银行家算法详解与死锁避免实例

"十三题银行家算法-处理机调度与死锁习题" 银行家算法是一种用于预防死锁的策略，由艾兹格·迪杰斯特拉提出，它旨在确保系统资源的分配不会导致系统进入无法恢复的死锁状态。在银行家算法中，系统维护了每个进程对资源的最大需求和当前已分配的资源，以及系统中可用的资源数量。通过计算和检查是否存在一个安全序列，即一种资源分配顺序，使得所有进程都能完成执行并释放它们的资源，算法可以确保系统安全性。 在给定的问题中，有3种类型的资源（A，B，C）和5个进程，资源数量分别为（17，5，20），在T0时刻的系统状态未知，但我们需要判断这个时刻是否为安全状态，并解决后续的资源分配问题。 ① 判断T0时刻是否为安全状态需要具体的数据，包括每个进程的当前资源分配和最大需求，以及系统当前的资源状态。如果存在一个安全序列，即能保证所有进程在有限步骤内完成，那么T0时刻就是安全的。安全序列是按顺序分配资源给进程，使得每个进程都能在满足其最大需求的情况下执行完毕。 ② 进程P2请求（0，3，4）的资源，我们需要检查在当前状态下，是否还有足够的资源满足P2的请求，并且在满足P2之后，系统仍然处于安全状态。如果P2的请求会导致系统进入不安全状态，那么不能分配资源。 ③ 在②的基础上，若P4请求（2，0，1），我们需要再次检查分配后系统是否安全。这涉及到更新资源分配表，然后重新寻找安全序列。 ④ 对于P1请求（0，2，0），同样需要检查在满足P1的请求后，系统是否仍可达到安全状态。如果之前分配给P2和P4资源后系统已变得不安全，那么P1的请求也将被拒绝。 处理机调度是操作系统的核心功能之一，负责决定哪个进程在何时获得CPU执行。调度的目标通常包括公平性、系统吞吐量、响应时间、资源利用率等。死锁是多个进程相互等待对方释放资源而形成的一种僵局，银行家算法通过预分配和检查安全性的方法避免了这种情况。死锁的必要条件包括互斥、占有并等待、无剥夺和循环等待。 银行家算法是处理机调度与死锁问题的关键工具，通过精心设计的资源分配策略防止系统陷入死锁。对于给定的问题，我们需要具体的资源分配和需求数据来逐一解答各个问题。