Safety(int n) // 查找所有平安序列{if (n == processNum) {count++;for (int i = 0; i < processNum; i++) {jt.append("进程" + (SafeSequence[i] + 1) + " "); }jt.append("\n");flag = true;return;}for (int i = 0; i < processNum; i++) {if (Finish[i] == false) {boolean OK = true;for (int j = 0; j < resourceNum; j++) {if (need[i][j] > worked[j]) {OK = false;break;}}if (OK) {for (int j = 0; j < resourceNum; j++) {worked[j] += allocated[i][j];}Finish[i] = true;SafeSequence[n] = i;Safety(n + 1);Finish[i] = false;SafeSequence[n] = -1;// num++;for (int j = 0; j < resourceNum; j++) {worked[j] -= allocated[i][j];}}}}}void RequestResource() { // 请求资源jt.setText("");int processname = (Integer.parseInt(textProcessName.getText()) - 1);request = new int[resourceNum];for (int i = 0; i < resourceNum; i++) {request[i] = Integer.parseInt(textRequest[i].getText());}if (!Smaller(request, need[processname])) {labelInfo.setText("资源请求不符该进程的需求量.");} else if (!Smaller(request, available)) {labelInfo1.setText("可用资源缺乏以满足请求,进程需要等} else {Sub(available, request);Add(allocated[processname], request);Sub(need[processname], request);copyVector(worked, available);Safety(0);if (flag) {labelInfo1.setText("可立即分配给该进程!");} else {labelInfo1.setText("分配后招致系统处于不服安状态!,不成立即分配");Add(available, request);Sub(allocated[processname], request);Add(need[processname], request);}}// }}}五、实验结果：初始界面：检测平安性：请求资源：（1）进程2（1, 0, 2）（2）进程5（3, 3, 0）（3）进程1（0, 2, 0）六、遇到的问题及缺乏之处：1、法式编写的时候规定最年夜资源数和最年夜进程数均<=6.2、法式直接初始化了6个进程框, 既浪费了内存空间, 又对可视化界面的美观造成影响.3、未对输入异常进行处置：比如在请求资源的第一个方框中只能填入进程的数字编号, 当填入的为非整数时, 法式会抛出异常.4、未解决进程名中对字符串的处置, 直接固定进程名为数字, 用户不能直接输入原有的进程名, 造成欠好的用户体验.。
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。
银行家算法
银行家算法一、需要分析计算机系统中有很多资源，在躲到程序设计环境中，若干程序往往要共享这些资源，而一个进程所需要的资源不止这一个，这样，系统系统就会发生死锁现象。
然而系统死锁不仅仅浪费大量系统资源，甚至导致整个系统崩溃，带来灾难性后果。
而银行家算法是最具代表性的避免死锁的方法，如果在进程中能够找到一个安全序列，则系统按照此序列分配资源，系统就不会产生死锁现象。
二、概要设计1.初始化由用户输入数据，分别对运行的进程数总数、总的资源类数、总资源数、各进程所需的最大资源数，已分配的资源数量赋值。
2, 银行家算法在避免死锁的方法中，施加的限制条件比较弱，有可能获得令人满意的系统性能。
在该方法中把系统分为安全状态和不安全状态，只要能使系统始终处于安全状态，便可避免死锁发生。
银行家算法的基本思想是分配资源之前，判断系统是否处于安全。
若是才分配。
它是最具有代表性的避免死锁的算法。
设进程j提出请求REQUEST[i],则银行家算法按如下规则进行判断。
（1）如果REQUEST[j] [i]<=NEED[j] [i],则转至（2）；否则出错。
（2）如果REQUEST[j] [i]<=A V AILABLE[j] [i],则转（3）；否则出错（3）系统试探分配资源，修改相关数据。
实现银行家算法要有若干数据结构，他们表示资源分配系统的状态。
令n 表示系统中进程数目，m表示资源分配总数。
1）A V AILAIBLE是一个长度为m的向量，他表示每类资源可用数量。
2）Max是一个n*m矩阵，他表示每个进程对资源的最大请求。
3）Allocation是一个n*m矩阵。
他表示当前给每个进程的资源数目。
4）Need是n*m矩阵，他表示每个进程还缺多少资源三、详细设计1、主函数main（）要求在主函数中输入运行的进程数、总资源类数、总资源数、各进程所需的最大资源数量，已分配的资源数量并对这些数据进行有效分析，不符合的数据要重新输入。
银行家算法例题详解算法设计题详解
银行家算法例题详解算法设计题详解算法设计的特征：有穷性，确定性，输入和输出，可行性运行算法的时间：硬件的速度。
书写程序的语言。
问题的规模，编译生成程序的代码质量算法复杂度: 时间复杂度和空间复杂度1．迭代法迭代法又称为辗转法，是用计算机解决问题的一种基本方法，为一种不断用变量的旧值递推新值的过程，与直接法相对应，一次性解决问题。
迭代法分为精确迭代和近似迭代，“二分法”和“牛顿迭代法”属于近似迭代法。
迭代法利用计算机运算速度快、适合做重复性操作的特点，让计算机对一组指令（或一定步骤）进行重复执行，在每次执行这组指令（或这些步骤）时，都从变量的原值推出它的一个新值。
利用迭代算法解决问题，需要做好以下三个方面的工作：1. 确定迭代变量（在可以用迭代算法解决的问题中，至少存在一个直接或间接地不断由旧值递推出新值的变量，这个变量就是迭代变量。
）2. 建立迭代关系式（所谓迭代关系式，指如何从变量的前一个值推出其下一个值的公式（或关系）。
迭代关系式的建立是解决迭代问题的关键，通常可以顺推或倒推的方法来完成。
）3. 对迭代过程进行控制（在什么时候结束迭代过程？这是编写迭代程序必须考虑的问题。
不能让迭代过程无休止地重复执行下去。
迭代过程的控制通常可分为两种情况：一种是所需的迭代次数是个确定的值，可以计算出来；另一种是所需的迭代次数无法确定。
对于前一种情况，可以构建一个固定次数的循环来实现对迭代过程的控制；对于后一种情况，需要进一步分析出用来结束迭代过程的条件。
）2．穷举搜索法穷举搜索法是对可能是解的众多候选解按某种顺序进行逐一枚举和检验，并从众找出那些符合要求的候选解作为问题的解。
即本方法使用可以理解为暴力循环方法，穷举所有可能性，一般这种方法的时间效率太低，不易使用。
但是方法简单，易理解。
3．递推法递推是计算机数值计算中的一个重要算法，思路是通过数学推导，将复杂的运算化解为若干重复的简单运算，以充分发挥计算机长于重复处理的特点。
银行家算法解题方法
5 3 5 4
5 true 2 true 7 true
2
7
3
5
0
5
5
7
3
4
2
3
0
4
1
3
1
1
3 true
0
0
2
7
4
5 true
因为先分配资源给P1进程符合按安全序列{P1、P3 、P4、P0、P2}分配资源，所以试探将资源分配给进 程P1后的状态是安全的，可将资源分配给进程P1。
4．银行家算法之例
③ T1之后的T2时刻P4请求资源 Request4(3,3,0)是否允许？
如果在银行家算法中，把P0发出的请求向 量改为Request0(0，1，0)，系统是否能将 资源分配给它，请读者考虑。
工作向量Work.它表示系统可提供给进程继续运行所需要的各类资源的 数目
资源情况 进程 A work B Need B Allocation A B C
Work＋Allocation finish
C
ACA源自BCP0 P1 P2 P3 P4
7 3 7 5
4 3 5 3
5 2 5 2
7 1 6 0 4
4 2 0 1 3
Request0(0，2，0)≤Need0(7，4，3)； Request0(0，2，0)≤Available(2，3，0)； 系统暂时先假定可为P0分配资源，并修改有关数据， 如下图所示。
4．银行家算法之例
进行安全性检查：可用资源Available(2，1，0) 已不能满足任何进程的需要，故系统进入不安 全状态，此时系统不分配资源。
• Available(2,3,0) = Available(3,3,2)Request1(1,0,2); • Need1(0,2,0) = Need1(1,2,2)-Request1(1,0,2); • Allocation1(3,0,2) =Allocation1(2,0,0)+Request1(1,0,2);
（完整word版）银行家算法例题
（完整word版）银行家算法例题银行家算法例题假定系统中有五个进程{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（1）T0时刻的安全性利用安全性算法对T0时刻的资源分配情况进行分析（2）P1请求资源：P1发出请求向量Request1(1,0,2),系统按银行家算法进行检查①Request1（1，0，2）≤Need1（1，2，2）②Request1（1，0，2）≤Available1（3,3,2)③系统先假定可为P1分配资源，并修改Available ，Allocation1和Need1向量，由此形成资源情况进程Max Allocation Need Available A B C A B C A B C A B C P0 7 5 3 0 1 0 7 4 3 3 3 2 P1 3 2 2 2 0 0 1 2 2 P2 9 0 2 3 0 2 6 0 0 P3 2 2 2 2 1 1 0 1 1 P44 3 30 0 24 3 1资源情况进程Work A B C Need A B C Allocation A B CWork+Allocatio n A B C FinishP1 3 3 2 1 2 2 2 0 0 5 3 2 TRUE P3 5 3 2 0 1 1 2 1 1 7 4 3 TRUE P4 7 4 3 4 3 1 0 0 2 7 4 5TRUE P2 7 4 5 6 0 0 3 0 2 10 4 7 TRUE P010 4 77 4 30 1 010 5 7的资源变化情况如下图所示。
④再利用安全性算法检查此时系统是否安全。
P1 申请资源时的安全性检查（3）P4请求资源：P4发出请求向量Request4（3,3,0），系统按银行家算法进行检查：①Request4（3，3，0）≤Need4（4，3，1）；②Request4(3，3，0)≮Available （2，3，0），让P4等待。
银行家算法总结与体会
银行家算法总结与体会
摘要：银行家算法是一种有效的进程间同步机制，用于解决死锁问题，它是建立在资源分配图模型上的一种算法。
采用银行家算法可以有效地避免死锁，使得系统的效率得到提高。
关键词：银行家算法；死锁；资源分配图
银行家算法是由EdsgerDijkstra于1965年发明的一种常见的解决方案，它实现了进程之间的同步机制，用于解决系统中死锁的问题。
该算法建立在资源分配图模型的基础之上，用于表示系统中资源的当前分配情况以及进程之间的资源申请及释放情况。
银行家算法避免死锁的关键是系统中的进程在申请资源之前，即使这些资源可能可用，也必须经过审查，以确保其他的进程也能安全的运行。
银行家算法主要由四个步骤组成：（1）找出当前进程需要的资源数量，（2）检查是否向该进程分配了足够的资源，（3）检查其他进程的请求是否会导致死锁，（4）根据安全性算法的计算结果决定是否安全分配资源。
银行家算法可以有效地避免死锁，使得系统效率提高，有助于提高系统的可靠性。
但是，银行家算法也有一些缺点，比如它所需的额外负担，由于在进行资源分配安全检查之前需要消耗大量的时间，可能会降低系统的效率。
总之，银行家算法是一种有效的进程间同步机制，可以有效地解决死锁问题，提高系统的可靠性。
但是如果不恰当地使用，或者分配的资源数量超过了实际最大值，也可能导致死锁的发生。
因此，使用
该算法时，应加以结合谨慎使用，以免出现死锁现象。
银行家算法解题过程
银行家算法解题过程
《银行家算法解题过程》是一种解决系统安全性的算法，它可以有效地解决死锁问题。
银行家算法是一种基于资源分配的算法，它可以帮助系统管理者做出有效的决策，以避免死锁的发生。
银行家算法的解题过程分为四个步骤：首先，系统管理者需要确定当前系统中可用的资源数量。
然后，系统管理者需要检查每个进程是否满足它所需要的资源数量。
如果满足，则可以分配资源；如果不满足，则需要检查系统中是否有其他进程可以提供资源，以满足当前进程的需求。
最后，系统管理者需要检查系统中是否存在安全状态，以确保系统能够正常运行。
银行家算法是一种非常有效的算法，它可以有效地解决系统中安全性问题，从而避免死锁的发生。
它的解题过程简单易懂，可以帮助系统管理者做出有效的决策，以确保系统的正常运行。