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避免死鎖的銀行家演算法

發布時間: 2022-07-03 23:31:49

① 銀行家演算法是通過破壞()來避免死鎖的。 A 互斥條件 B部分分配條件 C不可搶占條件 D循環等待條件

A肯定是不對的,A不但不能破壞還得加強,本題答案是D 循環等待條件,銀行家演算法形成一個資源分配表,這樣就不可能出現環路了

② 網路操作系統中的銀行家演算法是什麼

利用銀行家演算法避免死鎖
. 銀行家演算法
設Requesti是進程Pi的請求向量,如果Requesti[j]=K,表示進程Pi需要K個Rj類型的資源。當Pi發出資源請求後,系統按下述步驟進行檢查:
(1) 如果Requesti[j]≤Need[i,j],便轉向步驟2;否則認為出錯,因為它所需要的資源數已超過它所宣布的最大值。
(2) 如果Requesti[j]≤Available[j],便轉向步驟(3);否則, 表示尚無足夠資源,Pi須等待。
(3) 系統試探著把資源分配給進程Pi,並修改下面數據結構中的數值:
Available[j]∶=Available[j]-Requesti[j];
Allocation[i,j]∶=Allocation[i,j]+Requesti[j];
Need[i,j]∶=Need[i,j]-Requesti[j];
(4) 系統執行安全性演算法,檢查此次資源分配後,系統是否處於安全狀態。若安全,才正式將資源分配給進程Pi,以完成本次分配;否則, 將本次的試探分配作廢,恢復原來的資源分配狀態,讓進程Pi等待。
(3) 系統試探著把資源分配給進程Pi,並修改下面數據結構中的數值:
Available[j]∶=Available[j]-Requesti[j];
Allocation[i,j]∶=Allocation[i,j]+Requesti[j];
Need[i,j]∶=Need[i,j]-Requesti[j];
(4) 系統執行安全性演算法,檢查此次資源分配後,系統是否處於安全狀態。若安全,才正式將資源分配給進程Pi,以完成本次分配;否則, 將本次的試探分配作廢,恢復原來的資源分配狀態,讓進程Pi等待。
(3) 系統試探著把資源分配給進程Pi,並修改下面數據結構中的數值:
Available[j]∶=Available[j]-Requesti[j];
Allocation[i,j]∶=Allocation[i,j]+Requesti[j];
(4) 系統執行安全性演算法,檢查此次資源分配後,系統是否處於安全狀態。

③ 銀行家演算法的演算法實現

在避免死鎖的方法中,所施加的限制條件較弱,有可能獲得令人滿意的系統性能。在該方法中把系統的狀態分為安全狀態和不安全狀態,只要能使系統始終都處於安全狀態,便可以避免發生死鎖。
銀行家演算法的基本思想是分配資源之前,判斷系統是否是安全的;若是,才分配。它是最具有代表性的避免死鎖的演算法。
設進程cusneed提出請求REQUEST [i],則銀行家演算法按如下規則進行判斷。
(1)如果REQUEST [cusneed] [i]<= NEED[cusneed][i],則轉(2);否則,出錯。
(2)如果REQUEST [cusneed] [i]<= AVAILABLE[i],則轉(3);否則,等待。
(3)系統試探分配資源,修改相關數據:
AVAILABLE[i]-=REQUEST[cusneed][i];
ALLOCATION[cusneed][i]+=REQUEST[cusneed][i];
NEED[cusneed][i]-=REQUEST[cusneed][i];
(4)系統執行安全性檢查,如安全,則分配成立;否則試探險性分配作廢,系統恢復原狀,進程等待。 (1)設置兩個工作向量Work=AVAILABLE;FINISH
(2)從進程集合中找到一個滿足下述條件的進程,
FINISH==false;
NEED<=Work;
如找到,執行(3);否則,執行(4)
(3)設進程獲得資源,可順利執行,直至完成,從而釋放資源。
Work=Work+ALLOCATION;
Finish=true;
GOTO 2
(4)如所有的進程Finish= true,則表示安全;否則系統不安全。
銀行家演算法流程圖
演算法(C語言實現) #include<STRING.H>#include<stdio.h>#include<stdlib.h>#include<CONIO.H>/*用到了getch()*/#defineM5/*進程數*/#defineN3/*資源數*/#defineFALSE0#defineTRUE1/*M個進程對N類資源最大資源需求量*/intMAX[M][N]={{7,5,3},{3,2,2},{9,0,2},{2,2,2},{4,3,3}};/*系統可用資源數*/intAVAILABLE[N]={10,5,7};/*M個進程已分配到的N類數量*/intALLOCATION[M][N]={{0,0,0},{0,0,0},{0,0,0},{0,0,0},{0,0,0}};/*M個進程已經得到N類資源的資源量*/intNEED[M][N]={{7,5,3},{3,2,2},{9,0,2},{2,2,2},{4,3,3}};/*M個進程還需要N類資源的資源量*/intRequest[N]={0,0,0};voidmain(){inti=0,j=0;charflag;voidshowdata();voidchangdata(int);voidrstordata(int);intchkerr();showdata();enter:{printf(請輸入需申請資源的進程號(從0到);printf(%d,M-1);printf():);scanf(%d,&i);}if(i<0||i>=M){printf(輸入的進程號不存在,重新輸入! );gotoenter;}err:{printf(請輸入進程);printf(%d,i);printf(申請的資源數 );printf(類別:ABC );printf();for(j=0;j<N;j++){scanf(%d,&Request[j]);if(Request[j]>NEED[i][j]){printf(%d,i);printf(號進程);printf(申請的資源數>進程);printf(%d,i);printf(還需要);printf(%d,j);printf(類資源的資源量!申請不合理,出錯!請重新選擇! );gotoerr;}else{if(Request[j]>AVAILABLE[j]){printf(進程);printf(%d,i);printf(申請的資源數大於系統可用);printf(%d,j);printf(類資源的資源量!申請不合理,出錯!請重新選擇! );gotoerr;}}}}changdata(i);if(chkerr()){rstordata(i);showdata();}elseshowdata();printf( );printf(按'y'或'Y'鍵繼續,否則退出 );flag=getch();if(flag=='y'||flag=='Y'){gotoenter;}else{exit(0);}}/*顯示數組*/voidshowdata(){inti,j;printf(系統可用資源向量: );printf(***Available*** );printf(資源類別:ABC );printf(資源數目:);for(j=0;j<N;j++){printf(%d,AVAILABLE[j]);}printf( );printf( );printf(各進程還需要的資源量: );printf(******Need****** );printf(資源類別:ABC );for(i=0;i<M;i++){printf();printf(%d,i);printf(號進程:);for(j=0;j<N;j++){printf(%d,NEED[i][j]);}printf( );}printf( );printf(各進程已經得到的資源量: );printf(***Allocation*** );printf(資源類別:ABC );for(i=0;i<M;i++){printf();printf(%d,i);printf(號進程:);/*printf(: );*/for(j=0;j<N;j++){printf(%d,ALLOCATION[i][j]);}printf( );}printf( );}/*系統對進程請求響應,資源向量改變*/voidchangdata(intk){intj;for(j=0;j<N;j++){AVAILABLE[j]=AVAILABLE[j]-Request[j];ALLOCATION[k][j]=ALLOCATION[k][j]+Request[j];NEED[k][j]=NEED[k][j]-Request[j];}}/*資源向量改變*/voidrstordata(intk){intj;for(j=0;j<N;j++){AVAILABLE[j]=AVAILABLE[j]+Request[j];ALLOCATION[k][j]=ALLOCATION[k][j]-Request[j];NEED[k][j]=NEED[k][j]+Request[j];}}/*安全性檢查函數*/intchkerr()//在假定分配資源的情況下檢查系統的安全性{intWORK[N],FINISH[M],temp[M];//temp[]用來記錄進程安全執行的順序inti,j,m,k=0,count;for(i=0;i<M;i++)FINISH[i]=FALSE;for(j=0;j<N;j++)WORK[j]=AVAILABLE[j];//把可利用資源數賦給WORK[]for(i=0;i<M;i++){count=0;for(j=0;j<N;j++)if(FINISH[i]==FALSE&&NEED[i][j]<=WORK[j])count++;if(count==N)//當進程各類資源都滿足NEED<=WORK時{for(m=0;m<N;m++)WORK[m]=WORK[m]+ALLOCATION[i][m];FINISH[i]=TRUE;temp[k]=i;//記錄下滿足條件的進程k++;i=-1;}}for(i=0;i<M;i++)if(FINISH[i]==FALSE){printf(系統不安全!!!本次資源申請不成功!!! );return1;}printf( );printf(經安全性檢查,系統安全,本次分配成功。 );printf( );printf(本次安全序列:);for(i=0;i<M;i++)//列印安全系統的進程調用順序{printf(進程);printf(%d,temp[i]);if(i<M-1)printf(->);}printf( );return0;}

④ 銀行家演算法怎麼是預防死鎖

銀行家演算法是最有代表性的避免死鎖演算法,是Dijkstra提出的銀行家演算法。
這是由於該演算法能用於銀行系統現金貸款的發放而得名。 銀行家可以把一定數量的資金供多個用戶周轉使用,為保證資金的安全,銀行家規定: (1)當一個用戶對資金的最大需求量不超

⑤ 避免死鎖的方法有哪些

1、避免給一個鎖嵌套上鎖,在持有一個鎖的時候,不要再給這個鎖上鎖。如果使用多個鎖,使用std::lock。

2、在持有鎖時,不要調用別人提供的函數,因為你不清楚別人的代碼怎麼實現的,不知道它是不是在使用鎖。

3、給多個鎖上鎖時,固定順序。如果在給多個所上鎖,並且無法使用std::lock,最好的做法就是在每一個線程中,都按照同樣的順序。

4、分層次來使用鎖,把程序分成幾個層次。區分每個層次中使用的鎖,當一個線程已經持有更低層次的鎖時,不允許使用高層次的鎖。可以在程序運行時給不同的鎖加上層次號,記錄每個線程持有的鎖。

(5)避免死鎖的銀行家演算法擴展閱讀:

解決方法

在系統中已經出現死鎖後,應該及時檢測到死鎖的發生,並採取適當的措施來解除死鎖。

死鎖預防。

這是一種較簡單和直觀的事先預防的方法。方法是通過設置某些限制條件,去破壞產生死鎖的四個必要條件中的一個或者幾個,來預防發生死鎖。預防死鎖是一種較易實現的方法,已被廣泛使用。但是由於所施加的限制條件往往太嚴格,可能會導致系統資源利用率和系統吞吐量降低。

死鎖避免。

系統對進程發出的每一個系統能夠滿足的資源申請進行動態檢查,並根據檢查結果決定是否分配資源;如果分配後系統可能發生死鎖,則不予分配,否則予以分配。這是一種保證系統不進入死鎖狀態的動態策略。

死鎖檢測和解除。

先檢測:這種方法並不須事先採取任何限制性措施,也不必檢查系統是否已經進入不安全區,此方法允許系統在運行過程中發生死鎖。但可通過系統所設置的檢測機構,及時地檢測出死鎖的發生,並精確地確定與死鎖有關的進程和資源。檢測方法包括定時檢測、效率低時檢測、進程等待時檢測等。

然後解除死鎖:採取適當措施,從系統中將已發生的死鎖清除掉。

這是與檢測死鎖相配套的一種措施。當檢測到系統中已發生死鎖時,須將進程從死鎖狀態中解脫出來。常用的實施方法是撤銷或掛起一些進程,以便回收一些資源,再將這些資源分配給已處於阻塞狀態的進程,使之轉為就緒狀態,以繼續運行。死鎖的檢測和解除措施,有可能使系統獲得較好的資源利用率和吞吐量,但在實現上難度也最大。

⑥ 銀行家演算法

什麼是銀行家演算法:
銀行家演算法是一種最有代表性的避免死鎖的演算法。在避免死鎖方法中允許進程動態地申請資源,但系統在進行資源分配之前,應先計算此次分配資源的安全性,若分配不會導致系統進入不安全狀態,則分配,否則等待。為實現銀行家演算法,系統必須設置若干數據結構。

要解釋銀行家演算法,必須先解釋操作系統安全狀態和不安全狀態。
安全序列是指一個進程序列{P1,…,Pn}是安全的,如果對於每一個進程Pi(1≤i≤n),它以後尚需要的資源量不超過系統當前剩餘資源量與所有進程Pj (j < i )當前佔有資源量之和。
安全狀態
如果存在一個由系統中所有進程構成的安全序列P1,…,Pn,則系統處於安全狀態。安全狀態一定是沒有死鎖發生。
不安全狀態
不存在一個安全序列。不安全狀態不一定導致死鎖。
原理:
我們可以把操作系統看作是銀行家,操作系統管理的資源相當於銀行家管理的資金,進程向操作系統請求分配資源相當於用戶向銀行家貸款。
為保證資金的安全,銀行家規定:
(1) 當一個顧客對資金的最大需求量不超過銀行家現有的資金時就可接納該顧客;
(2) 顧客可以分歧貸款,但貸款的總數不能超過最大需求量;
(3) 當銀行家現有的資金不能滿足顧客尚需的貸款數額時,對顧客的貸款可推遲支付,但總能使顧客在有限的時間里得到貸款;
(4) 當顧客得到所需的全部資金後,一定能在有限的時間里歸還所有的資金.
操作系統按照銀行家制定的規則為進程分配資源,當進程首次申請資源時,要測試該進程對資源的最大需求量,如果系統現存的資源可以滿足它的最大需求量則按當前的申請量分配資源,否則就推遲分配。當進程在執行中繼續申請資源時,先測試該進程已佔用的資源數與本次申請的資源數之和是否超過了該進程對資源的最大需求量。若超過則拒絕分配資源,若沒有超過則再測試系統現存的資源能否滿足該進程尚需的最大資源量,若能滿足則按當前的申請量分配資源,否則也要推遲分配。
程序舉例:
已知進程{P0,P1,P2,P3,P4},有三類系統資源A、B、C的數量分別為10、5、7,在T0時刻的資源
(1)若進程P1請求資源,發出請求向量Request1(1,0,2),編寫程序用銀行家演算法判斷系統能否將資源分配給它;
(2)若進程P2提出請求Request(0,1,0),用銀行家演算法程序驗證系統能否將資源分配給它。
程序代碼:
P1進程提出的請求,可以分配。
P2進程不能分配,因為請求的B類資源超過了它的最大值。

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>
#define MAXSIZE 50
void main()
{
unsigned int Available[MAXSIZE]; //可利用資源向量
unsigned int Max[MAXSIZE][MAXSIZE]; //最大需求矩陣
unsigned int Allocation[MAXSIZE][MAXSIZE]; //已分配矩陣
unsigned int Need[MAXSIZE][MAXSIZE]; //需求矩陣
unsigned int Request[MAXSIZE]; //請求向量
unsigned int Work[MAXSIZE]; //工作向量
bool Finish[MAXSIZE]; //是否有足夠資源分配給進程,使之運行完成
unsigned int SafeSequence[MAXSIZE]; //安全序列

int i,j;
int p; //請求資源的進程的下標
int temp = 0; //安全序列下標
int total = 0;
int N;
int M;

printf("請輸入進程數N=");
scanf("%d",&N);
printf("請輸入資源種類數M=");
scanf("%d",&M);

//用戶輸入數據,初始化Available數組
printf("初始化可用資源數組:\n");
for(i=0; i<M; i++)
{
printf("\t%c類資源:",65+i);
scanf("%d",&Available[i]);
}

//用戶輸入數據,初始化Max數組
printf("初始化最大需求數組:\n");
for(i=0; i<N; i++)
{
printf("\tP%d進程最大需要\n",i);
for(j=0; j<M; j++)
{
printf("\t\t%c類資源:",65+j);
scanf("%d",&Max[i][j]);
}
}

//用戶輸入數據,初始化Allocation數組
printf("初始化已分配資源數組:\n");
for(i=0; i<N; i++)
{
printf("\tP%d進程已分配\n",i);
for(j=0; j<M; j++)
{
printf("\t\t%c類資源:",65+j);
scanf("%d",&Allocation[i][j]);
}
}

//初始化Need數組
for(i=0; i<N; i++)
for(j=0; j<M; j++)
{
Need[i][j] = Max[i][j] - Allocation[i][j];
}

//進程發出資源請求後檢查
do
{
printf("資源請求:\n");
printf("\t輸入請求資源的進程下標:");
scanf("%d",&p);
printf("\t進程P%d請求\n",p);
//初始化請求向量
for(i=0; i<M; i++)
{
printf("\t\t%c類資源:",65+i);
scanf("%d",&Request[i]);
}
for(i=0; i<M; i++) //檢查Request <= Need ?
if(Request[i] > Need[p][i])
{
printf("\t請求的%c類資源數超過它所宣布的最大值!\n",65+i);
break;
}
if(i == M) //通過上層檢查,繼續檢查Request <= Available ?
{
for(i=0; i<M; i++)
if(Request[i] > Available[i])
{
printf("\t尚無足夠%c類資源,P%d須等待!\n",65+i,p);
break;
}
}
if(i == M) //嘗試分配
{
for(i=0; i<M; i++)
{
Available[i] -= Request[i];
Allocation[p][i] += Request[i];
Need[p][i] -= Request[i];
}

}
}while(i<M);

//初始化Work,Finish向量
for(i=0; i<M; i++)
{
Work[i] = Available[i];
}
for(i=0; i<N; i++)
{
Finish[i] = false;
}

//安全性演算法
do
{
total = temp;
for(i=0; i<N; i++)
{
if(Finish[i] == false)
{
for(j=0; j<M; j++)
if(Need[i][j] > Work[j])
{
break;
}
if(j == M) //各類資源都滿足Need <= Work
{
for(j=0; j<M; j++)
{
Work[j] += Allocation[i][j]; //釋放資源
}
Finish[i] = true;
SafeSequence[temp++] = i; //加入安全序列
}
}
}
}while(total != temp); //所有進程檢查一遍之後,如果安全序列有變化,則進行下一輪
//否則說明所有的Finish都為true,或者因沒有安全序列退出循環

if(temp == N)
{
printf("安全序列:");
for(temp=0; temp<N; temp++)
{
printf("P%d ",SafeSequence[temp]);
}
}
else
{
printf("系統處於不安全狀態!不能分配!\n");
}
getchar();
getchar();
}
這個程序還行,輸入有點麻煩,我自己編寫的是用文件輸入系統描述信息的,但是缺少說明,怕你搞不明白。希望對你有所幫助!

⑦ 死鎖怎麼解決

處理死鎖的思路如下:

預防死鎖:破壞四個必要條件中的一個或多個來預防死鎖。

避免死鎖:在資源動態分配的過程中,用某種方式防止系統進入不安全的狀態。

檢測死鎖:運行時產生死鎖,及時發現思索,將程序解脫出來。

解除死鎖:發生死鎖後,撤銷進程,回收資源,分配給正在阻塞狀態的進程。

預防死鎖的辦法:

破壞請求和保持條件:

1、一次性的申請所有資源。之後不在申請資源,如果不滿足資源條件則得不到資源分配。

2、只獲得初期資源運行,之後將運行完的資源釋放,請求新的資源。

破壞不可搶占條件:當一個進程獲得某種不可搶占資源,提出新的資源申請,若不能滿足,則釋放所有資源,以後需要,再次重新申請。

破壞循環等待條件:對資源進行排號,按照序號遞增的順序請求資源。若進程獲得序號高的資源想要獲取序號低的資源,就需要先釋放序號高的資源。

(7)避免死鎖的銀行家演算法擴展閱讀

形成死鎖的四個必要條件:

(1) 互斥條件:一個資源每次只能被一個進程使用。

(2) 請求與保持條件:一個進程因請求資源而阻塞時,對已獲得的資源保持不放。

(3) 不剝奪條件:進程已獲得的資源,在末使用完之前,不能強行剝奪。

(4) 循環等待條件:若干進程之間形成一種頭尾相接的循環等待資源關系。

如果一組進程中每一個進程都在等待僅由該組進程中的其他進程才能引發的事件,那麼該組進程是死鎖的。

舉例來說:有兩個進程A和B,A持有資源a等待b資源,B持有資源b等待a資源,兩個進程都在等待另一個資源的同時不釋放資源,就形成死鎖。

⑧ 死鎖避免演算法都有哪些銀行家演算法怎麼使用

在T0時刻如果有某個進程提出資源請求,比如:進程1提出request(1,2,2)請求,即分別需要三類資源數為1,2,2。然後系統先檢測該請求是否合法(是否超出它的尚需資源量,是否超出系統目前剩餘量),在合法的前提下系統嘗試將他所申請的資源分配給P1進程,然後系統調用安全性演算法來檢測經過這次嘗試性分配後能不能再找到一個安全序列,使所有進程順利結束,如果能找到則此次嘗試分配是安全的,否則回收剛才進行的嘗試分配的所有資源。

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