采用银行家算法避免死锁

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

#define R 10

#define P 10

int 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

Work[j]=Available[j];printf("%d,",Work[j]);

}//设置Work向量

while(t

//开始寻找可分配的进程

for(i=0;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

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

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

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

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

}

for(i=0;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

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

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

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

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

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

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。

操作系统实验报告利用银行家算法避免死锁

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。 （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

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：

《操作系统原理》5资源管理(死锁)习题

第五章死锁练习题 (一)单项选择题 1．系统出现死锁的根本原因是( )。 A．作业调度不当B．系统中进程太多C．资源的独占性D．资源管理和进程推进顺序都不得当 2．死锁的防止是根据( )采取措施实现的。 A．配置足够的系统资源B．使进程的推进顺序合理 C．破坏产生死锁的四个必要条件之一D．防止系统进入不安全状态 3．采用按序分配资源的策略可以防止死锁．这是利用了使( )条件不成立。 A．互斥使用资源B循环等待资源C．不可抢夺资源D．占有并等待资源 4．可抢夺的资源分配策略可预防死锁，但它只适用于( )。 A．打印机B．磁带机C．绘图仪D．主存空间和处理器 5．进程调度算法中的( )属于抢夺式的分配处理器的策略。 A．时间片轮转算法B．非抢占式优先数算法C．先来先服务算法D．分级调度算法 6．用银行家算法避免死锁时，检测到( )时才分配资源。 A．进程首次申请资源时对资源的最大需求量超过系统现存的资源量 B．进程己占用的资源数与本次申请资源数之和超过对资源的最大需求量 C．进程已占用的资源数与本次申请的资源数之和不超过对资源的最大需求量，且现存资源能满足尚需的最大资源量 D进程已占用的资源数与本次申请的资源数之和不超过对资源的最大需求量，且现存资源能满足本次申请量，但不能满足尚需的最大资源量 7．实际的操作系统要兼顾资源的使用效率和安全可靠，对资源的分配策略，往往采用( )策略。 A死锁的防止B．死锁的避免C．死锁的检测D．死锁的防止、避免和检测的混合 (二)填空题 1．若系统中存在一种进程，它们中的每一个进程都占有了某种资源而又都在等待其中另一个进程所占用的资源。这种等待永远不能结束,则说明出现了______。 2．如果操作系统对______或没有顾及进程______可能出现的情况，则就可能形成死锁。 3．系统出现死锁的四个必要条件是：互斥使用资源，______，不可抢夺资源和______。 4．如果进程申请一个某类资源时，可以把该类资源中的任意一个空闲资源分配给进程，则说该类资源中的所有资源是______。 5．如果资源分配图中无环路，则系统中______发生。 6．为了防止死锁的发生，只要采用分配策略使四个必要条件中的______。 7．使占有并等待资源的条件不成立而防止死锁常用两种方法：______和______. 8静态分配资源也称______，要求每—个进程在______就申请它需要的全部资源。 9．释放已占资源的分配策略是仅当进程______时才允许它去申请资源。 10．抢夺式分配资源约定，如果一个进程已经占有了某些资源又要申请新资源，而新资源不能满足必须等待时、系统可以______该进程已占有的资源。 11．目前抢夺式的分配策略只适用于______和______。 12．对资源采用______的策略可以使循环等待资源的条件不成立。 13．如果操作系统能保证所有的进程在有限的时间内得到需要的全部资源，则称系统处于______。14．只要能保持系统处于安全状态就可______的发生。 15．______是一种古典的安全状态测试方法。 16．要实现______，只要当进程提出资源申请时，系统动态测试资源分配情况，仅当能确保系统安全时才把资源分配给进程。

数据库死锁问题总结

数据库死锁问题总结 1、死锁（Deadlock） 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。一种情形，此时执行程序中两个或多个线程发生永久堵塞（等待），每 个线程都在等待被其他线程占用并堵塞了的资源。例如，如果线程A锁住了记 录1并等待记录2，而线程B锁住了记录2并等待记录1，这样两个线程就发 生了死锁现象。计算机系统中,如果系统的资源分配策略不当，更常见的可能是 程序员写的程序有错误等，则会导致进程因竞争资源不当而产生死锁的现象。 锁有多种实现方式，比如意向锁，共享－排他锁，锁表，树形协议，时间戳协 议等等。锁还有多种粒度，比如可以在表上加锁，也可以在记录上加锁。(回滚 一个，让另一个进程顺利进行) 产生死锁的原因主要是： （1）系统资源不足。 （2）进程运行推进的顺序不合适。 （3）资源分配不当等。 如果系统资源充足，进程的资源请求都能够得到满足，死锁出现的可能 性就很低，否则就会因争夺有限的资源而陷入死锁。其次，进程运行推进顺序 与速度不同，也可能产生死锁。 产生死锁的四个必要条件： （1）互斥条件：一个资源每次只能被一个进程使用。 （2）请求与保持条件：一个进程因请求资源而阻塞时，对已获得的资源保持不放。 破解：静态分配(分配全部资源) （3）不剥夺条件:进程已获得的资源，在末使用完之前，不能强行剥夺。 破解：可剥夺 （4）循环等待条件:若干进程之间形成一种头尾相接的循环等待资源关系。 破解：有序分配 这四个条件是死锁的必要条件，只要系统发生死锁，这些条件必然成立，而只要上述条件之一不满足，就不会发生死锁。 死锁的预防和解除：

操作系统课程设计----模拟银行家算法避免死锁

模拟通过银行家算法避免死锁 一、银行家算法产生的背景及目的 1：在多道程序系统中，虽然借助于多个进程的并发执行来改善系统的利用率，提高系统的吞吐量，但可能发生一种危险—死锁。死锁就是多个进程在运行过程中因争夺资源而造成的一种僵局，当进程处于这种僵局状态时，如无外力作用，他们将无法再向前进行，如再把信号量作为同步工具时，多个Wait和Signal 操作顺序不当，会产生进程死锁。 然而产生死锁的必要条件有互斥条件，请求和保持条件，不剥夺条件和环路等待条件。在预防死锁的几种方法中，都施加了较强的限制条件，在避免死锁的方法中，所施加的条件较弱，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，只要能使系统都处于安全状态，便可避免死锁。2：实验目的：让学生独立的使用编程语言编写和调试一个系统分配资源的简单模拟程序，了解死锁产生的原因及条件。采用银行家算法及时避免死锁的产生，进一步理解课堂上老师讲的相关知识点。银行家算法是从当前状态出发，逐个按安全序列检查各客户中谁能完成其工作，然后假定其完成工作且归还全部贷款，再进而检查下一个能完成工作的客户。如果所有客户都能完成工作，则找到一个安全序列，银行家才是安全的。 二：银行家算法中的数据结构 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，其数值随该类资源的分配和回收而动态的改变。如果Available[j]=k，z 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，表示第i个进程需要第Rj 类资源的最大数目k个. 3: 分配矩阵Allocation,也是n*m的矩阵，若Allocation[i,j]=k,表示第i 个进程已分配Rj类资源的数目为k个。 4：需求矩阵Need。也是一个n*m的矩阵，Need[i,j]=k,表示第i个进程还需Rj类资源k个。 三、银行家算法及安全性算法 1：银行家算法 设Request[i]是进程Pi的请求向量，若Request[i][j]=k;表示进程需要j类资源k个。当Pi发出资源请求时，系统按下属步骤进行检查； (1)如果Request[i][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他所宣布的最大值。 (2)如果Request[i][j]<=Available[i][j],便转向步骤（3），否则认为尚无足 够资源，进程需等待。

分析linux系统中死锁处理策略

分析linux系统中死锁处理策略 摘要：介绍了死锁的概念、预防、必要条件及linux处理死锁的策略，并对银行家算法进行分析。 关键字：死锁，linux，银行家算法 1.死锁的概念 死锁(Deadlock)是若干进程因系统资源有限且操作不当而造成的带有全局危害性的现象。我们考虑下面这个例子：设系统中只有一台打印机和一台读卡机，它们被进程A和进程B共用。这两台物理设备的特性决定了对它们的使用方式必须是顺序的，即一个进程用完了，另一个进程才能用。进程A和B各自对资源的申请使用情况如下： A：申请读卡机 B：申请打印机 申请打印机申请读卡机 使用读卡机使用打印机 使用打印机使用读卡机 释放读卡机释放打印机 释放打印机释放读卡机 由于进程并行工作，就可能出现这样的执行序列： A：申请读卡机 B：申请打印机 A：申请打印机 B：申请读卡机 所谓死锁就是指在一个进程集合中的每个进程，都在等待仅由该集合中的另一进程才能引发的事件，而无限期地僵持下去的局面。 2.死锁的四个必要条件 互斥条件（Mutual exclusion）：资源不能被共享，只能由一个进程使用。 请求与保持条件（Hold and wait）：已经得到资源的进程可以再次申请新的资源。 非剥夺条件（No pre-emption）：已经分配的资源不能从相应的进程中被强制地剥夺。 循环等待条件（Circular wait）：系统中若干进程组成环路，改环路中每个进程都在等待相邻进程正占用的资源。

3.死锁的预防 1. 破坏互斥的条件 非共享的资源必定具有互斥的条件。例如，一台打印机不能同时被多个进程所共享。 2. 破坏占有且等待的条件 为了使系统中从来不会出现占有且等待的情况，我们要保证无论在什么时候，一个进程都可申请到它没有占有的任何其他资源。 两种策略也有如下缺点： （1）在许多情况下，一个进程在执行之前不可能知道它所需要的全部资源。 （2）资源利用率低。 （3）降低了进程的并发性。 （4）可能出现有的进程总得不到运行的状况（“饥饿”）。 3. 破坏非抢占的条件 产生死锁的第三个必要条件是对已分配资源的非抢占式分配。为破坏这个条件，可采用下述隐式抢占方式：如果一个进程占有某些资源，它还要申请另外的资源，而后者又被别的进程所占有，不能立即分给它，该进程就一定处于等待状态。 4. 破坏循环等待的条件 为了使循环等待的条件从不出现，一种方法是实行资源有序分配策略，即把全部资源事先按类编号，然后依序分配，使得进程在申请、占用资源时不会构成环路，从而不会产生死锁。 4.处理死锁的策略 1.忽略该问题。例如鸵鸟算法，该算法可以应用在极少发生死锁的的情况下。为什么叫鸵鸟算法呢，因为传说中鸵鸟看到危险就把头埋在地底下，可能鸵鸟觉得看不到危险也就没危险了吧。跟掩耳盗铃有点像。 2.检测死锁并且恢复。 3.仔细地对资源进行动态分配，以避免死锁。 4.通过破除死锁四个必要条件之一，来防止死锁产生。 检测死锁的代价很大。所有Linux对死锁不作任何处理,这是因为基于成本的考虑选择鸵鸟算法。 5.银行家算法 众所周知，避免死锁的著名算法叫做“银行家算法(Banker’s

死锁问题解决方法

Sqlcode -244 死锁问题解决 版本说明 事件日期作者说明 创建09年4月16日Alan 创建文档 一、分析产生死锁的原因 这个问题通常是因为锁表产生的。要么是多个用户同时访问数据库导致该问题，要么是因为某个进程死了以后资源未释放导致的。 如果是前一种情况，可以考虑将数据库表的锁级别改为行锁，来减少撞锁的机会；或在应用程序中，用set lock mode wait 3这样的语句，在撞锁后等待若干秒重试。 如果是后一种情况，可以在数据库端用onstat -g ses/onstat -g sql/onstat -k等命令找出锁表的进程，用onmode -z命令结束进程；如果不行，就需要重新启动数据库来释放资源。 二、方法一 onmode -u 将数据库服务器强行进入单用户模式，来释放被锁的表。注意：生产环境不适合。 三、方法二 1、onstat -k |grep HDR+X 说明：HDR+X为排他锁，HDR 头，X 互斥。返回信息里面的owner项是正持有锁的线程的共享内存地址。 2、onstat -u |grep c60a363c 说明：c60a363c为1中查到的owner内容。sessid是会话标识符编号。 3、onstat -g ses 20287 说明：20287为2中查到的sessid内容。Pid为与此会话的前端关联的进程标识符。 4、onstat -g sql 20287

说明：20287为2中查到的sessid内容。通过上面的命令可以查看执行的sql语句。 5、ps -ef |grep 409918 说明：409918为4中查到的pid内容。由此，我们可以得到锁表的进程。可以根据锁表进程的重要程度采取相应的处理方法。对于重要且该进程可以自动重联数据库的进程，可以用onmode -z sessid的方法杀掉锁表session。否则也可以直接杀掉锁表的进程 kill -9 pid。 四、避免锁表频繁发生的方法 4.1将页锁改为行锁 1、执行下面sql语句可以查询当前库中所有为页锁的表名： select tabname from systables where locklevel='P' and tabid > 99 2、执行下面语句将页锁改为行锁 alter table tabname lock mode(row) 4.2统计更新 UPDATE STATISTICS; 4.3修改数据库配置onconfig OPTCOMPIND参数帮助优化程序为应用选择合适的访问方法。 ?如果OPTCOMPIND等于0，优化程序给予现存索引优先权，即使在表扫描比较快时。 ?如果OPTCOMPIND设置为1，给定查询的隔离级设置为Repeatable Read时，优化程序才使用索引。 ?如果OPTCOMPIND等于2，优化程序选择基于开销选择查询方式。，即使表扫描可以临时锁定整个表。 *建议设置：OPTCOMPIND 0 # To hint the optimizer 五、起停informix数据库 停掉informix数据库 onmode -ky 启动informix数据库 oninit 注意千万别加-i参数，这样会初始化表空间，造成数据完全丢失且无法挽回。

操作系统实验报告-死锁的避免

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 #include 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MAX printf("输入最大需求矩阵%dx%d\n",PNUMBER,PNUMBER ); for (i=0;i

实验6 银行家算法避免死锁

实验六银行家算法避免死锁 一.实验目的 1、加深对死锁概念的理解 2、能够利用银行家算法有效地避免死锁的发生、或检测死锁的存在 二.实验内容及步骤 本实验在winTC环境下实现，winTC安装程序在ftp上，请自行安装。 1.利用银行家算法写一个程序，判定系统的安全性。 已知某系统有5个进程P0，P1，P2，P3，P4，三类资源A、B、C。死锁检测程序工作时 0)。 #define m 3 #define n 5 main(){ int test(int av[],int ned[],all[]); int available[m]={0,0,0},need[n][m]; int allocation[n][m]={{0,1,0},{2,0,0},{3,0,3},{2,1,1},{0,0,2}};//已占有资源 int i,j,g=1; int finish[n]={0,0,0,0,0};//已完成的进程 clrscr();//清屏 printf(“please input the need resource data\n”); for(i=0;i

scanf(“%d”,&need[i][j]);//输入各个进程需要的资源 j=0; do{ for(i=0;i #define m 3 #define n 5 main() { int test(int av[],int ned[],int all[]); int available[m]={0,0,0},need[n][m]; int allocation[n][m]={{0,1,0},{2,0,0},{3,0,3},{2,1,1},{0,0,2}}; int i,j,g=1; int finish[n]={0,0,0,0,0}; //clrscr(); printf("please input the need resource data\n"); for(i=0;i

操作系统死锁练习及答案

死锁练习题 (一)单项选择题 l系统出现死锁的根本原因是( )。 A．作业调度不当 B．系统中进程太多 C．资源的独占性 D．资源管理和进程推进顺序都不得当 2．死锁的防止是根据( )采取措施实现的。 A．配置足够的系统资源 B．使进程的推进顺序合理 C．破坏产生死锁的四个必要条件之一 D．防止系统进入不安全状态 3．采用按序分配资源的策略可以防止死锁．这是利用了使( )条件不成立。 A．互斥使用资源 B循环等待资源 c．不可抢夺资源 D．占有并等待资源 4．可抢夺的资源分配策略可预防死锁，但它只适用于( )。A．打印机 B．磁带机 c．绘图仪 D．主存空间和处理器 5．进程调度算法中的( )属于抢夺式的分配处理器的策略。A．时间片轮转算法 B．非抢占式优先数算法 c．先来先服务算法 D．分级调度算法 6．用银行家算法避免死锁时，检测到( )时才分配资源。 A．进程首次申请资源时对资源的最大需求量超过系统现存的资源量 B．进程己占用的资源数与本次申请资源数之和超过对资源的最大需求量 c．进程已占用的资源数与本次申请的资源数之和不超过对资源的最大需求量，且现存资源能满足尚需的最大资源量 D进程已占用的资源数与本次申请的资源数之和不超过对资源的最大需求量，且现存资源能满足本次申请量，但不能满足尚需的最大资源量 7．实际的操作系统要兼顾资源的使用效率和安全可靠，对资源的分配策略，往往采用 ( )策略。 A死锁的防止 B．死锁的避免 c．死锁的检测 D．死锁的防止、避免和检测的混合(一)单项选择题 1．D 2．C 3．B 4．D 5．A 6 C 7 D (二)填空题 l若系统中存在一种进程，它们中的每一个进程都占有了某种资源而又都在等待其中另一个进程所占用的资源。这种等待永远不能结束,则说明出现了______。 2．如果操作系统对 ______或没有顾及进程______可能出现的情况，则就可能形成死锁。3．系统出现死锁的四个必要条件是：互斥使用资源，______，不可抢夺资源和______。 4．如果进程申请一个某类资源时，可以把该类资源中的任意一个空闲资源分配给进程，则说该类资源中的所有资源是______。 5．如果资源分配图中无环路，则系统中______发生。 6．为了防止死锁的发生，只要采用分配策略使四个必要条件中的______。 7．使占有并等待资源的条件不成立而防止死锁常用两种方法：______和______. 8静态分配资源也称______，要求每—个进程在______就申请它需要的全部资源。 9．释放已占资源的分配策略是仅当进程______时才允许它去申请资源。 10抢夺式分配资源约定，如果一个进程已经占有了某些资源又要申请新资源，而新资源不能满足必须等待时、系统可以______该进程已占有的资源。 11．目前抢夺式的分配策略只适用于______和______。 12．对资源采用______的策略可以使循环等待资源的条件不成立。 13．如果操作系统能保证所有的进程在有限的时间内得到需要的全部资源，则称系统处于______。 14．只要能保持系统处于安全状态就可______的发生。 15．______是一种古典的安全状态测试方法。 16．要实现______，只要当进程提出资源申请时，系统动态测试资源分配情况，仅当能确保系统安全时才把资源分配给进程。 17．可以证明,M个同类资源被n个进程共享时，只要不等式______成立,则系统一定不会发生死锁，其中x为每个进程申请该类资源的最大量。 18．______对资源的分配不加限制，只要有剩余的资源，就可把资源分配给申请者。 19．死锁检测方法要解决两个问题，一是______是否出现了死锁，二是当有死锁发生时怎样去______。 20．对每个资源类中只有一个资源的死锁检测程序根据______和______两张表中记录的资源情况，把进程等待资源的关系在矩阵中表示出

银行家死锁避免算法模拟

银行家死锁避免算法模拟 一．课程设计目的 通过本次实验掌握银行家死锁避免算法的基本思想。当进程提出资源申请时，能够用该算法判断是否拒绝进程请求。 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。 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，是指多个进程在运行过程中因争夺资源而造成的一种僵局，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的正常运行，应事先采取必要的措施，来预防死锁。最有代表性的避免死锁的方法，是Dijkstra的银行家算法。 死锁： 死锁的产生，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；第二个为请求和保持条件，指进程已经保持了至少一个资源，但又提出了新的资源请求，而该资源又被其他进程占有，此时请求进

程阻塞，但又对自己已获得的其他资源保持不放；第三个为非剥夺条件，即在出现死锁的系统中一定有不可剥夺使用的资源；第四个为循环等待条件，系统中存在若干个循环等待的进程，即其中每一个进程分别等待它前一个进程所持有的资源。防止死锁的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。通过这个算法可以用来解决生活中的实际问题，如银行贷款等。 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，为了防止银行家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. 算法思想： 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。

操作系统实验报告利用银行家算法避免死锁完整版

操作系统实验报告利用 银行家算法避免死锁 Document serial number【NL89WT-NY98YT-NC8CB-NNUUT-NUT108】

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。 （2）从进程集合中找到一个能满足下述条件的进程：

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；

软考-操作系统死锁与银行家算法

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.已知A、B、C的总数量为[17，5，20]，在T0时刻的状态如表所示。问： （1）T0时刻是否为安全状态？若是，则给出安全序列 解：是。安全序列为p4 p2 p3 p5 p1 进程工作需要已分配系统状态（2）T0时刻若P2请求【0，3，4】，能否实施分配？为什么？

解：不能实施分配，可用资源为负数

（3）在（2）的基础上P4又请求【2，0，1】，能否实施分配？为什么？ 解：不能实施分配，可用资源为负数

（4）在（3）基础上P1又请求【0，2，0】，能否实施分配？为什么？解：不能实施分配，可用资源为负数 2、考虑一个有150个存储器单元的系统，如下分配给三个进程： 进程最大占有 1 70 45 2 60 40 3 60 15 使用银行家算法，以确定下面的任何一个请求是否安全： （1）第4个进程到达，最多需要60个存储单元，最初需要25个单

元； 解:安全序列：p1 p2 p3 p4 （2）第4个进程到达，最多需要60个存储单元，最初需要35个单元； 如果安全，请给出任一安全序列；若不安全给出结果分配简表。解:安全序列：p2 p1 p3 p4

?3.操作系统分配资源时的一个主要考虑是避免死锁的发生。 ?若系统中有同类资源16个，有4个进程p1、p2、p3、p4共享该资源。 ?已知p1、p2、p3、p4所需的资源总数分别为8、5、9、6。?各进程请求资源的次序如表所示，若系统采用银行家算法为他们分配资源，那么____次申请分配会使系统进入不安全状态下表为进程申请资源的情况 ?序号进程申请量 ? 1 P1 6 ? 2 P2 4 ? 3 P3 5

第三章 处理机调度与死锁习题及答案 新

第三章处理机调度与死锁 一．选择题 1．下列算法中，操作系统用于作业调度的算法是。 A．先来先服务算法B．先进先出算法 C．最先适应算法D．时间片轮转算法 2．在批处理系统中，周转时间是指。 A．作业运行时间B．作业等待时间和运行时间之和 C．作业的相对等待时间D．作业被调度进入内存到运行完毕的时间3．在作业调度中，排队等待时间最长的作业被优先调度，这是指调度算法。 A．先来先服务B．短作业优先 C．响应比高优先D．优先级 4．下列算法中，用于进程调度的算法是。 A．最先适应B．最高响应比优先 C．均衡资源调度D．优先数调度 5．两个进程争夺同一个资源。 A．一定死锁B．不一定死锁 C．只要互斥就不会死锁D．以上说法都不对 6．下列各项中，不是进程调度时机的是。 A．现运行的进程正常结束或异常结束B．现运行的进程从运行态进入就绪态C．现运行的进程从运行态进入等待态D．有一进程从等待态进入就绪态 7．进程调度算法有多种，不是进程调度算法。 A．先来先服务调度算法B．最短查找时间优先调度算法 C．静态优先数调度算法D．时间片轮转调度算法 8．作业调度程序从状态的队列中选取适当的作业投入运行。 A．就绪B．提交C．等待D．后备 9．在实时操作系统中，经常采用调度算法来分配处理器。 A.先来先服务 B.时间片轮转 C.最高优先级 D.可抢占的优先级10．采用时间片轮转调度算法主要是为了。 A．多个终端都能得到系统的及时响应 B．先来先服务 C．优先权高的进程及时得到调度 D．需要CPU时间最短的进程先做 11．下面关于优先权大小的论述中，不正确的论述是。 A．计算型作业的优先权，应低于I/O型作业的优先权 B．系统进程的优先权应高于用户进程的优先权 C．资源要求多的作业，其优先权应高于资源要求少的作业 D．在动态优先权时，随着进程运行时间的增加，其优先权降低 12．产生死锁的原因是有关。 A．与多个进程竞争CPU B．与多个进程释放资源 C．仅由于并发进程的执行速度不当 D．除资源分配策略不当外，也与并发进程执行速度不当 13．有关产生死锁的叙述中，正确的是。 A．V操作可能引起死锁B．P操作不会引起死锁 C．PV操作使用得当不会引起死锁D．以上说法均不正确 14．有关死锁的论述中，是正确的。 A．“系统中仅有一个进程进入了死锁状态”

实验四 死锁避免的算法

实验六死锁避免的算法 【实验目的】 1、了解死锁避免的原理。 2、研究银行家算法的实现方法。 【实验内容】 编程实现银行家算法。 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； （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， 【实验报告】 1、列出调试通过程序的清单，并附上文档说明。 2、总结上机调试过程中所遇到的问题和解决方法及感想。 【实验相关资料】 一、死锁概念 多个并发进程,每个进程占有部分资源,又都等待其它进程释放所占资源,造成均不能向前推进的现象。 二、死锁的避免 死锁避免原理就是使系统始终处于安全状态。 安全状态：所谓安全状态是指能够找到一个安全序列，系统能够按照这个安全序列依次为进程分配资源，使所有进程都能执行完毕，如果找不到这样的安全序列，系统就处于不安全状态。 三、银行家算法 银行家算法要求每个进程的最大资源需求，其基本思想是：始终保持系统处于安全状态，当进程提出资源请求时，系统先进行预分配，再判断系统分配后是否仍然处于安全状态。如果仍然处于安全状态，就进行实际分配；如果处于不安全状态，则拒绝该进程的资源请求。

四、银行家算法相关数据结构 1． 最大需求矩阵： d (t)=?????? ? ??? ???nm n n m m d d d d d d d d d .........212222111211 其中，行表示进程，列表示资源，如：d ij =5表示第 i 个进程最多需要j 类资源5个。 2． 资源分配矩阵： a(t)=?????? ? ??? ???nm n n m m a a a a a a a a a .........212222111211 元素a ij =8表示分配给第 i 进程8个j 类资源。 3． 需求矩阵： b(t)=?????? ? ??? ???nm n n m m b b b b b b b b b .........212222111211 元素b ij =3表示第i 类进程还需要3个j 类资源。 最大需求矩阵=分配矩阵+需求矩阵，即d(t)=a(t)+b(t)。

避免死锁的方法有哪些

1.避免死锁的方法有哪些?答案：有一种最简单的就是：全部程序禁用，然后重启自己需要 的程序。用行级锁，不去征用大表的主键，用小事务。 2.在Sybase数据库中注册用户与数据库用户有什么区别? 答案：Sybase中没有注册用户数这个说法，如果是LICENSE中的，技术上可以忽略，用户 数EE版可以设很大，几万，SMB版可以设256个。 3.在MS SQL_Server 数据库中通过什么约束保证数据库的实体完整性 答案：可以通过建立唯一的索引、PRIMARY KEY约束、UNIQUE约束或IDENTITY约束来实现 实体完整性 4.内存有哪几种存储组织结构.请分别加以说明 中的Wait() 和notify()方法使用时应注意些什么? 答案：Wait()和notify():如果条件不满足，则等待。当条件满足时，等待该条件的线程将 被唤醒。一般用在synchronized机制中例如:线程Asynchronized(obj) {while(!condition) {();}();} 当线程A获得了obj锁后，发现条件condition不满足，无法继续下一处理，于 是线程A就wait（）。在另一线程B中，如果B更改了某些条件，使得线程A的condition 条件满足了，就可以唤醒线程A：线程Bsynchronized(obj) {condition = true;();}需要 注意的概念是：◆调用obj的wait（）， notify（）方法前，必须获得obj锁，也就是 必须写在synchronized（obj）{……} 代码段内。◆调用（）后，线程A就释放了obj 的锁，否则线程B无法获得obj锁，也就无法在synchronized（obj）{……} 代码段内唤 醒A. ◆当（）方法返回后，线程A需要再次获得obj锁，才能继续执行。◆如果A1， A2，A3都在（），则B调用（）只能唤醒A1，A2，A3中的一个（具体哪一个由JVM决定）。 ◆（）则能全部唤醒A1，A2，A3，但是要继续执行（）的下一条语句，必须获得obj锁， 因此，A1，A2，A3只有一个有机会获得锁继续执行，例如A1，其余的需要等待A1释放obj 锁之后才能继续执行。◆当B调用notifyAll的时候，B正持有obj锁，因此，A1，A2， A3虽被唤醒，但是仍无法获得obj锁。直到B退出synchronized块，释放obj锁后，A1， A2，A3中的一个才有机会获得锁继续执行。 6.用户输入一个整数.系统判断,并输出是负数还是非负数,请设计测试用例. 7.操作系统中的同步和互诉解决了什么问题 答案：同步：各个进程不知对方名字，但通过某些对象（如I/O缓冲区）的共同存取来协同 完成一项任务。互斥：互斥跟临界资源有关，因为计算机的某些资源有限，所以必须通过互 斥操作防止进程之间竞争临界资源而发生死锁，互斥操作用PV原语实现。 8.UNIX 中init 1.不许用中间变量,把String ABCDE 倒转 public class StringDemo { public static void main(String[]args) { String str="ABCD"; for (int i = ()-1; i >=0; i--) { str+=(i)); } str=("ABCD".length(), ()); }} 个数求第2大的数,不许用排序算法 3.排序算法的测试用例 1, 合并有序链表 2, 删除字符串中相邻重复元素 3, 给出了二叉树结构，要求写出广度优先遍历 4, 给定整型数组，写代码找出数组中第二大元素 5, 有关菲波那契数列问题 1.怎么判断鼠标有没有选中一条线段（如很靠近，鼠标点和线段之间的距离小于5毫米） 2.求一个矩形的中心点和一个点的连线与矩形边的交点坐标（矩形左上角坐标给出，长、宽