什么是银行家算法

银行家算法是最有代表性的避免死锁算法，是Dijkstra提出的银行家算法。这是由于该算法能用于银行系统现金贷款的发放而得名。

银行家可以把一定数量的资金供多个用户周转使用,为保证资金的安全,银行家规定:

(1)当一个用户对资金的最大需求量不超过很行家现有的资金时可接纳该用户.

(2)用户可以分期贷款,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用户的尚需总数时,对用户的贷款可推迟支付,但总能使用户在有限的时间里得到贷款

(4)当用户得到所需的全部资金后,一定能在有限的时间里归还所有资金

银行家算法是通过动态地检测系统中资源分配情况和进程对资源的需求情况来决定如何分配资源的，在能确保系统处于安全状态时才能把资源分配给申请者，从而避免系统发生死锁。

要记住的一些变量的名称

1 Available（可利用资源总数）

某类可利用的资源数目，其初值是系统中所配置的该类全部可用资源数目。

2 Max：某个进程对某类资源的最大需求数

3 Allocation： 某类资源已分配给某进程的资源数。

4 Need：某个进程还需要的各类资源数。

Need= Max-Allocation

系统把进程请求的资源(Request)分配给它以后要修改的变量

Available:=Available-Request

Allocation:=Allocation+Request

Need:= Need- Request

这个 你要明确两个概念

Need 需求资源

Request 请求资源

需求是指最大要多少资源 请求是一次需要多少资源

我举个例子 某程序最大需要3个寄存器 做加法运算

开始只要两个 存加数a和被加数b 而且a和b不能被改变

但是这个计算 无比复杂 需要一个小时

计算完了 才需要第三个存结果c

那么他的need是3 第一次request是2 第二次request是1

为什么第一次request不直接是3呢

他要第三个寄存器 一个小时不用浪费啊 留给别人用啊

希望你懂了

什么是银行家算法：

银行家算法是一种最有代表性的避免死锁的算法。在避免死锁方法中允许进程动态地申请资源，但系统在进行资源分配之前，应先计算此次分配资源的安全性，若分配不会导致系统进入不安全状态，则分配，否则等待。为实现银行家算法，系统必须设置若干数据结构。

要解释银行家算法，必须先解释 *** 作系统安全状态和不安全状态。

安全序列是指一个进程序列{P1，…，Pn}是安全的，如果对于每一个进程Pi(1≤i≤n），它以后尚需要的资源量不超过系统当前剩余资源量与所有进程Pj (j <i )当前占有资源量之和。

安全状态

如果存在一个由系统中所有进程构成的安全序列P1，…，Pn，则系统处于安全状态。安全状态一定是没有死锁发生。

不安全状态

不存在一个安全序列。不安全状态不一定导致死锁。

原理：

我们可以把 *** 作系统看作是银行家， *** 作系统管理的资源相当于银行家管理的资金，进程向 *** 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) 顾客可以分歧贷款,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.

*** 作系统按照银行家制定的规则为进程分配资源，当进程首次申请资源时，要测试该进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。当进程在执行中继续申请资源时，先测试该进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进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。

程序举例：

已知进程{P0,P1,P2,P3,P4}，有三类系统资源A、B、C的数量分别为10、5、7，在T0时刻的资源

（1）若进程P1请求资源，发出请求向量Request1（1，0，2），编写程序用银行家算法判断系统能否将资源分配给它；

（2）若进程P2提出请求Request(0，1，0)，用银行家算法程序验证系统能否将资源分配给它。

程序代码：

P1进程提出的请求，可以分配。

P2进程不能分配，因为请求的B类资源超过了它的最大值。

#include<stdio.h>

#include<stdlib.h>

#include<string.h>

#define MAXSIZE 50

void main()

{

unsigned int Available[MAXSIZE] //可利用资源向量

unsigned int Max[MAXSIZE][MAXSIZE] //最大需求矩阵

unsigned int Allocation[MAXSIZE][MAXSIZE]//已分配矩阵

unsigned int Need[MAXSIZE][MAXSIZE] //需求矩阵

unsigned int Request[MAXSIZE] //请求向量

unsigned int Work[MAXSIZE]//工作向量

bool Finish[MAXSIZE] //是否有足够资源分配给进程,使之运行完成

unsigned int SafeSequence[MAXSIZE] //安全序列

int i,j

int p//请求资源的进程的下标

int temp = 0 //安全序列下标

int total = 0

int N

int M

printf("请输入进程数N=")

scanf("%d",&N)

printf("请输入资源种类数M=")

scanf("%d",&M)

//用户输入数据,初始化Available数组

printf("初始化可用资源数组:\n")

for(i=0i<Mi++)

{

printf("\t%c类资源:",65+i)

scanf("%d",&Available[i])

}

//用户输入数据,初始化Max数组

printf("初始化最大需求数组:\n")

for(i=0i<Ni++)

{

printf("\tP%d进程最大需要\n",i)

for(j=0j<Mj++)

{

printf("\t\t%c类资源:",65+j)

scanf("%d",&Max[i][j])

}

}

//用户输入数据,初始化Allocation数组

printf("初始化已分配资源数组:\n")

for(i=0i<Ni++)

{

printf("\tP%d进程已分配\n",i)

for(j=0j<Mj++)

{

printf("\t\t%c类资源:",65+j)

scanf("%d",&Allocation[i][j])

}

}

//初始化Need数组

for(i=0i<Ni++)

for(j=0j<Mj++)

{

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

}

//进程发出资源请求后检查

do

{

printf("资源请求:\n")

printf("\t输入请求资源的进程下标:")

scanf("%d",&p)

printf("\t进程P%d请求\n",p)

//初始化请求向量

for(i=0i<Mi++)

{

printf("\t\t%c类资源:",65+i)

scanf("%d",&Request[i])

}

for(i=0i<Mi++) //检查Request <= Need ?

if(Request[i] >Need[p][i])

{

printf("\t请求的%c类资源数超过它所宣布的最大值!\n",65+i)

break

}

if(i == M) //通过上层检查,继续检查Request <= Available ?

{

for(i=0i<Mi++)

if(Request[i] >Available[i])

{

printf("\t尚无足够%c类资源,P%d须等待!\n",65+i,p)

break

}

}

if(i == M) //尝试分配

{

for(i=0i<Mi++)

{

Available[i] -= Request[i]

Allocation[p][i] += Request[i]

Need[p][i] -= Request[i]

}

}

}while(i<M)

//初始化Work,Finish向量

for(i=0i<Mi++)

{

Work[i] = Available[i]

}

for(i=0i<Ni++)

{

Finish[i] = false

}

//安全性算法

do

{

total = temp

for(i=0i<Ni++)

{

if(Finish[i] == false)

{

for(j=0j<Mj++)

if(Need[i][j] >Work[j])

{

break

}

if(j == M) //各类资源都满足Need <= Work

{

for(j=0j<Mj++)

{

Work[j] += Allocation[i][j]//释放资源

}

Finish[i] = true

SafeSequence[temp++] = i //加入安全序列

}

}

}

}while(total != temp) //所有进程检查一遍之后，如果安全序列有变化，则进行下一轮

//否则说明所有的Finish都为true,或者因没有安全序列退出循环

if(temp == N)

{

printf("安全序列:")

for(temp=0temp<Ntemp++)

{

printf("P%d ",SafeSequence[temp])

}

}

else

{

printf("系统处于不安全状态!不能分配!\n")

}

getchar()

getchar()

}

这个程序还行，输入有点麻烦，我自己编写的是用文件输入系统描述信息的，但是缺少说明，怕你搞不明白。希望对你有所帮助！

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