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银行家算法属于避免死锁的一个著名算法,由Dijkstra在1965年为T.H.E系统设计的一种避免死锁产生的算法。这是由于该算法用于银行系统现金贷款的发放而得名。

一 系统安全状态

指系统能按照某种顺序如<P1,P2,…,Pn>(称为<P1,P2,…,Pn>序列为安全序列),为每个进程分配所需的资源,直至最大需求,使得每个进程都能顺利完成。

二 银行家算法描述

假设在进程并发执行时,进程i提出请求j类资源k个后,表示为Requesti[j]=k。系统按下述步骤进行安全检查:
1)如果Requesti≤Needi则继续以下检查,否则显示需求申请超出最大需求值的错误。

2)如果Requesti≤Available则继续以下检查,否则显示系统无足够资源,Pi阻塞等待。

3)系统试探着把资源分配给进程Pi,并修改下面数据结构中的数值:
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。若安全,才正式将资源分配给进程Pi,以完成本次分配;否则, 将本次的试探分配作废,恢复原来的资源分配状态,让进程Pi等待。

特点:
允许互斥、部分分配和不可抢占,可提高资源利用率;
要求事先说明最大资源要求,在现实中很困难。

三 安全性算法过程描述
(01)设置两个向量:
① 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,它含有m个元素,在执行安全算法开始时,Work∶=Available;
② 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, 再令Finish[i]∶=true。

2)从进程集合中找到一个能满足下述条件的进程:
① Finish[i]=false;
② Need[i,j]≤Work[j]; 若找到, 执行步骤3), 否则,执行步骤4)。

3)当进程Pi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[j]∶=Work[i]+Allocation[i,j];
Finish[i]∶=true;
go to step 2;

4)如果所有进程的Finish[i]=true都满足, 则表示系统处于安全状态;否则,系统处于不安全状态。

四 两种算法流程图

1.银行家算法:

2.安全性算法:

五 完整代码

#include <stdio.h>
int main()
{
   
	int claim[5][3]={
   {
   7,5,3},{
   3,2,2},{
   9,0,2},{
   2,2,2},{
   4,3,3}};//各线程最大需求量
	int allocation[

本文标签: 算法银行家安全性操作系统