死锁的避免

1. 银行家算法中的数据结构

(1) 可利用资源向量Available。这是一个含有m个元素的数组，其中的每一个元素代表一类可利用的资源数目，其初始值是系统中所配置的该类全部可用资源的数目，其数值随该类资源的分配和回收而动态地改变。如果Available［j］=K，则表示系统中现有Rj类资源K个。

(2) 最大需求矩阵Max。这是一个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，则表示进程i需要R_j类资源的最大数目为K

(3) 分配矩阵Allocation。这也是一个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，则表示进程i当前已分得R_j类资源的数目为K。

(4) 需求矩阵Need。这也是一个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，则表示进程i还需要R_j类资源K个，方能完成其任务。

Need［i,j］= Max［i,j］- Allocation［i,j］

2. 银行家算法

设Request_i是进程P_i的请求向量，如果Request_i［j］=K，表示进程P_i需要K个R_j类型的资源。当P_i发出资源请求后，系统按下述步骤进行检查：

(1) 若Request_i［j］≤Need［i,j］，转向步骤2；否则认为出错。

(2) 若Request_i［j］≤Available［j］，转向步骤3；否则无足够资源，P_i须等待。

(3) 系统把资源试探分配给进程P_i，并修改下面数据结构中的数值：

Available［j］∶=Available［j］-Request_i［j］;

Allocation［i,j］∶=Allocation［i,j］+Request_i［j］;

Need［i,j］∶=Need［i,j］-Request_i［j］;

(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，才正式将资源分配给进程P_i，以完成本次分配；否则， 将本次的试探分配作废，恢复原来的资源分配状态，让进程P_i等待。

安全性算法

(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的各类资源数目，它含有m个元素，在执行安全算法开始时，Work∶=Available;

② Finish: 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; 当有足够资源分配给进程时， 再令Finish［i］∶=true。

(2) 从进程集合中找到一个能满足下述条件的进程：  ① Finish［i］=false; ② Need［i,j］≤Work［j］； 若找到， 执行步骤(3)， 否则，执行步骤(4)。

(3) 当进程P_i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，故应执行：

Work［j］∶=Work［i］+Allocation［i,j］;

Finish［i］∶=true;

go to step 2;

(4) 如果所有进程的Finish［i］=true都满足， 则表示系统处于安全状态；否则，系统处于不安全状态。

死锁检测中的数据结构

(1) 可利用资源向量Available，它表示了m类资源中每一类资源的可用数目。

(2) 把不占用资源的进程(向量Allocation∶=0)记入L表中， 即Li∪L。

(3) 从进程集合中找到一个Requesti≤Work的进程，做如下处理：① 将其资源分配图简化，释放出资源，增加工作向量Work∶=Work+Allocationi。 ② 将它记入L表中。

(4) 若不能把所有进程都记入L表中， 便表明系统状态S的资源分配图是不可完全简化的。 因此，该系统状态将发生死锁。


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