第三章 银行家算法

1)银行家算法中的数据结构

(1)各类可利用资源的数量

u向量Available:(i1,i2,…,im),含m个元素,每个元素代表一类可利用的资源数目。

u动态变化的,初始值是系统配置的该类资源的全部数目,值随资源的分配与回收而动态的改变。

u实现:一维数组。Available【j】=K,表示系统中Rj类资源现有可用数量为K个。

(2)每个进程对每类资源的需求

最大需求、已获得的、还需要的

v最大需求矩阵Max

vn*m,系统中n个进程中每个进程分别对m类资源的最大需求。

v取值:根据进程需求赋初始值。

v实现:二维数组。Max【i,j】=K,表示进程 i

需要Rj类资源的最大数目为K。


算法过程:

就是对各进程的Request向量及资源数量进行一系列判断及值操作。

进程Pi发出资源请求后,系统按下述步骤进行检查:

首先是两个基本判断:

(1)IF Requesti[j]<= Need[i,j]

  THEN转向步骤2;

  ELSE认为出错,所需资源数超过宣布的最大值(自我矛盾)

(2)IF Requesti[j]<= Available[j]

  THEN转向步骤3;

  ELSE表示尚无足够资源,Pi需等待(现实不满足)

如果上面两步判断都通过了,进入实质的资源分析

(3)系统试探着把资源分配给进程Pi

,并修改相应数据结构的值(假设性操作):

     Available【j】  =

     Allocation【i,j】=

     Need【i,j】=

(4)系统执行安全性算法,判断新的资源分配状态是否是安全的。

  即:找一个安全序列,使这些进程按顺序执行完)如果能够找到,则将假设操作真正实施完成资源分配。

3)安全性算法

(1)需要一些记录信息的数据结构,设置两个向量:

v工作向量work

算法开始时work=Available;

系统找安全序列的过程需要不断判断和修改当前资源数量,不能直接修改原始数据记录Aailable。

v标志向量Finish

表示每个进程是否有足够的资源使之运行完成。开始时所以进程都设置初值Finish[i]:=false;

找安全序列的过程相当于使所有Finish[i]:=true。

(2)找安全序列的过程

  从Finish[i] = false 的进程集合中找一个进程

  IFNeed[i,j] <= work[j]

  THEN  执行步骤 a;

  ELSE  执行步骤 b;

  a)假设Pi获得资源顺利执行完,释放出分配给它的资源,修改相应的值:

    work【j】  = work【i】+Allocation【i,j】;

    Finish【i】= true;

    goto step (2);//返回去继续找下一个进程。

  b)当算法不再在(2)、a)步间循环找进程,到达本步时,若所有Finish[i]=true都满足,则表示所有进程都按某个顺序执行完了,系统处于安全状态;否则,系统当前所处的资源分配状态是不安全状态。

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