操作系统实验银行家算法C语言实现

操作系统实验银行家算法C语言实现
操作系统实验银行家算法C语言实现

#include

#include

#include

#define a 10

#define b 10

//****银行家算法中的数据结构***********************

int Available[a]; //.............各资源可利用的数量

int Max[b][b]; //..................各进程对各类资源的最大需求数

int Allocation[b][b]; //.............各进程当前已分配的资源数量

int Need[b][b]; //.................尚需多少资源

//*************************************************

int Request[a]; //.................申请多少资源

int Work[a]; //...................工作向量,表示系统可提供给进程继续运行所需的各类资源数量int Finish[b]; //...................表示系统是否有足够的资源分配给进程,1为是

//**********函数声明************************************

void init();//..................创建进程,资源种类与分配等,初始化函数

int banker();//..........................银行家分配算法

void safe(); //...........................判断算法的安全性

//**********************************************

//******过程中定义的全局变量********************

inti,j,x,y,l,counter=0;

int p; //记录是哪个进程正在申请资源

int q[b]; //存储安全序列

//*************************************************

//*************************创建进程*************************

void init()//初始化

{

printf("输入当前进程量:\n");

scanf("%d",&x);

printf("输入资源的种类数目:\n");

scanf("%d",&y);

printf("***输入各种资源当前可用的数量***\n");

for( i=0;i

{

printf("请输入资源%d的资源可利用量\n",i);

scanf("%d",&Available[i]);

Work[i]=Available[i]; //初始化Work[i],它的初始值就是当前可用的资源数}

printf("请输入每个进程申请到的资源\n");

for( j=0;j

{

for(i=0;i

{

printf("请输入进程%d的申请到的资源%d:\n",j,i);

scanf("%d",&Allocation[j][i]);

}

Finish[j]=0;//初始化Finish[j]

}

printf("请输入每个进程需要的最大的资源数目:\n");

for(j=0;j

{

for(i=0;i

{

printf("请输入进程%d需要的最大的资源数目%d:\n",j,i);

scanf("%d",&Max[j][i]);

if (Max[j][i]>=Allocation[j][i]) //根据需求量=需要最大资源数目-已分配数目,计算需求量need

Need[j][i]=Max[j][i]-Allocation[j][i];

else

Need[j][i]=0;//资源充足,不需要再申请

}

}

printf("初始化完成\n");

}

//安全性算法函数

void safe()

{

l=0;

for (j=0; j

{

if (Finish[j]==0)

{ //逐个查找Finish[j]==0的进程条件一

counter=0; //记数器

for (i=0; i

{ if (Work[i]>=Need[j][i])

counter=counter+1;//可用大于需求,记数

}

if(counter==x) //i进程的每类资源都符合Work[i]>=Need[j][i] 条件二

{ q[l]=j; //存储安全序列

Finish[j]=1; //i进程标志为可分配

for (i=0; i

Work[i]=Work[i]+Allocation[j][i]; //释放资源

l=l+1; //记数,现在有L个进程是安全的,当L=N时说明满足安全序列

j= -1; //从第一个进程开始继续寻找满足条件一二的进程

}

}

}

}

//*************************银行家算法***********************

int banker()//..........................银行家分配算法

{

printf("请输入请求资源的进程\n");

scanf("%d",&p);

printf("\n请输入此进程请求各种资源的个数\n");

for(i=0;i

{do {

printf("进程%d申请资源%d的数量",p,i);

scanf("%d",&Request[i]);

if(Request[i]>Need[p][i])//申请量不能超过需求量

printf("申请量超过需求量出错;!!请重新输入!!\n");

else if(Request[i]>Available[i])

{ printf("资源不充足,目前可用资源只有%d,进程要等待!!",Available[i]);

Finish[p]=0; //该进程等待

return 0;

}

}

while(Request[i]>Need[p][i]||Request[i]>Available[i]);

for (i=0; i

{

Available[i]=Available[i]-Request[i];

Allocation[p][i]=Allocation[p][i]+Request[i];

Need[p][i]=Need[p][i]-Request[i];

Work[i]=Available[i];

}//改变Avilable、Allocation、Need的值

}

//判断银行家算法的安全性

if(l

{

l=0;printf("试分配不成功,不与分配,恢复原状态!!");

for (i=0; i

{

Available[i] = Available[i]+Request[i];

Allocation[p][i] = Allocation[p][i]-Request[i];

Need[p][i] = Need[p][i]+Request[i];

Work[i] = Available[i];

}

for (j=0; j

Finish[j]=0; //进程置为未分配状态

}

else

{

l=0;

printf("\n申请资源成功!!!\n");

for(i=0;i

{

if(Need[p][i]==0);

else { //有一种资源还没全部申请到,该进程还处于就绪态l=1; //判断标志

break;}

}

if(l!=1){ //进程可以执行,释放该进程的所有资源

for (i=0;i

Available[i]=Available[i]+Allocation[p][i];

Allocation[p][i]=0;

}

printf("有需求资源,执行后将释放其所有拥有资源!");

l=0; //归零

printf("安全序列为:\n");

printf("进程%d",q[0]); //输出安全序列,考虑显示格式,先输出第一个

Finish[0]=0;

for (i=1; i

printf(" 进程%d",q[i]);

Finish[i]=0; //重新将所有进程置为未分配状态

}

printf(" \n\n\n");

}

return 0;

}

void main()

{

printf("\n************************************************************\n"); printf("\n 银行家算法模拟\n");

printf("\n************************************************************\n"); init();//

safe(); //判断当前状态的安全性

if(l

printf("找不到安全序列,拒绝申请\n");

else

{

int m;

printf("当前序列是安全的,安全序列为:\n");

printf("进程%d\n",q[0]);

Finish[m]=0;

for(m=1;m

{ printf("进程%d\n\n",q[m]); Finish[m]=0;}

}

banker(); //调用银行家算法函数

}

银行家算法实验报告

操作系统 (实验报告) 银行家算法姓名:***** 学号:***** 专业班级:***** 学验日期:2011/11/22 指导老师:***

一、实验名称: 利用银行家算法避免死锁 二、实验内容: 需要利用到银行家算法,来模拟避免死锁:设计M个进程共享N类资源,M个进程可以动态的申请资源,并可以判断系统的安全性,进行打印出,相应的安全序列和分配表,以及最后可用的各资源的数量。 三、实验目的: 银行家算法是一种最有代表性的避免死锁的算法,在避免死锁的方法中允许进程动态地申请资源,但系统在进行资源分配之前,应先计算此次分配资源的安全性,若分配不会导致系统进入不安全状态,则分配,否则等待。 为实现银行家算法,系统必须设置若干数据结构,所以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,安全状态等重要的概念,并掌握避免死锁的具体实施方法。 四、实验过程 1.基本思想: 我们可以把操作系统看成是银行家,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,当进程申请到资源时,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,若没有超过再测试系统现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。 安全状态就是如果存在一个由系统中所有进程构成的安全序列P1……则系统处于安全状态。安全状态是没有死锁发生。而不安全状态则是不存在这样一个安全序列,从而一定会导致死锁。 2.主要数据结构: (1)可利用资源向量Available.这是一个含有m个元素的数组,其中的每一个 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,其数值随该类的资源的分配和回收而动态地改变,如果Available[j]=K,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,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. (3)分配矩阵Allocation.这也是一个n*m的矩阵,它定义了系统中每一类资源

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。 1、现在系统T0时刻是否处于安全状态? 2、是否可以允许以下请求? (1)T1时刻:P2 Request2=(0,3,4) (2)T2时刻:P4 Request4=(2,0,1) (3)T3时刻:P1 Request1=(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=Max-Allocation AvailableA=17-(2+4+4+2+3)=2(原有-分配) 同理AvailableB=3,AvailableC=3 可得T0时刻资源分配表如下所示(表中数据顺序均为A B C): 1、判断T0时刻是否安全,需要执行安全算法找安全序列,过程如下表: T0时刻能找到一个安全序列{P4,P3,P2,P5,P1},故T0时刻系统处于安全状态。

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P2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<=Work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)

银行家算法-实验报告

淮海工学院计算机工程学院实验报告书 课程名:《操作系统原理》 题目:银行家算法 班级: 学号: 姓名:

一、实验目的 银行家算法是操作系统中避免死锁的典型算法,本实验可以加深对银行家算法的步骤和相关数据结构用法的更好理解。 实验环境 Turbo C 2.0/3.0或VC++6.0 实验学时 4学时,必做实验。 二、实验内容 用C语言编写一个简单的银行家算法模拟程序,用银行家算法实现资源分配。程序能模拟多个进程共享多种资源的情形。进程可动态地申请资源,系统按各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数量以及为某进程分配资源后的有关资源数据的情况。 三、实验说明 实验中进程的数量、资源的种类以及每种资源的总量Total[j]最好允许动态指定。初始时每个进程运行过程中的最大资源需求量Max[i,j]和系统已分配给该进程的资源量Allocation[i,j]均为已知(这些数值可以在程序运行时动态输入),而算法中其他数据结构的值(包括Need[i,j]、Available[j])则需要由程序根据已知量的值计算产生。 四、实验步骤 1、理解本实验中关于两种调度算法的说明。 2、根据调度算法的说明,画出相应的程序流程图。 3、按照程序流程图,用C语言编程并实现。 五、分析与思考 1.要找出某一状态下所有可能的安全序列,程序该如何实现? 答:要找出这个状态下的所有可能的安全序列,前提是要是使这个系统先处于安全状态,而系统的状态可通过以下来描述: 进程剩余申请数=最大申请数-占有数;可分配资源数=总数-占有数之和; 通过这个描述来算出系统是否安全,从而找出所有的安全序列。 2.银行家算法的局限性有哪些?

操作系统之调度算法和死锁中的银行家算法习题答案

操作系统之调度算法和死锁中的银行家算法习 题答案 集团文件发布号:(9816-UATWW-MWUB-WUNN-INNUL-DQQTY-

1. 有三个批处理作业,第一个作业 10:00 到达,需要执行 2 小时;第二个作业在10:10到达,需要执行 1 小时;第三个作业在 10:25 到达,需要执行 25 分钟。分别采用先来先服 务,短作业优先和最高响应比优先三种调度算法,各自的平均周转时间是多少?解: 先来先服务: (结束时间=上一个作业的结束时间+执行时间 周转时间=结束时间-到达时间=等待时间+执行时间) 按到达先后,执行顺序:1->2->3 短作业优先: 1)初始只有作业1,所以先执行作业1,结束时间是12:00,此时有作业2和3; 2)作业3需要时间短,所以先执行; 3)最后执行作业2 最高响应比优先:

高响应比优先调度算法既考虑作业的执行时间也考虑作业的等待时间,综合了先来先服务和最短作业优先两种算法的特点。 1)10:00只有作业1到达,所以先执行作业1; 2)12:00时有作业2和3, 作业2:等待时间=12:00-10:10=110m;响应比=1+110/60=2.8; 作业3:等待时间=12:00-10:25=95m,响应比=1+95/25=4.8; 所以先执行作业3 3)执行作业2 2. 在一单道批处理系统中,一组作业的提交时刻和运行时间如下表所示。试计算一下三种 作业调度算法的平均周转时间 T 和平均带权周转时间 W。 ( 1)先来先服务;( 2)短作业优先( 3)高响应比优先 解: 先来先服务: 作业顺序:1,2,3,4 短作业优先: 作业顺序:

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 P4 4 3 3 0 0 2 4 3 1 资源情况 进程 Work A B C Need A B C Allocation A B C Work+Allocatio n A B C Finish P1 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 5 TRUE P2 7 4 5 6 0 0 3 0 2 10 4 7 TRUE P0 10 4 7 7 4 3 0 1 0 10 5 7 TRUE

银行家算法代码c语言编写

#define M 100 #include int max[M][M],allocation[M][M],need[M][M],available[M]; int i,j,n,m,r; void testout() //算法安全性的检测 { int k,flag,v=0; int work[M],a[M]; char finish[M]; r=1; for(i=0;i0) { for (i=0;iwork[j]) flag=0; if (flag==1) //找到还没完成的且需求数小于可提供进程继续运行的 { finish[i]='T'; //资源数的进程 a[v++]=i; //记录安全序列 for (j=0;j

银行家算法_实验报告

课程设计报告课程设计名称共享资源分配与银行家算法 系(部) 专业班级 姓名 学号 指导教师 年月日

目录 一、课程设计目的和意义 (3) 二、方案设计及开发过程 (3) 1.课题设计背景 (3) 2.算法描述 (3) 3.数据结构 (4) 4.主要函数说明 (4) 5.算法流程图 (5) 三、调试记录与分析 四、运行结果及说明 (6) 1.执行结果 (6) 2.结果分析 (7) 五、课程设计总结 (8)

一、程设计目的和意义 计算机科学与技术专业学生学习完《计算机操作系统》课程后,进行的一次全面的综合训练,其目的在于加深催操作系统基础理论和基本知识的理解,加强学生的动手能力.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、方案设计及开发过程 1.课题设计背景 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.算法描述 1)如果Request[i] 是进程Pi的请求向量,如果Request[i,j]=K,表示进程Pi 需要K个Rj类型的资源。当Pi发出资源请求后,系统按下述步骤进行检查: 如果Requesti[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它所宣布的最大值。 2)如果Requesti[j]<=Available[j],便转向步骤3,否则,表示尚无足够资源,进程Pi须等待。 3)系统试探着把资源分配给进程Pi,并修改下面数据结构中的数值: Available[j]:=Available[j]-Requesti[j]; Allocation[i,j]:=Allocation[i,j]+Requesti[j]; Need[i,j]:=Need[i,j]-Requesti[j];

(完整版)操作系统课后题答案

2.OS的作用可表现在哪几个方面? 答:(1)OS作为用户与计算机硬件系统之间的接口;(2)OS作为计算机系统资源的管理者; (3)OS实现了对计算机资源的抽象。 5.何谓脱机I/O和联机I/O? 答:脱机I/O 是指事先将装有用户程序和数据的纸带或卡片装入纸带输入机或卡片机,在外围机的控制下,把纸带或卡片上的数据或程序输入到磁带上。该方式下的输入输出由外围机控制完成,是在脱离主机的情况下进行的。而联机I/O方式是指程序和数据的输入输出都是在主机的直接控制下进行的。 11.OS有哪几大特征?其最基本的特征是什么? 答:并发性、共享性、虚拟性和异步性四个基本特征;最基本的特征是并发性。 20.试描述什么是微内核OS。 答:(1)足够小的内核;(2)基于客户/服务器模式;(3)应用机制与策略分离原理;(4)采用面向对象技术。 25.何谓微内核技术?在微内核中通常提供了哪些功能? 答:把操作系统中更多的成分和功能放到更高的层次(即用户模式)中去运行,而留下一个尽量小的内核,用它来完成操作系统最基本的核心功能,称这种技术为微内核技术。在微内核中通常提供了进程(线程)管理、低级存储器管理、中断和陷入处理等功能。 第二章进程管理 2. 画出下面四条语句的前趋图: S1=a:=x+y; S2=b:=z+1; S3=c:=a – b;S4=w:=c+1; 答:其前趋图为: 7.试说明PCB 的作用,为什么说PCB 是进程存在的惟一标志? 答:PCB 是进程实体的一部分,是操作系统中最重要的记录型数据结构。作用是使一个在多道程序环境下不能独立运行的程序,成为一个能独立运行的基本单位,成为能与其它进程并发执行的进程。OS是根据PCB对并发执行的进程进行控制和管理的。 11.试说明进程在三个基本状态之间转换的典型原因。 答:(1)就绪状态→执行状态:进程分配到CPU资源;(2)执行状态→就绪状态:时间片用完;(3)执行状态→阻塞状态:I/O请求;(4)阻塞状态→就绪状态:I/O完成. 19.为什么要在OS 中引入线程?

计算机操作系统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]=false ②Need

银行家算法例子+答案

1、设系统中有3种类型的资源(A , B , C )和5个进程P1、P 2、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T o 时刻系统状 态见下表(T o 时刻系统状态表)所示。系统米用银行家算法实施死锁避免策 略。(12分) T o 时刻系统状态表 T0时刻系统状态表 (1) T o 时刻是否为安全状态?若是,请给出安全序列。 (2) 在T o 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? 满足P5的运行,在P5运行后,系统的状态为: 2 1 2 3 4 7 4 o 2 1 3 4 A 4 o 5 C A o o 6 V' 5 4 7 2 o 4 2 2 1 o o o o o o 同样的, 在 P5运行后,V ' (5, 4, 7)也大于等于 C-A 中P4所在的行(2, 2, 1),则能满 足P4的运行。P4运行后,系统的状态为: ⑷ 在(3) 的基; 础上, 若进程 P1 请求资源(o , 2, o ),是否能实施资源 分配?为什么 ,? 答: 当前 的系 统状态描述为: 5 5 9 2 1 2 3 4 7 5 3 6 4 o 2 1 3 4 C 4 o 11 A 4 o 5 C A o o 6 4 2 5 2 o 4 2 2 1 4 2 4 3 1 4 1 1 o R 17 5 2o V 2 3 3 (3)在(2)的基础上,若进程 分配?为什么? P4请求资源(2, o , 1),是否能实施资源 (1) 在To 时刻,由于V (2, 3, 3)大于等于(C-A )中P5所在行的向量(1 , 1 ,。),因此V 能

(完整word版)操作系统 银行家算法

操作系统课程设计银行家算法

第一章引言 1.1 课程设计目地: 操作系统是计算机系统的核心系统软件,它负责控制和管理整个系统的资源并组织用户协调使用这些资源,使计算机高效的工作。课程设计的目的是综合应用学生所学知识,通过实验环节,加深学生对操作系统基本原理和工作过程的理解,提高学生独立分析问题、解决问题的能力,增强学生的动手能力。 第二章银行家算法描述 2.1 银行家算法简介: 银行家算法是一种最有代表性的避免死锁的算法。在避免死锁方法中允许进程动态地申请资源,但系统在进行资源分配之前,应先计算此次分配资源的安全性,若分配不会导致系统进入不安全状态,则分配,否则等待。 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。不安全状态不一定导致死锁。 那么什么是安全序列呢? 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。 2.2 银行家算法描述: 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。 2.3银行家算法原理 2.3.1银行家算法的思路 先对用户提出的请求进行合法性检查,即检查请求的是不大于需要的,是否不大于可利用的。若请求合法,则进行试分配。最后对试分配后的状态调用安全性检查算法进行安全性检查。若安全,则分配,否则,不分配,恢复原来状态,拒绝申请。 2.3.2 银行家算法中用到的主要数据结构 可利用资源向量 int Available[j] j为资源的种类。 最大需求矩阵 int Max[i][j] i为进程的数量。 分配矩阵 int Allocation[i][j] 需求矩阵 int need[i][j]= Max[i][j]- Allocation[i][j] 申请各类资源数量 int Request i[j] i进程申请j资源的数量 工作向量 int Work[x] int Finish[y] 2.3.3 银行家算法bank() 进程i发出请求申请k个j资源,Request i[j]=k (1)检查申请量是否不大于需求量:Request i[j]<=need[i,j],若条件不符重新

计算机操作系统 课程设计报告 银行家算法

《计算机操作系统》 课 程 设 计 报 告 题目:银行家算法 班级: XXXXXXXXXXXXXXXX 姓名: XXM 学号: XXXXXXXXXXXX 指导老师: XXXXXXXXXXXXXX 设计时间: XXXXXXXXXXXXXXX

一.设计目的 1、掌握死锁概念、死锁发生的原因、死锁产生的必要条件; 2、掌握死锁的预防、死锁的避免; 3、深刻理解死锁的避免:安全状态和银行家算法; 二.银行家算法 1.简介 银行家算法是一种最有代表性的避免死锁的算法。在避免死锁方法中允许进程动态地申请资源,但系统在进行资源分配之前,应先计算此次分配资源的安全性,若分配不会导致系统进入不安全状态,则分配,否则等待。为实现银行家算法,系统必须设置若干数据结构。 2.数据结构 1)可利用资源向量Available 是个含有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数目。如果Available[j]=K,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,则表示进程i需要Rj类资源的最大数目为K。 3)分配矩阵Allocation 这也是一个n×m的矩阵,它定义了系统中每一类资源当前已分配给每一进程的资源数。如果Allocation[i,j]=K,则表示进程i当前已分得Rj类资源的数目为K。 4)需求矩阵Need 这也是一个n×m的矩阵,用以表示每一个进程尚需的各类资源数。如果Need[i,j]=K,则表示进程i还需要Rj类资源K个,方能完成其任务。 Need[i,j]=Max[i,j]-Allocation[i,j]. 3.算法原理 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,先测试该进程本次申请的资源数是否超过了该资源所剩余的总量。若超过则拒绝分配资源,若能满足则按当前的申请量分配资源,否则也要推迟分配。 三.算法实现 1.初始化 由用户输入数据,分别对可利用资源向量矩阵A V AILABLE、最大需求矩阵MAX、分配矩阵ALLOCATION、需求矩阵NEED赋值。 2.银行家算法 在避免死锁的方法中,所施加的限制条件较弱,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,只要能使系统始终都处于安全状态,便可

操作系统之调度算法和死锁中的银行家算法习题答案

1.有三个批处理作业,第一个作业10:00 到达,需要执行2 小时;第二个作业在10:10 到达,需要执行1 小时;第三个作业在10:25 到达,需要执行25 分钟。分别采用先来先服务,短作业优先和最高响应比优先三种调度算法,各自的平均周转时间是多少? 解: 先来先服务: (结束时间=上一个作业的结束时间+执行时间 周转时间=结束时间-到达时间=等待时间+执行时间) 短作业优先: 1)初始只有作业1,所以先执行作业1,结束时间是12:00,此时有作业2和3; 2)作业3需要时间短,所以先执行; 最高响应比优先: 高响应比优先调度算法既考虑作业的执行时间也考虑作业的等待时间,综合了先来先服务和最短作业优先两种算法的特点。 1)10:00只有作业1到达,所以先执行作业1; 2)12:00时有作业2和3, 作业2:等待时间=12:00-10:10=110m;响应比=1+110/60=2.8; 作业3:等待时间=12:00-10:25=95m,响应比=1+95/25=4.8; 所以先执行作业3 2.在一单道批处理系统中,一组作业的提交时刻和运行时间如下表所示。试计算一下三种作业调度算法的平均周转时间T 和平均带权周转时间W。 (1)先来先服务;(2)短作业优先(3)高响应比优先

解: 先来先服务: 短作业优先: 作业顺序: 1)8:00只有作业1,所以执行作业1; 2)9:00有作业2和3,作业3短,所以先执行3; 3)9:12有作业2和4,作业4短,所以先执行4; 高响应比优先: 作业顺序: 1)8:00只有作业1,所以执行作业1; 2)9:00有作业2和3 作业2等待时间=9:00-8:30=30m,响应比=1+30/30=2; 作业3等待时间=9:00-9:00=0m,响应比=1+0/12=1; 所以执行作业2; 3)9:30有作业3和4 作业3等待时间=9:30-9:00=30m,响应比=1+30/12=3.5; 作业4等待时间=9:30-9:06=24m,响应比=1+24/6=5;

银行家算法报告和代码

课程设计(论文) 题目:银行家算法 院(系):信息与控制工程系专业班级: 姓名: 学号: 指导教师: 2016年1 月15日

西安建筑科技大学华清学院课程设计(论文)任务书 专业班级:学生姓名:指导教师(签名): 一、课程设计(论文)题目 银行家算法:设计一个n个并发进程共享m个系统资源的程序以实现银行家算法。 二、本次课程设计(论文)应达到的目的 操作系统课程实践性比较强。课程设计是加强学生实践能力的一个强有力手段。课程设计要求学生在完成程序设计的同时能够写出比较规范的设计报告。严格实施课程设计这一环节,对于学生基本程序设计素养的培养和软件工作者工作作风的训练,将起到显著的促进作用。 本题目要达到目的:了解多道程序系统中,多个进程并发执行的资源分配。掌握银行家算法,了解资源在进程并发执行中的资源分配情况。掌握预防死锁的方法,系统安全状态的基本概念。 三、本次课程设计(论文)任务的主要内容和要求(包括原始数据、技术参数、设计要求等) 要求: 1)能显示当前系统资源的占用和剩余情况。 2)为进程分配资源,如果进程要求的资源大于系统剩余的资源,不与分配并且提示分配不成功; 3)撤销作业,释放资源。 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的发生。 银行家算法分配资源的原则是:系统掌握每个进程对资源的最大需求量,当进程要求申请资源时,系统就测试该进程尚需资源的最大量,如果系统中现存的资源数大于或等于该进程尚需求资源最大量时,就满足进程的当前申请。这样就可以保证至少有一个进程可能得到全部资源而执行到结束,然后归还它所占有的全部资源供其它进程使用。 四、应收集的资料及主要参考文献: 操作系统经典算法的编程实现资料非常丰富,可以在图书馆找书籍或在因特网上找资料,都很容易找到,但是大部分代码是不全的,不能直接运行,希望大家只是把它当参考,编码还是自己做。 参考文献: 【1】汤小丹、梁红兵、哲凤屏、汤子瀛编著.计算机操作系统(第三版).西安:西安电子科技大学出版社,2007.5 【2】史美林编.计算机操作系统教程.北京:清华大学出版社,1999.11 【3】徐甲同编著.操作系统教程.西安:西安电子科技大学出版社,1996.8 【4】Clifford,A.Shaffer编著.数决结构与算法分析(C++版).北京:电子工业出版社,2005.7 【5】蒋立翔编著.C++程序设计技能百练.北京:中国铁道出版社,2004.1 五、审核批准意见 教研室主任(签字)

操作系统课程设计实验报告用C实现银行家算法

操作系统课程设计实验报告用C实现银行家算 法 文档编制序号:[KKIDT-LLE0828-LLETD298-POI08]

操作系统 实 验 报 告 (2) 学院:计算机科学与技术学院 班级:计091 学号:姓名:

时间:2011/12/30 目录 1.实验名称 (3) 2.实验目的 (3) 3.实验内容 (3) 4.实验要求 (3) 5.实验原理 (3) 6.实验环境 (4) 7.实验设计 (4) 数据结构设计 (4) 算法设计 (6) 功能模块设计 (7) 8.实验运行结果 (8) 9.实验心得 (9) 附录:源代码(部分) (9) 一、实验名称: 用C++实现银行家算法 二、实验目的: 通过自己编程来实现银行家算法,进一步理解银行家算法的概念及含义,提高对银行家算法的认识,同时提高自己的动手实践能力。 各种死锁防止方法能够阻止发生死锁,但必然会降低系统的并发性并导致低效的资源利用率。死锁避免却与此相反,通过合适的资源分配算法确保不会出现进程循环等

待链,从而避免死锁。本实验旨在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。 三、实验内容: 利用C++,实现银行家算法 四、实验要求: 1.完成银行家算法的设计 2.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。 五、实验原理: 系统中的所有进程放入进程集合,在安全状态下系统收到进程的资源请求后,先把资源试探性的分配给它。之后,系统将剩下的可用资源和进程集合中的其他进程还需要的资源数作比较,找出剩余资源能够满足的最大需求量的进程,从而保证进程运行完毕并归还全部资源。这时,把这个进程从进程集合中删除,归还其所占用的所有资源,系统的剩余资源则更多,反复执行上述步骤。最后,检查进程集合,若为空则表明本次申请可行,系统处于安全状态,可以真正执行本次分配,否则,本次资源分配暂不实施,让申请资源的进程等待。 银行家算法是一种最有代表性的避免的算法。在避免死锁方法中允许进程动态地申请资源,但系统在进行资源分配之前,应先计算此次分配资源的安全性,若分配不会导致系统进入不安全状态,则分配,否则等待。为实现银行家算法,系统必须设置若干。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。安全序列是指一个进程序列{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。

操作系统作业第三章1,第四章的答案

第三章操作系统的答案 1. 高级调度与低级调度的主要任务是什么为什么要引入中级调度 a. 作业调度又称宏观调度或高级调度,其主要任务是按一定的原则对外存上处于后备状态的作业进行选择,给选中的作业分配内存,输入输出设备等必要的资源,并建立相应的进程,以使该作业的进程获得竞争处理机的权利. b. 进程调度又称微观调度或低级调度,其主要任务是按照某种策略和方法选取一个处于就绪状态的进程,将处理机分配给它. c. 为了提高内存利用 6.在抢占调度方式中,抢占的原则是什么 a. 优先权原则 b. 短作业(进程)优先原则 c.时间片原则 7. 选择调度方式和调度算法时,应遵循的准则是什么 a. 面向用户的准则有周转时间短,响应时间快,截止时间的保证,以及优先权准则. b. 面向系统的准则有系统吞吐量高,处理机利用率好,各类资源的平衡利用. 18.何谓死锁产生死锁的原因和必要条件是什么 a. 死锁是指多个进程因竞争资源而造成的一种僵局,若无外力作用,这些进程都将永远不能再向前推进; b. 产生死锁的原因有二,一是竞争资源,二是进程推进顺序非法; c. 必要条件是: 互斥条件,请求和保持条件,不剥夺条件和环路等待条件. 19.在解决死锁问题的几个方法中,哪种方法最容易实现哪种方法使资源的利用率最高 a. 解决死锁可归纳为四种方法: 预防死锁,避免死锁,检测死锁和解除死锁; b. 其中,预防死锁是最容易实现的; c. 避免死锁使资源的利用率最高. 21.在银行家算法的例子中,如果P0发出的请求向量由Request0(0,2,0)改为Request0(0,1,0),问系统可否将资源分配给它

银行家算法实验报告

xx大学操作系统实验报告 姓名:学号:班级: 实验日期:实验名称:预防进程死锁的银行家算法 实验三预防进程死锁的银行家算法 1.实验目的: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。理解银行家算法的运行原理,进一步掌握预防进程死锁的策略及对系统性能的评价方法。: 2. 需求分析 (1) 输入的形式和输入值的范围; 输入:首先输入系统可供资源种类的数量n 范围:0[Max]: 输入个进程已经申请的资源量[Allocation]: (2) 输出的形式 系统目前可用的资源[Avaliable]:

(显示系统是否安全) 分配序列: (3)程序所能达到的功能 通过手动输入资源种类数量和各进程的最大需求量、已经申请的资源量,运用银行家算法检测系统是否安全,若安全则给出安全序列,并且当用户继续输入某进程的资源请求时,能够继续判断系统的安全性。 (4) 测试数据,包括正确的输入及其输出结果和含有错误的输入及其输出结果。 正确输入

输入参数(已申请资源数)错误 3、概要设计 所有抽象数据类型的定义: int Max[100][100]; //各进程所需各类资源的最大需求int Avaliable[100]; //系统可用资源 char name[100] };//资源的名称 int Allocation[100][100]; //系统已分配资源 int Need[100][100] }; //还需要资源 int Request[100]; //请求资源向量 int temp[100]; //存放安全序列 int Work[100];//存放系统可提供资源 int M=100; //作业的最大数为100 int N=100; //资源的最大数为100 主程序的流程: * 变量初始化;

1银行家算法是一种算法

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?

基于java的实验——银行家算法

仲恺农业工程学院实验报告纸 东哥 实验三银行家算法 一.实验目的: 1、理解死锁概念,以及死锁产生的必要条件。 2、理解银行家算法基本原理。 3、掌握一种资源和多种资源的银行家算法的设计与实现。 二.实验内容: 1、设计出管理的资源种类和数量 2、设计出银行家算法的基本数据结构 3、设计出完成该资源的银行家算法 4、设计出简单的进程创建、运行资源需求、结束的过程 5、采用高级语言实现该应用程序 三.实验步骤和过程 1.死锁基本概念 所谓死锁: 是指两个或两个以上的进程在执行过程中,因争夺资源而造成的一种互相等待的现象,若无外力作用,它们都将无法推进下去。此时称系统处于死锁状态或系统产生了死锁,这些永远在互相等待的进程称为死锁进程。由于资源占用是互斥的,当某个进程提出申请资源后,使得有关进程在无外力协助下,永远分配不到必需的资源而无法继续运行,这就产生了一种特殊现象死锁。 2. 产生死锁的原因 (1.竞争资源引起进程死锁 当系统中供多个进程共享的资源如打印机、公用队列的等,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.进程推进顺序不当引起死锁 由于进程在运行中具有异步性特征,这可能使P1和P2两个进程按下述两种顺序向前推进。 (3. P或V操作不当、同类资源分配不均或对某些资源的使用未加限制等等。 3. 产生死锁的必要条件 1)互斥条件:指进程对所分配到的资源进行排它性使用,即在一段时间内某资源只由一个进程占用。如果此时还有其它进程请求资源,则请求者只能等待,直至占有资源的进程用毕释放。系统中存在临界资源,进程应互斥地使用这些进程。 2)占有和等待条件:指进程已经保持至少一个资源,但又提出了新的资源请求,而该资源已被其它进程占有,此时请求进程阻塞,但又对自己已获得的其它资源保持不放。 3)不剥夺条件:指进程已获得的资源,在未使用完之前,不能被剥夺,只能在使用完时由自己释放。 4)循环等待条件:指在发生死锁时,必然存在一个进程——资源的环形链,即进程集合{P0,P1,P2,···,Pn}中的P0正在等待一个P1占用的资源;P1正在等待P2占用的资源,……,Pn正在等待已被P0占用的资源。造成这组进程处于永远的等待状态! 4、处理死锁的基本方法 1) 预防死锁。 这是一种较简单和直观的事先预防的方法。方法是通过设置某些限制条件,去破坏产生死锁的四个必要条件中的一个或者几个,来预防发生死锁。预防死锁是一种较易实现的方法,已被广泛使用。但是由于所施加的限制条件往往太严格,可能会导致系统资源利用率和系统吞吐量降低。

银行家算法课程设计书

武汉理工大学华夏学院课程设计报告书 课程名称:操作系统原理 题目:编程序模拟银行家算法 系名:信息工程系 专业班级:计算机1112 姓名:曾高峰 学号: 10210411221 指导教师:苏永红司晓梅 2013 年 6 月 28 日

课程设计任务书 学生姓名:曾高峰专业班级:10210411221 指导教师:苏永红工作单位:武汉理工大学华夏学院设计题目:编程序模拟银行家算法 初始条件: Linux操作系统,GCC编译环境 要求完成的主要任务: 主要任务: 银行家算法是避免死锁的一种重要方法,本实验要求用用c/c++语言在Linux操作系统环境下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。 思想:将一定数量的资金供多个用户周转使用,当用户对资金的最大申请量不超过现存资金时可接纳一个新客户,客户可以分期借款,但借款总数不能超过最大的申请量。银行家对客户的借款可以推迟支付,但是能够使客户在有限的时间内得到借款,客户得到所有的借款后能在有限的时间内归还。用银行家算法分配资源时,测试进程对资源的最大需求量,若现存资源能满足最大需求就满足当前进程的申请,否则推迟分配,这样能够保证至少有一个进程可以得到所需的全部资源而执行到结束,然后归还资源,若OS能保证所有进程在有限的时间内得到所需资源则称系统处于安全状态。 设计报告撰写格式要求: 1设计题目与要求 2 设计思想 3系统结构 4 数据结构的说明和模块的算法流程图 5 使用说明书(即用户手册):内容包含如何登录、退出、读、写等操作说明 6 运行结果和结果分析(其中包括实验的检查结果、程序的运行情况) 7 自我评价与总结 8 附录:程序清单,注意加注释(包括关键字、方法、变量等), 在每个模块前加注释; 时间安排 6月24日布置课程设计任务;分配题目后,查阅资料、准备程序; 6月 25~6月27 日上机调试程序、书写课程设计报告; 6月28 日提交课程设计报告及相关文档。 指导教师签字:2013年6月21日 系主任签字:2013年6月21日

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