银行家算法java实现.docx
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2023-10-17
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银行家算法
银行家算法（Banker's algorithm）是一种用于避免死锁的资源分配算法，最初由艾兹
格·迪 ĸ 斯特拉（Edsger Dijkstra）提出。它用于在有限的资源情况下，判断系统是否能够
安全地为进程分配资源，以避免进入死锁状态。银行家算法的基本思想是根据系统当前的
资源分配情况和进程的最大资源需求，通过模拟分配资源的过程来判断是否存在安全序
列。如果存在安全序列，即系统可以为所有进程分配所需的资源而避免死锁，则可以继续
分配资源；否则，系统应该拒绝分配资源，以避免进入不安全状态。
以下是银行家算法的基本步骤：
1. 初始化：获取系统中的资源总量、每个进程的最大需求量、每个进程的已分配资源
量和系统当前可用资源量。
2. 请求资源：当一个进程请求一定数量的资源时，检查该请求是否小于等于系统当前
可用资源量，如果是，则继续执行下一步；否则，进程必须等待。
3. 模拟分配资源：假设分配资源给进程，并更新系统当前可用资源量和进程的已分配
资源量。
4. 安全性检查：检查系统是否存在安全序列，即是否存在一种分配资源的顺序，使得
每个进程都能够完成执行。如果存在安全序列，则继续执行下一步；否则，回滚资
源分配并让进程等待。
5. 执行分配：如果存在安全序列，将资源实际分配给进程，并更新系统当前可用资源
量和进程的已分配资源量。
6. 进程完成：当一个进程完成执行后，释放已分配的资源，并将其归还给系统。
7. 重复步骤 2 至步骤 6，直到所有进程完成执行。
银行家算法的核心是安全性检查，通过遍历所有进程，模拟分配资源并检查是否存在
安全序列。如果存在安全序列，即系统可以为所有进程分配资源而避免死锁，则可以继续
分配资源；否则，系统应该拒绝分配资源，以避免进入不安全状态。请注意，银行家算法
需要事先获得每个进程的最大资源需求量，并且要求进程在请求资源时提供所需的数量。
此外，银行家算法假设系统中的资源数量是固定的，不会发生变化。
以下是使用 Java 实现银行家算法的示例代码：
import java.util.Arrays;
public class BankersAlgorithm {
private int[][] maximum; // 最大需求矩阵
private int[][] allocation; // 已分配资源矩阵
private int[][] need; // 需求矩阵
private int[] available; // 可用资源向量
private int[] safeSequence; // 安全序列
public BankersAlgorithm(int[][] maximum, int[][] allocation, int[] available) {
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