第三章进程管理8.ppt

安全状态的例子 例：假定系统有三个进程P1、P2、P3，共有12台磁带机。进程P1总共要求10台磁带机，P2和P3分别要求4台和九台。设在T0时刻，进程P1、P2和P3已经获得5台、2台和2台，还有3台空闲没有分配。 虽然并非所有不安全状态都是死锁状态，但当系统进入不安全状态后，便有可能进入死锁状态；反之只要系统处于安全状态，系统便可避免进入死锁状态。因此，避免死锁的实质是如何使系统不进入不安全状态。 系统的状态可能通过下述来描述： 进程剩余申请数＝最大申请数－占有数。 可分配资源数＝总数－占有数之和。 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。为实现银行家算法，系统中必须设置若干数据结构。 一、银行家算法中的数据结构 1 可利用资源向量Available 是一个含有m个元素，其中的每一个元素代表一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。如果Available[j]=k，?表示系统中现有Rj类资源k个。 2 最大需求矩阵Max 是一个含有n?m的矩阵，它定义了系统中n个进程中的每一个进程对m类资源的最大需求。如果Max(i,j)=k，?表示进程i需要Rj类资源的最大数目为k。 3 分配矩阵Allocation 是一个含有n?m的矩阵，它定义了系统中每一类资源当前已分配给每一进程的资源数。如果Allocation(i,j)=k，?表示进程i当前已分得Rj类资源k个。 4 需求矩阵Need 是一个含有n?m的矩阵，用以表示每一个进程尚需的各类资源数。如果Need(i,j)=k，?表示进程i还需要Rj类资源k个，方能完成其任务。 Need(i,j)= Max(i,j)-Allocation(i,j) 二、银行家算法 设Requesti是进程Pi的请求向量，如果进程Pi需要K个Rj类资源，当Pi发出资源请求后，系统按下述步骤进行检查： 1 如果Requesti≤Needi,则转向步骤2；否则认为出错。（因为它所需要的资源数已超过它所宣布的最大值。 2如果Requesti≤Available,则转向步骤3；否则，表示系统中尚无足够的资源，Pi必须等待 3 系统试探把要求的资源分配给进程Pi，并修改下面数据结构中的数值： Available:=Available-Requesti; Allocation:=Allocation+Requesti; Needi:= Needi- Requesti; 4 系统执行安全性算法，检查此次资源分配后，系统是否处于安全状态。若安全，正式将资源分配给进程Pi，以完成本次分配；否则，将试探分配作废，恢复原来的资源分配状态，让进程Pi等待。 三、安全性算法 系统所执行的安全性算法可描述如下： 1 设置两个向量 ①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，它含有m个元素，执行安全算法开始时，Work:=Available。 ②Finish.它表示系统是否有足够的资源分配给进程，使之运行完成。开始时先做Finish[i]:=false；当有足够的资源分配给进程时，令Finish[i]:=true. 2 从进程集合中找到一个能满足下述条件的进程：①Finish[i]=false; ②Needi≤Work. 如找到，执行步骤3；否则执行步骤4。 3 当进程Pi获得资源后，可顺利执行，直至完成，并释放出分配给它的资源，故执行： Work:=Work+Allocation; Finish[i]:=true; Goto step2; 4 如果所有进程的Finish[i]=true，则表示系统处于安全状态；否则，系统处于不安全状态。 要记住的一些变量的名称 1 Available（可利用资源向量） 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最大需求矩阵 某个进程对某类资源的最大需求数 3 Allocation分配矩阵 某类资源当前非配给某进程的资源数。 4 Need需求矩阵 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分配给它以后要修改的变量 Available:=Available-Request; Allocation:=Allocation+Request; Need:= Need- Request; 银行家算法之例 假定系统中有五个进程{P0、P1、P2、P3、P4}和三种类型的资源{A，B，C}，每一种资源的数量分别为10、5、7，在T0