作業系統銀行家演算法原理與實現

　　作業系統中死鎖會導致我們程序的堵塞從而電腦宕機等情況出現，我們是可以通過銀行家演算法避免的，具體怎麼實現呢。下面由小編為大家整理了作業系統的死鎖銀行家演算法的相關知識，希望對大家有幫助!

　　作業系統死鎖銀行家演算法詳解

　　死鎖既然不好，我們就可以利用銀行家演算法避免死鎖。

　　1.安全性演算法

　　系統所執行的安全性演算法可描述如下：

　　***1*** 設定兩個向量：

　　① 工作向量Work，它表示系統可提供給程序繼續執行所需的各類資源數目，它含有m個元素，在執行安全演算法開始時，Work:=Available。

　　② Finish，它表示系統是否有足夠的資源分配給程序，使之執行完成。開始時先做Finish[i]:=false;當有足夠資源分配給程序時，再令Finish[i]:=true。

　　***2*** 從程序集合中找到一個能滿足下述條件的程序：

　　① Finish[i]=false;

　　② Need[i,j]≤Work[j];若找到，執行步驟***3***，否則，執行步驟***4***。

　　***3*** 當程序Pi獲得資源後，可順利執行，直至完成，並釋放出分配給它的資源，故應執行：

　　Work[j]:= Work[j]+Allocation[i,j];

　　Finish[i]:=true;

　　go to step ***2***;

　　***4*** 如果所有程序的Finish[i]=true都滿足，則表示系統處於安全狀態;否則，系統處於不安全狀態。

　　2.銀行家演算法中的資料結構

　　***1*** 可利用資源向量Available。這是一個含有m個元素的陣列，其中的每一個元素代表一類可利用的資源數目，其初始值是系統中所配置的該類全部可用資源的數目，其數值隨該類資源的分配和回收而動態地改變。如果Available[j]=K，則表示系統中現有Rj類資源K個。

　　***2*** 最大需求矩陣Max。這是一個n×m的矩陣，它定義了系統中n個程序中的每一個程序對m類資源的最大需求。如果Max[i,j]=K，則表示程序i需要Rj類資源的最大數目為K。

　　***3*** 分配矩陣Allocation。這也是一個n×m的矩陣，它定義了系統中每一類資源當前已分配給每一程序的資源數。如果Allocation[i,j]=K，則表示程序i當前已分得R j類資源的數目為K。

　　***4*** 需求矩陣Need。這也是一個n×m的矩陣，用以表示每一個程序尚需的各類資源數。如果Need[i,j]=K，則表示程序i還需要R j類資源K個，方能完成其任務。

　　上述三個矩陣間存在下述關係：

　　Need[i, j]=Max[i, j]-Allocation[i, j]

　　3.銀行家演算法

　　設Request i是程序Pi的請求向量，如果Request i[j]=K，表示程序P i需要K個R j型別的資源。當P i發出資源請求後，系統按下述步驟進行檢查：

　　***1*** 如果Request i[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佈的最大值。

　　***2*** 如果Request i[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程序P i，並修改下面資料結構中的數值：

　　Available[j]:= Available[j]-Request i[j];

　　Allocation[i,j]:= Allocation[i,j]+Request i[j];

　　Need[i,j]:= Need[i,j]-Request i[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程序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，讓程序Pi等待。