银行家算法问题

银行家算法典型例题银行家算法是一种死锁避免策略，适用于系统中有多个进程和多种资源的情况。

在该算法中，每个进程需要预先声明其最大资源需求和当前已经分配的资源数量，同时系统也需要知道每种资源的总数量和已经分配的数量。

通过比较每个进程的资源需求和系统当前可用资源数量，可以判断系统是否处于安全状态，以及是否能够分配资源给某个进程。

在本例中，系统中有3种资源A、B、C，分别有10、5、7个。

同时有5个进程P0至P4，它们的最大资源需求和已分配资源情况如下表所示。

在T0时刻，系统状态如表所示。

根据银行家算法，我们可以回答以下问题：1) 在T0时刻，系统处于安全状态，安全序列为P1、P3、P4、P2、P0.2) 若进程P1在T0时刻发出资源请求Request(1,0,2)，则可以实施资源分配。

因为该请求的资源需求小于进程P1的最大需求，且系统当前可用资源数量足够满足该请求。

3) 在P1请求资源之后，若进程P4发出资源请求Request(3,3,0)，则无法实施资源分配。

因为该请求的资源需求大于进程P4的最大需求，且系统当前可用资源数量不足以满足该请求。

因此，P4需要等待其他进程释放资源后再尝试请求。

4) 在P1请求资源之后，若进程P0发出资源请求Request(0,2,0)，则可以实施资源分配。

因为该请求的资源需求小于进程P0的最大需求，且系统当前可用资源数量足够满足该请求。

Process n Need AvailableP0 0 3 20 0 1 21 6 2 2P1 1 0 01 7 5 0P2 1 2 2 3 5 6P3 3 3 20 6 5 2P4 0 1 40 6 5 6n: (1) Is the system in a safe state。

(2) If process P2 requests (1,2,2,2)。

can the system allocate the resources to it?Answer: (1) Using the safety algorithm。

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。

银行家算法问题1、银行家算法中的数据结构（1）可利用资源向量Available ： []Availabel j k = 式中：j 01j m ≤≤-一个含有m 个（类）元素的数组，每个元素代表一类可利用的资源数目。

上式表示系统中现有的第j 类资源可用数目为k 个。

（2）最大需求矩阵Max ： [,]Max i j k = 式中： i 01i n ≤≤-j 01j m ≤≤-n 个进程中的每一个进程对m 类资源的最大需求量，上式表示进程i 需求第j 类资源的最大数目为k 。

（3）分配矩阵Allocation ： [,]Allocation i j k = 式中： i 01i n ≤≤- j 01j m ≤≤-n 个进程中的每一个进程对m 类资源的分配量，上式表示进程i 已分配到第j 类资源的数目为k 。

（4）需求矩阵Need ：[,]Need i j k = 式中： i 01i n ≤≤- j 01j m ≤≤-n 个进程中的每一个进程对m 类资源的需求量，上式表示进程i 对第j 类资源的需求量为k 个。

（5）三个矩阵间的关系[,][,][,]Need i j Max i j Allocation i j =-2、银行家算法设Re i quest 是进程i P 的请求向量，如果Re []i quest j k =，当i P 发出资源请求后，系统按下述步骤进行检查。

（1）如果Re [][,]i quest 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Re [][]i quest j Available j ≤便转向步骤（3），否则表示尚无足够资源，i P 须等待。

（3）系统试探着把资源分配给进程i P ，并修改下面的数据结构中的值：[][]Re []i Availabel j Availabel j quest j =- [,][,]R e [i A l l o c a t i o n i jA l l o c a t i o n i j q u e s t j=+ [,][,]Re []i Need i j Need i j quest 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。

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。

（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。

银行家算法结果分析与实验心得银行家算法是一种用于避免死锁的资源分配算法，用于分配有限的可用资源给多个进程或线程以避免死锁并保证安全性。

它是由银行家提出的一种资源分配算法，主要用于操作系统中的进程管理。

下面是我对银行家算法的结果分析与实验心得：1. 结果分析银行家算法的运行结果主要包括两个方面：是否发生死锁和是否保证资源安全性。

首先，通过实验可以发现，银行家算法能够有效地避免死锁的发生。

当系统中某个进程或线程请求资源时，如果系统可用的资源数量无法满足其需求，银行家算法会判断该请求是否会导致死锁的发生，如果是则拒绝该请求，直到系统可用的资源满足该请求为止。

其次，银行家算法能够保证资源的安全性。

在银行家算法中，每一个进程或线程有一个最大资源需求量和已分配资源量，系统有一个可用资源量和已分配资源量，银行家算法通过计算当前可用资源量是否能够满足某个进程或线程的资源需求来判断是否能够分配资源给该进程或线程。

在分配之前，会先对资源的状态进行检查，如果分配该资源将使系统处于不安全状态，则不能分配。

2. 实验心得在实验中，我使用了一些简单的示例来演示银行家算法的应用，例如汽车工厂生产线、餐厅就餐服务等。

在实验过程中，我发现银行家算法的确可以有效避免死锁的发生，而且能够保证资源的安全性。

但是，在实际应用中，由于每个进程或线程的资源需求量和已分配资源量的变化是动态的，因此需要不断地进行资源状态检查和更新，这会增加一定的系统开销，降低系统的性能。

另外，银行家算法也有一些局限性，如它只适用于静态资源分配问题，即资源需求量和可用资源量都是固定的，而且每个进程或线程的最大需求量必须在分配资源前就知道。

如果资源需求量和可用资源量是动态变化的，银行家算法就无法满足需求，因此需要采用其他的算法来解决这类问题。

总之，银行家算法是一种很有用的资源分配算法，它可以有效避免死锁的发生，保证资源的安全性，但在实际应用中需要根据具体情况来选择合适的算法。

银行家算法实验报告 Company number：【0089WT-8898YT-W8CCB-BUUT-202108】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]=false②Need<or=Work如找到，执行步骤（3）；否则，执行步骤（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;转向步骤（2）。

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]=false②Need<or=Work如找到，执行步骤（3）；否则，执行步骤（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;转向步骤（2）。

1.某系统有A、B、C、D四类资源可供五个进程P1、P2、P3、P4、P5共享。

系统对这
四类资源的拥有量为:A类3个、B类14个、C类12个、D类12个。

进程对资源的需求和分配情况如下：
按银行家算法回答下列问题：
（1）现在系统中的各类资源还剩余多少？
（2）现在系统是否处于安全状态？为什么？
（3）如果现在进程P2提出需要A类资源0个、B类资源4个、C类资源2个和D类资源0个，系统能否去满足它的请求？
答：（1）系统拥有资源量为A类3个，B类14个，C类12个，D类12个，把它用（3，14，12，12）来表示。

由于五个进程已占用的资源量为（2，9，10，12），故现在系统中各类资源的剩余量为（1，5，2，0）
（2）根据各进程对资源的最大需求和已占资源量可知它们尚需的资源量如下：
由于进程P1不会再申请资源，根据系统当前的资源剩余量（1，5，2，0）可先满足进程P4的需求，当进程P4执行结束后归还所占的全部资源，收回的资源又可继续分配给其它进程。

如果系统按如下顺序分配和回收资源：
则可保证所有进程在有限时间里得到所需的全部资源，因而，现在系统处于安全状态。

（3）如果现在进程P2提出需要（0，4，2，0）个资源，则由于当前剩余的资源（1，5，2，0），分配后还有资源（1，1，0，0），P2尚需资源（0，3，3，0），若系统按照归还P1，满足P3，归还P3，满足P2，归还P2，满足P4，归还P4，满足P5，归还P5的顺序执行，可完成所有进程，系统处于安全状态，因此可以满足它的请求。

银行家算法的主要思想是什么？他能够解决死锁问题吗？
银行家算法是避免死锁的一种方法，主要思想是：允许进程动态的申请资源，系统在每次实施资源分配之前，先计算资源分配的安全性，若此次资源分配安全（即资源分配后系统能按照某种顺序来为每个进程分配所需资源，直至最大需求，使个进程都可以顺利的完成），变将资源分配给进程，否则不分配资源，让进程等待。

银行家算法具有较好的理论意义但实际中很难实施，主要原因是：难以预测获得进程申请的最大资源，运行过程中进程的个数是不断变化的，所以银行家算法难以解决实际中的死锁问题。

例题：
若系统运行中出现如图所示的资源分配情况，该系统是否安全？如果进程P2此时申请资源（1,，2，2,2）系统能否把资源分配给他？为什么？
解答：首先检查是否存在安全序列
可先进性预分配，如果存在一个能够运行下去的寻列就说明是存在安全序列可以分配的。

预分配表如下：。

哲学家进餐问题和银行家算法是操作系统中的经典问题，都涉及到资源分配和死锁的问题。

哲学家进餐问题是关于死锁的经典问题。

假设有五位哲学家坐在一张圆桌周围，他们轮流思考和吃饭。

吃饭的时候，他们需要使用两边的筷子。

问题是，如果哲学家们在拿起左边的筷子之前必须等待右边的筷子可用，那么有可能发生死锁。

例如，如果每个哲学家都拿起左边的筷子并等待右边的筷子，那么就会出现循环等待的情况，导致所有人都饿死，这就是死锁。

为了避免这种情况，操作系统需要一种机制来避免死锁，比如规定哲学家们必须按照固定的顺序拿起筷子等。

银行家算法是关于资源分配和避免死锁的算法。

该算法模拟了银行贷款的场景，通过检查请求是否会导致死锁来决定是否分配资源。

如果分配资源会导致死锁，算法就会拒绝该请求；否则，它就会分配资源。

银行家算法需要在操作系统中进行配置，以便动态管理资源的分配，并在需要时回收资源以避免死锁。

这两个问题的解决方法是操作系统中的重要组成部分，旨在确保系统中的多个进程或线程能够公平地共享资源，并避免出现死锁等不期望的情况。

1、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T 0时刻系统状态见下表（T 0时刻系统状态表）所示。

系统采用银行家算法实施死锁避免策略。

（12分）T 0时刻系统状态表(1)T 0时刻是否为安全状态？若是，请给出安全序列。

(2)在T 0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？为什么？(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？为什么？答：当前的系统状态描述为：⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡=4245241104635955C ⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡=413402504204212A ⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡=-011122600431743A C ()20517=R()332=V（1）在T0时刻，由于V （2，3，3）大于等于（C-A ）中P5所在行的向量（1，1，0），因此V 能满足P5的运行，在P5运行后，系统的状态为：⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡=000402504204212A ⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡=-000122600431743A C ()745'=V 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：⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡=000000504204212A ⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡=-000000600431743A C ()1147'=V 按照上述同样的方法，P4运行后，P3，P2，P1也能按顺序运行。

（备注：考试时需要都写出来）。

因此，在T0时刻，存在安全序列：P5、P4、P3、P2、P1。

银行家算法例题具体步骤
银行家算法是一种避免死锁的著名算法，主要应用于避免操作系统中的死锁问题。

以下是使用银行家算法解决死锁问题的一个具体例子：假设系统中有三种类型的资源（A、B、C）和五个进程（P1，P2，P3，P4，P5），A资源的数量是17，B资源的数量是6，C资源的数量为19。

首先，我们需要确定各进程对各类资源的最大需求量。

在这个例子中，我们已经知道P1需要（0、0、6），P2需要（1、0、0），P3需要（0、1、2），P4需要（3、4、7），P5需要（0、3、5）。

然后，我们需要计算每个进程已分配的资源向量和当前资源剩余向量。

这些向量通常可以通过系统当前的资源分配情况进行计算。

接下来，我们需要判断系统当前是否处于安全状态。

如果系统处于安全状态，则意味着系统能够满足所有进程的请求而不会发生死锁。

否则，系统处于不安全状态，需要采取措施避免死锁的发生。

具体来说，我们可以使用银行家算法来计算安全序列。

安全序列是指一个进程序列{P1，…，Pn}是安全的，即对于每一个进程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。

在这个例子中，存在一个安全序列：P1-P3-P2-P4-P5。

这意味着按照这个序列执行进程是安全的，不会发生死锁。

如果系统处于不安全状态，则需要重新调整资源分配或者采取其他措施来避免死锁的发生。

需要注意的是，银行家算法是一种理论上的算法，实际应用中还需要
考虑其他因素，比如资源的动态分配和请求的实时性等。

因此，在实际应用中需要根据具体情况进行调整和改进。

假设一家银行拥有资金20**万，现有10家公司向其贷款进行筹建，每家均需300万才能建成。

如果这家银行将20**万的资金平均贷给这10家公司，则每家公司将得到200万的贷款，都不能筹建成功，也就不能还贷，那么这10家公司都将“死锁”。

若这家银行给其中的4家各贷300万，另4家各贷200万，这样将还有2家公司得不到贷款，不能开工建设，但有4家可筹建完成，这4家公司运营所得利润可向该银行还贷，银行可以利用还贷的资金继续向其他的公司贷款，从而保证所有公司筹建成功投入运营。

银行家算法是为了把一定数量的资金供多个用户周转，并保证资金的安全。

银行家算法可归纳为：（1）当一个用户对资金的最大需求量不超过银行家现有的资金时，就可接纳该用户。

（2）用户可以分期贷款，但贷款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用户的尚需贷款数时，可以推迟支付，但总能使用户在有限的时间里得到贷款。

（4）当用户得到所需的全部资金后，一定能在有限时间里归还所有的资金。

我们可以把操作系统看作银行家，把进程看作用户，把操作系统管理的资源看作银行家管理的资金，把进程向操作系统请求资源看作用户向银行家贷款。

操作系统按照银行家规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，否则推后分配。

当进程在执行中继续申请资源时，先测试该进程已占有的资源数与本次申请的资源数之和是否超过该进程对资源的最大需求量。

如果超过，则拒绝分配资源，否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。

这样做，能保证在任何时刻至少有一个进程可以得到所需要的全部资源而执行到结束，执行结束后归还资源，并把这些资源加入到系统的剩余资源中，用同样的方法为其他的进程分配资源。

银行家算法的数据结构包括：（1）可用资源向量Available。

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32. 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；所以执行作业44)执行作业33.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。

实验二银行家算法一、目的：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。

要求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，并采用银行家算法，有效地防止和避免死锁的发生。

二、内容：银行家算法是避免死锁的一种重要方法，本实验要求编写和调试一个简单的银行家算法程序。

用银行家算法实现资源分配。

三、编程思想：首先分析银行家算法的数据结构，分析可利用资源向量Available、最大需求矩阵Max、分配矩阵Allocation、需求矩阵Need 、进程申请资源的关系，由所学知识可知；Need[i，j]=Max[I,j]-Allocation[i,j];当进程申请资源的时候；a)Requesti>Need[i]。

这种情况表示该进程的资源需求已超过系统所宣布的最大值，出错。

b)Requesti=Need[i]。

这种情况表示该进程现在对他所需的全部资源一次申请完成。

c)Requesti〉Need[i]。

这种情况表示该进程现在对它所需资源再进行部分的申请，剩余的资源以后再次申请。

当进程pi发出资源请求后；a)如果Requesti<=Need[i],转向步骤b，否则显示为出错，因为所需的资源数超过事先要求的最大值。

b)Requesti <=Available，便转向步骤三，否则则表示尚无足够资源，pi需等待。

c)假如系统将资源分配给pi则：Available=Available-RequestiAllocation[i]=Allocation[i]+RequestiNeed[i]=Need[i]-Request安全性算法检查(1)设置向量：工作向量Work，它表示系统可提供给进程继续运行所需的各类资源数目，在执行安全性算法开始时，Work[]= Available[]。

Finish[]，它表示系统是否有足够的资源分配给每个进程，使之运行完成。

开始时先做Finish[i]=0；当有足够的资源分配给进程时，再令Finish[i]=1。

银行家算法讲题
银行家算法通过以下步骤来确保系统的安全性
请求资源：当进程请求资源时 ，系统检查该请求是否会导致 不安全状态
安全状态判断：系统维护一个安全 序列，表示在给定资源数量下，能 够满足所有进程的请求。如果当前 状态是安全状态，则可以分配资源
分配资源：根据安全序列，系统 依次满足进程的资源请求，并更 新进程的资源分配状态和系统的 可用资源
银行家算法讲题
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银行家算法讲题
银行家算法是一种避免死锁并确保系统在分配资源时始终处于安 全状态的算法。该算法的名称源于银行家的经营策略，即确保银 行在贷款给客户时始终保持足够的资金，以避免因资金不足而无 法满足客户的还款需求 在操作系统中，资源是有限的，而进程可能同时请求多个资源。 如果分配资源时不加限制，可能导致死锁或饥饿。死锁是指两个 或多个进程互相等待对方释放资源，导致它们都无法继续执行。 饥饿则是指某个进程长时间得不到足够的资源，无法完成其任务
完成进程：当所有进程都已满 足其资源请求时，系统进入完 成状态
银行家算法讲题 通过遵循银行家算法，操作系统 能够在资源有限的情况下避免死 锁和饥饿，确保系统的稳定性和 效率。该算法是避免死锁的一种 有效方法，广泛应用于现代操作
系统的设计和实现中
Hale Waihona Puke -恳请各位导师批评指正
感谢您的聆听
汇报人：XXXX
指导老师：XXX