#yyds干货盘点#银行家算法

#yyds干货盘点#银行家算法

银行家算法

银行家算法是一个用来避免死锁的算法。

下面我们通过一个例题来解释怎么使用

实例

假定系统中有五个进程{P0、P1、P2、P3、P4}和三种类型资源{A、B、C}，每一种资源的数量分别为10、5、7。各进程的最大需求、T0时刻资源分配情况如下 所示。

试问：

一、T0时刻是否安全？ 二、T0之后的T1时刻P1请求资源Request1(1,0,2)是否允许？ 三、T1之后的T2时刻P4请求资源Request4(3,3,0)是否允许？ 四、T2之后的T3时刻P0请求资源Request0(0,2,0)是否允许？

解：一、T0时刻是否安全？

工作向量Work.它表示系统可提供给进程继续运行所需要的各类资源的数目

(1) T0时刻安全性分析

二、T0之后的T1时刻P1请求资源Request1(1,0,2)可否允许？

① Request1(1,0,2) ≤ Need1(1,2,2)，P1请求在最大需求范围内;

② Request1(1,0,2) ≤ Available1(3,3,2)，可用资源可满足P1请求需要;

③ 假定可为P1分配，修改Available,Allocation1,Need1向量。 Available(2,3,0) = Available(3,3,2)-Request1(1,0,2); Need1(0,2,0) = Need1(1,2,2)-Request1(1,0,2); Allocation1(3,0,2) =Allocation1(2,0,0)+Request1(1,0,2);

④ 利用安全性算法检查试探将资源分配后状态的安全性

存在安全序列{P1, P3, P0, P2, P4}，所以试探将资源分配给进程P1后的状态是安全的，可将资源分配给进程P1。

三、

T1之后的T2时刻P4请求资源Request4(3,3,0)是否允许？

Request4(3,3,0)≤Need4(4,3,1)，P4请求在最大需求范围内。 Request4(3,3,0)≤Available(2,3,0)不成立，即可用资源暂不能满足P4请求资源需要，P4阻塞等待。 P4请求资源Request4(3,3,0)不允许。

四、

T2之后的T3时刻P0请求资源Request0(0,2,0)是否允许？

Request0(0，2，0)≤Need0(7，4，3)； Request0(0，2，0)≤Available(2，3，0)； 系统暂时先假定可为P0分配资源，并修改有关数据，如下图所示。

程序代码如下

package com.lzl.bank;import java.util.Scanner;public class BankerClass { int[] Available = {10, 8, 7}; int[][] Max = new int[3][3]; int[][] Alloction = new int[3][3]; int[][] Need = new int[3][3]; int[][] Request = new int[3][3]; int[] Work = new int[3]; int num = 0;//进程编号 Scanner in = new Scanner(System.in); public BankerClass() { // Max={{6,3,2},{5,6,1},{2,3,2}}; } public void setSystemVariable(){//设置各初始系统变量，并判断是否处于安全状态。 setMax(); setAlloction(); printSystemVariable(); SecurityAlgorithm(); } public void setMax() {//设置Max矩阵 System.out.println("请设置各进程的最大需求矩阵Max："); for (int i = 0; i < 3; i++) { System.out.println("请输入进程P" + i + "的最大资源需求量："); for (int j = 0; j < 3; j++) { Max[i][j] = in.nextInt(); } } } public void setAlloction() {//设置已分配矩阵Alloction System.out.println("请设置请各进程分配矩阵Alloction："); for (int i = 0; i < 3; i++) { System.out.println("晴输入进程P" + i + "的分配资源量："); for (int j = 0; j < 3; j++) { Alloction[i][j] = in.nextInt(); } } System.out.println("Available=Available-Alloction."); System.out.println("Need=Max-Alloction."); for (int i = 0; i < 3; i++) {//设置Alloction矩阵 for (int j = 0; j < 3; j++) { Available[i] = Available[i] - Alloction[j][i]; } } for (int i = 0; i < 3; i++) {//设置Need矩阵 for (int j = 0; j < 3; j++) { Need[i][j] = Max[i][j] - Alloction[i][j]; } } } public void printSystemVariable(){ System.out.println("此时资源分配量如下："); System.out.println("进程 "+" Max "+" Alloction "+" Need "+" Available "); for(int i=0;i<3;i++){ System.out.print("P"+i+" "); for(int j=0;j<3;j++){ System.out.print(Max[i][j]+" "); } System.out.print("| "); for(int j=0;j<3;j++){ System.out.print(Alloction[i][j]+" "); } System.out.print("| "); for(int j=0;j<3;j++){ System.out.print(Need[i][j]+" "); } System.out.print("| "); if(i==0){ for(int j=0;j<3;j++){ System.out.print(Available[j]+" "); } } System.out.println(); } } public void setRequest() {//设置请求资源量Request System.out.println("请输入请求资源的进程编号："); num= in.nextInt();//设置全局变量进程编号num System.out.println("请输入请求各资源的数量："); for (int j = 0; j < 3; j++) { Request[num][j] = in.nextInt(); } System.out.println("即进程P" + num + "对各资源请求Request：(" + Request[num][0] + "," + Request[num][1] + "," + Request[num][2] + ")."); BankerAlgorithm(); } public void BankerAlgorithm() {//银行家算法 boolean T=true; if (Request[num][0] <= Need[num][0] && Request[num][1] <= Need[num][1] && Request[num][2] <= Need[num][2]) {//判断Request是否小于Need if (Request[num][0] <= Available[0] && Request[num][1] <= Available[1] && Request[num][2] <= Available[2]) {//判断Request是否小于Alloction for (int i = 0; i < 3; i++) { Available[i] -= Request[num][i]; Alloction[num][i] += Request[num][i]; Need[num][i] -= Request[num][i]; } } else { System.out.println("当前没有足够的资源可分配，进程P" + num + "需等待。"); T=false; } } else { System.out.println("进程P" + num + "请求已经超出最大需求量Need."); T=false; } if(T==true){ printSystemVariable(); System.out.println("现在进入安全算法："); SecurityAlgorithm(); } } public void SecurityAlgorithm() {//安全算法 boolean[] Finish = {false, false, false};//初始化Finish int count = 0;//完成进程数 int circle=0;//循环圈数 int[] S=new int[3];//安全序列 for (int i = 0; i < 3; i++) {//设置工作向量 Work[i] = Available[i]; } boolean flag = true; while (count < 3) { if(flag){ System.out.println("进程 "+" Work "+" Alloction "+" Need "+" Work+Alloction "); flag = false; } for (int i = 0; i < 3; i++) { if (Finish[i]==false&&Need[i][0]<=Work[0]&&Need[i][1]<=Work[1]&&Need[i][2]<=Work[2]) {//判断条件 System.out.print("P"+i+" "); for (int k = 0; k < 3; k++){ System.out.print(Work[k]+" "); } System.out.print("| "); for (int j = 0; j<3;j++){ Work[j]+=Alloction[i][j]; } Finish[i]=true;//当当前进程能满足时 S[count]=i;//设置当前序列排号 count++;//满足进程数加1 for(int j=0;j<3;j++){ System.out.print(Alloction[i][j]+" "); } System.out.print("| "); for(int j=0;j<3;j++){ System.out.print(Need[i][j]+" "); } System.out.print("| "); for(int j=0;j<3;j++){ System.out.print(Work[j]+" "); } System.out.println(); } } circle++;//循环圈数加1 if(count==3){//判断是否满足所有进程需要 System.out.print("此时存在一个安全序列："); for (int i = 0; i<3;i++){//输出安全序列 System.out.print("P"+S[i]+" "); } System.out.println("故当前可分配！"); break;//跳出循环 } if(count

测试代码

package com.lzl.bank; import java.util.ArrayList;import java.util.List;import java.util.Scanner; class ProcessToo { public String name;// 进程名 public int run;// 已经运行的时间 public ProcessToo(String name, int run, int needtime) { this.name = name; this.run = run; this.needtime = needtime; } public int needtime;// 所需要的时间} public class Test1 { public static void main(String[] args) { List listname=new ArrayList<>();//记录淘汰的进程名 List listtime=new ArrayList<>();//记录淘汰的进程的淘汰时间 int cputime = 0;// CPU运行时间 Scanner in = new Scanner(System.in); System.out.println("请输入进程个数："); int n = in.nextInt(); String name; int ttime; int needtime; List list = new ArrayList<>(); for (int i = 0; i < n; i++) { System.out.println("请输入第"+(i+1)+"进程名："); name = in.next(); System.out.println("请输入第"+(i+1)+"运行时间："); needtime = in.nextInt(); ProcessToo pcb = new ProcessToo(name, 0, needtime);// 运行时间初始化为0 list.add(pcb); } for (int i = 0; i < list.size(); i++) { cputime++; System.out.println("CPU时刻：" + cputime); System.out.println("正在运行的进程："+list.get(i).name); System.out.println("Name run req status"); list.get(i).run++;//当前进程的运行时间+1 for(int j = 0;j

运行结果如下

版权声明：本文内容由网络用户投稿，版权归原作者所有，本站不拥有其著作权，亦不承担相应法律责任。如果您发现本站中有涉嫌抄袭或描述失实的内容，请联系我们jiasou666@gmail.com 处理，核实后本网站将在24小时内删除侵权内容。