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（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。

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]。

内容摘要本课设要完成的是编写一程序，能够模拟银行家算法和安全算法来避免死锁的问题。

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。

关键词银行家算法C语言数据结构课程设计任务书目录：第一章绪论 (4)1.1 综述 (4)1.2设计内容与要求 (5)1.3 设计目的 (5)1.4设计地点 (5)1.5设计环境 (5)第二章程序设计与实现 (6)2 .1详细设计 (6)2.1 .1银行家算法数据结构设计描述 (6)2.1.2银行家算法实现描述 (6)2.1.3 程序流程图 (7)第三章程序调试与运行 (8)3.1运行结果 (8)第四章实验体会 (10)参考文献 (11)附录： (11)第一章绪论1.1 综述操作系统是现代计算机系统中最基本和最重要的系统软件，它是计算机科学与技术专业的一门重要的基础课程。

通过讲授本课程，学生可以全面的了解操作系统的概念，操作系统是一组能有效的组织和管理计算机硬件和软件资源，合理地对各类资源进行调度，以方便用户使用的程序的集合。

其作用是管理好这些设备，提高利用率和系统的吞吐量，为用户和应用程序提供简单的接口，便于用户使用。

学完操作系统，可以更好的搭建学生的专业基础知识。

本次课程设计在本着加强课本知识运用能力的前提下，老师给出银行家算法这个题目。

该题目主要是解决利用银行家算法和安全算法来避免死锁的问题。

《操作系统》课程设计
实训报告
任务名称：死锁观察与避免
指导教师：XXXXX
专业：09信息技术（网络）
班级： 1
学生姓名：XXX
学号：XXXXXXX
完成日期：2011/6/30
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。

2、任务的设计与实现（分别给出系统总控和本人负责实现的算法流程图与说明）。

采用银行家算法避免死锁一、实验目的：观察死锁发生的现象，了解死锁发生的原因。

掌握如何判断死锁发生的方法。

二、实验分析：死锁现象是操作系统各个进程竞争系统中有限的资源引起的。

如果随机给进程分配资源，就可能发生死锁，因此就应有办法检测死锁的发生。

本次实验中采用“银行家算法”判断死锁的发生。

三、实验设计：本实验设计一个3个并发进程共享3种系统资源且每种系统资源有10个的系统。

系统能显示各种进程的进展情况以及检察是否有错误和死锁现象产生。

四、算法说明：“银行家算法”。

按每个进程的申请数量给各个进程试探性分配资源，看能否找到一个序列使各个进程都能正常运行结束。

若能，则不会发生死锁；若不能，则会发生死锁。

五、程序使用说明：1、本程序用于检测错误和是否会发生死锁。

系统有3个进程竞争3种系统资源，每种资源有10个。

2、输入各个进程的最大需求资源数目数组max[3]和已经得到的资源数目数组alloc [3]，系统计算出各个进程还应申请的资源数目数组need[3]。

3、若进程最大需求数大于系统资源数（10），则出错；若进程申请的资源数目大于其需要的最大资源数目，则出错。

银行家算法的具体实现程序：#include <stdio.h>#define R 10#define P 10int SafeCheck(int n,int m,int Max[P][R],int Allocation[P][R],int Available[R],int Need[P][R]){int p,i,j, safeque[P],Work[R],Finish[P]={0},t=0,flag;printf("当前的工作向量为：");for(j=0;j<m;j++){Work[j]=Available[j];printf("%d,",Work[j]);}//设置Work向量while(t<n){//开始寻找可分配的进程for(i=0;i<n;i++){if(Finish[i]==1) flag=0;//跳过已分配结束的进程else flag=1;if(flag){p=i;for(j=0;j<m;j++)if(Need[p][j]>Work[j]) { p=-1; break; }}if(p==i){ printf("找到一个可分配的进程P%d!\n",p); break;} }//顺序循环查找可分配资源的进程if(p!=-1){safeque[t++]=p;//入栈保护Finish[p]=1;//标志该进程结束printf("当前的工作向量为：");for(j=0;j<m;j++){Work[j]+=Allocation[p][j];printf("%d,",Work[j]);}p=-1;//清空当前进程号，以便下一次寻找出新的进程}//找到可分配资源的进程，并重设Work向量else { printf("找不到一个可分配的进程！终止检查！"); break; } }if(t==n){printf("系统存在一个安全序列:");for(t=0;t<n;t++)printf("P%d->",safeque[t]);printf("\n");return 1;}else {printf("系统不安全！会产生死锁！\n"); return 0;}}void main(){int Available[R],Max[P][R],Allocation[P][R],Need[P][R];int i,n,m,j,p,Request[R];int safe1,safe2;//设置第一次检查与第二次检查正确与否的观察变量printf("输入进程总数:");scanf("%d",&n);printf("输入资源类数:");scanf("%d",&m);printf("系统中R0--R%d类资源可利用数（空格隔开）:",m-1);for(i=0;i<m;i++){scanf("%d",&Available[i]);}for(i=0;i<n;i++){printf("P%d进程的每类资源的分配情况如下:\n",i);printf("\tR0--R%d类资源最大数（空格隔开）:",m-1);for(j=0;j<m;j++){scanf("%d",&Max[i][j]);}printf("\tR0--R%d类资源已分配（空格隔开）:",m-1);for(j=0;j<m;j++){scanf("%d",&Allocation[i][j]);Need[i][j]=Max[i][j]-Allocation[i][j];}printf("\tR0--R%d类资源需求数（空格隔开）:",m-1);for(j=0;j<m;j++){printf("%d ",Need[i][j]);}printf("\n");}//初始化进程的资源分配表printf("——————-第一次安全性检查——————\n");safe1=SafeCheck(n,m,Max,Allocation,Available,Need);if(safe1){printf("输入请求请求进程P的进程号:");scanf("%d",&p);printf("输入请求的R0--R%d各类资源数（空格隔开）:",m-1);for(j=0;j<m;j++){scanf("%d",&Request[j]);if(Request[j]>Need[p][j]){printf("所请求的该资源数大于该进程所需求的最大值！终止请求！");safe1=0;break;}if(Request[j]>Available[j]){printf("所请求的该资源数大于系统中所拥有的最大值！终止请求！");safe1=0;break;}}}//第一次安全检查系统安全后判断请求向量的正确性if(safe1){printf("——————-第二次安全性检查——————\n");for(j=0;j<m;j++){Allocation[p][j]+=Request[j];Need[p][j]=Max[p][j]-Allocation[p][j];Available[j]-=Request[j];}//第二次安全检查前试探分配资源给请求资源safe2=SafeCheck(n,m,Max,Allocation,Available,Need);if(safe2==0)for(j=0;j<m;j++){Allocation[p][j]-=Request[j];Need[p][j]=Max[p][j]-Allocation[p][j];Available[j]+=Request[j];}//安全检查失败后重新收回分配给请求进程的资源}}书上的银行家算法例题实现如下：分析：该程序找到的安全序列：第一次检查{p1,p3,p0,p2,p4}第二次检查{p1,p3,p0,p2,p4}虽然与书上例题不一致，但经检验可以找出如上安全序列。

泰山医学院操作系统课程设计题目：银行家算法院（部）系信息工程学院所学专业信息管理与信息系统年级、班级学号学生姓名指导教师姓名1、概述一、设计目的1、了解多道程序系统中，多个进程并发执行的资源分配。

2、掌握死锁的产生的原因、产生死锁的必要条件和处理死锁的基本方法。

3、掌握预防死锁的方法，系统安全状态的基本概念。

4、掌握银行家算法，了解资源在进程并发执行中的资源分配策略。

5、理解死锁避免在当前计算机系统不常使用的原因二、开发环境2、需求分析避免多道程序系统中程序的死锁。

一、死锁概念：在多道程序系统中，虽可借助于多个进程的并发执行，来改善系统的资源利用率，提高系统的吞吐量，但可能发生一种危险━━死锁。

所谓死锁(Deadlock),是指多个进程在运行中因争夺资源而造成的一种僵局(Deadly_Embrace),当进程处于这种僵持状态时，若无外力作用，它们都将无法再向前推进。

一组进程中，每个进程都无限等待被该组进程中另一进程所占有的资源，因而永远无法得到的资源，这种现象称为进程死锁，这一组进程就称为死锁进程。

二、关于死锁的一些结论：Ø参与死锁的进程最少是两个（两个以上进程才会出现死锁）Ø参与死锁的进程至少有两个已经占有资源Ø参与死锁的所有进程都在等待资源Ø参与死锁的进程是当前系统中所有进程的子集注：如果死锁发生，会浪费大量系统资源，甚至导致系统崩溃。

三、资源分类：永久性资源：可以被多个进程多次使用（可再用资源）l 可抢占资源l 不可抢占资源临时性资源：只可使用一次的资源；如信号量,中断信号，同步信号等（可消耗性资源）“申请--分配--使用--释放”模式四、产生死锁的四个必要条件：1、互斥使用（资源独占）一个资源每次只能给一个进程使用2、不可强占（不可剥夺）资源申请者不能强行的从资源占有者手中夺取资源，资源只能由占有者自愿释放3、请求和保持（部分分配，占有申请）一个进程在申请新的资源的同时保持对原有资源的占有（只有这样才是动态申请，动态分配）4、循环等待存在一个进程等待队列{P1 , P2 , … , Pn},其中P1等待P2占有的资源，P2等待P3占有的资源，…，Pn等待P1占有的资源，形成一个进程等待环路5、死锁的解决方案5.1 产生死锁的例子申请不同类型资源产生死锁P1：…申请打印机申请扫描仪使用释放打印机释放扫描仪…P2：…申请扫描仪申请打印机使用释放打印机释放扫描仪…申请同类资源产生死锁（如内存）设有资源R，R有m个分配单位，由n个进程P1,P2,…,Pn（n > m）共享。

模拟银行家算法实现死锁避免课程设计.院系:计算机与信息工程学院题目:模拟银行家算法实现死锁避免学生姓名:学生学号:专业班级:指导教师:日完成时间:2012年9月6..评分表:课题名称指导教师评语姓名成绩成绩评定学号日期年月日..目录题目:模拟银行家算法实现死锁避免 (1)评分表: .................................................................... ................... 2 一课程设计目的 ..................................................................... ........... 5 二课程设计内容 ..................................................................... ........... 5 三课程设计环境 ..................................................................... ........... 6 四课程设计步骤 ..................................................................... .. (6)41.需求分析 ..................................................................... .. (6)4.1.1 问题的提出 .....................................................................64.1.2 银行家算法原理 (6)4.1.3银行家算法详细解析 (7)4.1.4 银行安全性算法目的 (8)4.2概要设计 ..................................................................... (8)4.2.1 功能模块设计如下: (8)4.2.2 功能模块描述 (9)4.3详细设计 ..................................................................... (9)4.3.1基本数据结构的设计 (9)4.3.2算法的设计 ...................................................................10 ..五课程设计结果 ..................................................................... (11)5.1运行结果 ..................................................................... . (11)5.2测试分析 ............................................................................... 14 六课程设计心得与体会. (14)总结 ..................................................................... ............................. 14 七参考文献 ..................................................................... ................ 15 八程序清单 ..................................................................... . (16)8.1 操作主界面代码: (16)8.2 功能实现代码: ....................................................................19..一课程设计目的在熟练掌握死锁发生原理和解决死锁问题的基础上，利用一种程序设计语言模拟实现利用银行家算法实现死锁避免，一方面加深对原理的理解，另一方面提高学生通过编程根据已有原理解决实际问题的能力，为学生将来进行系统软件开发和针对实际问题提出高效的软件解决方案打下基础。

计算机操作系统实验报告题目利用银行家算法避免死锁一、实验目的：1、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。

2、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，有效的防止和避免死锁的发生。

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。

进程可动态地申请资源和释放资源，系统按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个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。