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银行家算法原理

银行家算法是避免死锁的一种重要方法。 操作系统按照银行家制定的规则为线程分配资源，当线程首次申请资源时，要测试该线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。当线程在执行中继续申请资源时，先测试该线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线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。

银行家算法具体介绍：
每一个线程进入系统时，它必须声明在运行过程中，所需的每种资源类型最大数目，其数目不应超过系统所拥有每种资源总量，当线程请求一组资源系统必须确定有足够资源分配给该进程，若有在进一步计算这些资源分配给进程后，是否会使系统处于不安全状态，不会（即若能在分配资源时找到一个安全序列），则将资源分配给它，否则等待。

假定系统中有五个线程{P0，P1，P2，P3，P4}和三类资源{A,B,C},各类资源数量分别为10,5,7,在T0时刻分配资源情况如图：
Max:表示线程对每类资源的最大需求量；
Allocation:表示系统给线程已分配每类资源的数目；
Need:表示线程还需各类资源数目；
Available:表示系统当前剩下的资源。

从初始找出安全序列：
(1)首先系统剩下资源{3,3,2}，查表可满足5个进程Need的进程有：P1(1,2,2)、P3(0,1,1),先给P1分配；
(2)P1分配以后执行完释放其所占资源后系统此时剩下资源有：Allocation+{3,3,2}={5,3,2};
(3)根据系统剩下资源查表可满足剩下4个进程Need的进程有P3{0,1,1}、P4{4,3,1}，再给P3分配；
(4)P3分配以后执行完释放其所占资源后系统此时剩下资源有：Allocation+{5,3,2}={7,4,3};
(5)根据系统剩下资源查表可满足剩下3个进程Need的进程有P0{7,4,3}、P2{6,0,0}、P4{4,3,1},再给P4分配；
(6)P4分配以后执行完释放其所占资源后系统此时剩下资源有：Allocation+{7,4,3}={7,4,5};
(7)根据系统剩下资源查表可满足剩下2个进程Need的进程有P0{7,4,3}、P2{6,0,0},再给P2分配;
(8)P2分配以后执行完释放其所占资源后系统此时剩下资源有：Allocation+{7,4,5}={10,4,7};
(9)根据系统剩下资源查表可满足剩下1个进程Need的进程有P0{7,4,3},最后给P0分配;
(10)P0分配以后执行完释放其所占资源后系统此时剩下资源有：Allocation+{10,4,7}={10,5,7};
(11)所有进程按此序列{P1,P3,P4,P2,P0}可安全执行完毕，最后系统资源全部释放。（由以上也可知安全序列不唯一，但只要找出一个安全序列，说明此系统是安全的（找到安全序列可按此序列真正执行进程推进顺序，若没找到，则恢复初始状态，其并没有真正给进程分配资源，只是提前避免））

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