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银行家算法中available怎么求

希赛网 2024-01-05 16:26:13

银行家算法(Banker's Algorithm)是一种用于避免死锁问题的算法,它可以确保系统分配资源的安全和可靠性。其中一个关键概念是“available”,即系统当前可用资源,这个概念的求取需要考虑多个角度。

首先,我们需要了解什么是银行家算法。在多进程并发执行的场景下,为了避免死锁问题,我们需要引入一种资源分配的策略。银行家算法就是其中一种比较常用的算法,它分为三个部分:当前系统已经分配的资源矩阵allocation、每个进程还需要的资源矩阵need和当前系统可用的资源矩阵available。这三个矩阵的求取需要维护系统内部的状态。

接下来,我们来分析一下如何求取available。这里有两个角度,一个是针对单个资源的,一个是针对多个资源的。

对于单个资源来说,我们可以根据allocation和系统总资源数来计算出当前系统已经分配出去的资源量。这样我们就可以通过减法求出当前系统可用的资源量。具体的公式如下:

Available = Total - Sum(Allocation)

其中,Total为系统总资源数,Sum(Allocation)表示已经分配出去的资源总量。

但是,对于多个资源来说,这样的计算方式就不太适用了。因为系统可能会出现多个不同类型的资源。这时候,我们需要另外一种求取available的方式,即银行家算法中所使用的方式。在这种方式中,我们需要维护每种不同类型资源的available值。具体来说,我们需要用Total数组来存储每种资源的总数,用Allocation数组来存储已经分配出去的资源量,用Need数组来存储每个进程还需要的资源量,用Available数组来存储当前系统可用的资源量。然后,我们可以通过以下公式来计算出每种资源的available值:

Available = Total - Sum(Allocation)

其中,Sum(Allocation)表示当前系统已经分配出去的该类型资源总量。这样,我们就可以针对每一种资源来求取available了。

那么,我们如何在程序中实现银行家算法呢?这里我们可以借助于Java语言提供的线程安全的同步机制synchronized来实现。具体的实现方式为,每个进程在获取资源之前,需要先向系统管理者申请资源,然后系统会对申请的资源进行安全性检查,确认是否分配出去不会引起死锁问题,如果符合要求,就将资源分配给该进程。在这个过程中,需要使用到上文提到的多个矩阵,以及银行家算法中的安全性检查函数。

综上所述,银行家算法中的available求取需要从多个角度综合考虑,对于多个资源来说,我们需要维护每种资源的available值,然后计算当前可用的资源量。在程序实现中,我们可以借助Java语言提供的线程安全的同步机制synchronized来保证资源的安全性。

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