银行家算法课后题p115练习讲解

### 回答1：
银行家算法是一种用于避免死锁的资源分配算法。它可以确保系统中的进程能够顺利完成任务而不会陷入死锁状态。

在课后题p115的练习中，给出了一个包含5个进程和4种资源类型的系统。每个进程都有自己的最大需求量和已分配资源量。

首先，我们需要计算出每个进程尚需的资源量，即最大需求量减去已分配资源量。根据给定的数据，可以得到进程P0、P1、P2、P3和P4分别的尚需资源量为P0(0, 1, 2, 1)，P1(1, 1, 0, 0)，P2(1, 3, 5, 4)，P3(0, 6, 3, 2)和P4(0, 0, 1, 4)。

接下来，我们需要计算出系统当前可用的资源量，即系统资源总量减去所有进程已分配的资源量。根据给定的数据，可以得到系统当前可用的资源量为(1, 5, 2, 0)。

然后，我们按照银行家算法的步骤进行分析。首先，我们选择一个进程，使其尚需的资源量小于等于系统当前可用的资源量。在这个例子中，可以选择P1进程，因为其尚需资源量(1, 1, 0, 0)小于等于系统当前可用的资源量(1, 5, 2, 0)。

然后，我们假设分配给选定的进程所需的资源，然后计算出系统安全状态下的可分配资源量。如果计算结果满足所有进程的尚需资源量，那么该进程可以顺利分配资源。在这个例子中，给P1进程分配(1, 1, 0, 0)的资源后，系统安全状态下的可分配资源量为(2, 4, 2, 0)。

继续重复上述步骤，选择合适的进程进行资源分配，直到所有进程都能够顺利完成任务或者无法找到满足条件的进程。按照题目给定的数据，经过计算可以得出进程P0、P1、P2、P3和P4顺利完成任务后，系统处于安全状态。

总结来说，银行家算法是通过比较系统可用资源和进程尚需资源来进行资源分配的算法，可以有效避免死锁。通过合理的资源分配，可以确保系统中的进程能够顺利完成任务。

### 回答2：
银行家算法是一种用于避免死锁的资源分配算法。它在分配资源时，考虑到了系统中的资源以及进程的需求，从而避免了死锁的发生。

在解决问题之前，我们需要了解一些术语。系统中有多个资源，每个资源都有特定的数量，我们称之为资源向量。而每个进程也有资源需求，我们称之为需求向量。同时，我们还需要了解每个进程已经分配到的资源数量，我们称之为分配向量。另外，还需要知道每个资源还有多少数量是可用的，我们称之为可用向量。

在银行家算法中，首先需要对每个进程和资源进行初始化，包括资源向量、需求向量、分配向量和可用向量。然后，算法进行以下步骤：

1. 检查每个进程所需的资源是否小于等于可用资源。如果有任何一个进程需要的资源大于可用资源的数量，那么这个进程会被阻塞，因为没有足够的资源供其使用。

2. 如果所有进程的资源需求都小于等于可用资源的数量，那么它们会被标记为可分配状态。

3. 然后，算法尝试给已经标记为可分配状态的进程分配资源。在分配资源之前，它会检查资源分配后是否会导致系统进入不安全状态，即可能导致死锁的状态。如果是安全的，那么资源会被分配给这些进程。

4. 如果资源分配后系统仍然是安全的，那么进程可以继续执行。如果资源分配后系统变得不安全，那么这个进程会等待，直到系统再次变得安全。

通过这个算法，我们可以避免死锁的发生，并且合理地分配资源给进程，从而提高系统的效率和稳定性。