银行家算法

银行家算法是一种避免死锁的策略,通过模拟银行家管理资金来管理操作系统资源。算法涉及可利用资源向量、最大需求矩阵、分配矩阵和需求矩阵四个数据结构,并通过安全性检查确保系统处于安全状态。当进程请求资源时,系统会判断请求是否合法并尝试分配,然后检查系统是否仍处于安全状态。如果找不到安全序列,则系统可能进入不安全状态,避免死锁的发生。

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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。
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.

银行家算法数据结构

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] 

 

算法 的实现

一、初始化

由用户输入数据,分别对可利用资源向量矩阵AVAILABLE 、 最大需求矩阵MAX 、分配矩阵ALLOCATION、 需求矩阵NEED 赋值。

二、

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