一句话速通银行家算法

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小编点评

**银行家算法** **核心思想:** 1. 设计目标:避免死锁问题。 2. 重要前提:所有任务及所需资源已知。 3. 缺陷:限制并发程度,有些任务必须等待资源充足才能运行。 4. 算法思路:使用多线程来执行任务,并根据资源需求进行调整。 5. 算法步骤: - 检查每个任务的资源需求。 - 每个任务申请资源时,判断是否符合需求。 - 如果满足条件,执行资源分配。 - 循环处理所有任务,直到所有任务完成或资源不足。 6. **安全性验证**:通过一系列检查确保每个任务的执行不会导致死锁。 **简述:** 银行家算法是一种利用多线程来解决死锁问题的算法。它使用资源需求的限制和循环处理来确保资源分配的正确性和安全性。

正文

一句话速通银行家算法:

try 分配资源, if safe() then continue;

                      else 归还资源 并且 sleep(当前任务).

好,本文结束。

hh其实并没有,接下来我将解释这句话以及银行家算法究竟是个啥。

 

ps: 银行家算法是try assign(), 而还有个锁的api是trylock(),大家可以类比着看一下。

 

银行家算法:

1. 设计目标:

  利用内核调度解决(预防)死锁问题.

2. 重要前提:

  假设知晓所有任务及它们所需的全部资源.

3. 缺陷:

  a) 上述假设基本上很难达成,仅在某些特殊场景下适用,如嵌入式开发;

  b) 银行家算法限制了并发程度,有些任务必须等到足够资源时才能运行。

 

4. 算法思路(以进程为例):

参数说明:

       Available[m] : 系统中可用资源数组,有m种资源;

       Max_Need[i][j]:进程i对第j种资源的最大需求数量, 这是个常数数组,是我们假设已经得到的;

  Allocated[i][j]:进程i已被分配第j种资源的数量;

  mayNeedmoreMax[i][j]:进程i对第j种资源最多还需要多少个,由计算得到,(mayNeedmoreMax[i][j] = Max_Need[i][j] – Allocated[i][j]);

 

算法主体(tryAssign, and check safety):

当进程i申请资源时(request[m])

  1) 判断是否 ∀ j 满足 request[j] <= mayNeedmoreMax[i][j],含义是“当前需求值”不能超过“最大可能需求值”, 为什么可以看step3;

  2) 判断是否 ∀ j 满足request[j] <= Available[j], 含义是“当前需求”是否可以被满足, 至于为什么也可以看step3;

  2.5) 若以上两个判断均通过, 则进入step3; 否则sleep当前进程;

  3) try assign, 尝试分配资源:

      i)   Available := Available – request; (数组减法, 简略写)

      ii)  mayNeedmoreMax := mayNeedmoreMax – request;

      iii) Allocated := Allocated + request;

    在step3中, 我们进行了两次数组的减法, 为了确保结果非负, 我们必须进行step1与step2的两次判断;

  4) 判断step3中的try assign是否可行/无死锁/安全,isSafe()?

  4.1) 若isSafe判断通过, 则try assign成立, 就这么分配资源就行;

  4.2) 否则归还系统资源(别忘了归还,相当于回滚状态),并sleep 当前进程。

 

下面进一步说明step4中的安全性/可行性判断函数isSafe():【本函数里发生的都是假想的,并没有真正地分配或回收资源,只是一种可行性验证】

isSafe() {

    1) 初始化:

       Work[m] := Available[m], 新建Available数组的副本

       Finished[n] := {False}, n个进程全部标记为未完成, 或者其他情况

    2) 找到一个( (!Finished[i]) && (∀j|mayNeedmoreMax[i][j]<=Work[j]) )的进程i, 翻译成人话就是:找到一个(未完成的)且(最大所需资源数小于可用资源的)进程;

    2.1) 若能找到, 则执行step3; 否则, 执行step4

    3) (我们(假装)执行完了选中的进程i, 并取回其资源)

       Work := Work + Allocated[i][],

       Finished[i] = true;

       执行step2; (循环)

    4) 如果Finished[]中全是true, 则安全性/可行性检查通过; 否则不通过。

 

其实银行家算法挺麻烦的, 而且据说不常用, 所以大概只要掌握到开篇那句tryAssign的程度, 理解算法核心思想就差不多了吧…

与一句话速通银行家算法相似的内容:

一句话速通银行家算法

一句话速通银行家算法: try 分配资源, if safe() then continue; else 归还资源 并且 sleep(当前任务). 好,本文结束。 hh其实并没有,接下来我将解释这句话以及银行家算法究竟是个啥。 ps: 银行家算法是try assign(), 而还有个锁的api是try

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