不安全状态:
不存在一个安全序列，不安全状态一定导致死锁,但是并非是死锁状态导致了不安全状态【8】。
3.3.2整个银行家算法的思路
先对用户提出的请求进行合法性检查，再进行预分配，利用安全性检查算法进行安全性检查。
3.3.3银行家算法的数据结构
1）可利用资源向量Available
它是一个含有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）最大需求短阵Max
这是—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，表示进程i需要Rj类资源的最大数目为K。
3）分配短阵Allocation
这是一个n×m的矩阵，它定义了系统中每一类资源当前已分配给每个进程的资源数。
如果Allocation（i,j）＝K，表示进程i当前已分得Rj类资源的数目为K。
4）需求矩阵Need
它是一个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Rj类资源k个，方能完成其任务。
上述三个矩阵间存在下述关系：
Need[i,j]=Max[i,j]-Allocation[i,j]
3.3.4银行家算法
设Requesti是进程Pi的请求向量。
如果Requesti[j]＝k，表示进程只需要k个Rj类型的资源。
当Pi发出资源请求后，系统按下述步骤进行检查：
1）如果Requesti[j]<=Need[i,j]，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[j]<=Available[j]，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[j]:
=Available[j]-Requesti[j];
Allocation[i,j]:
=Allocation[i,j]+Requesti[j];
Need[i,j]:
=Need[i,j]-Requesti[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。
3.3.5安全性算法的描述
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数目，它含有m个元素，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，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];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，故应执行：
Work[j]:
=Work[i]+Allocation[i,j];
Finish[i]:
=true;
gotostep2；
2）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【7】【10】。
4详细设计
银行家算法示例：
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时刻的资源分配情况如图1所示。
资源情况
进程
Max
Allocation
Need
Available
ABC
ABC
ABC
ABC
P0
753
010
743
332
（230）
P1
322
200
（302）
122
（020）
P2
902
302
600
P3
222
211
011
P4
433
002
431
图1.T0时刻的资源分配表
（1）T0时刻的安全性：
利用安全性算法对T0时刻的资源分配情况进行分析（如图2）可知，在T0时刻存在着一个安全序列｛P1，P3，P0，P2，P4｝，故系统是安全的。
资源情况
进程
Work
Need
Allocation
Work+Allocation
Finish
ABC
ABC
ABC
ABC
P1
332
122
200
532
true
true
true
true
true
P3
532
011
211
743
P0
743
743
010
753
P2
753
600
302
1055
P4
1055
431
002
1057
图2.T0时刻的安全序列
（2）P1请求资源：
P1发出请求向量Request1（1,0,2）,系统按银行家算法进行检查：
①Request1（1,0,2）<=Need1（1,2,2）
②Request1（1,0,2）<=Available1（3,3,2）
③系统先假定可为P1分配资源，并修改Available,Allocation1和Need1向量，由此形成资源变化情况如图1中的圆括号所示。
④再利用安全性算法检查此时系统是否安全，如图3所示。
资源情况
进程
Work
Need
Allocation
Work+Allocation
Finish
ABC
ABC
ABC
ABC
P1
230
020
302
532
true
true
true
true
true
P3
532
011
211
743
P0
743
743
010
753.
P2
753
600
302
1055
P4
1055
431
002
1057
图3.P1申请资源时的安全性检查
由所进行的安全性检查得知，可以找到一个安全序列｛P1,P3,P4,P2,P0｝,因此系统是安全的，可以立即将P1所申请的资源分配给它。
（3）P4请求资源：
P4发出请求向量Request4（3,3,0）,系统按银行家算法进行检查：
①Request4（3,3,0）≤Need4（4,3,1）;
②Request4（3,3,0）不小于等于Available（2,3,0）,让P4等待。
（4）P0请求资源：
P0发出请求向量Request0（0,2,0）,系统按银行家算法进行检查。
①Request0（0,2,0）≤Need0（7,4,3）;
②Request0（0,2,0）≤Available（2,3,0）;
③系统暂时先假定可为P0分配资源，并修改有关数据，如图4所示。
资源情况
进程
Allocation
Need
Available
ABC
ABC
ABC
P0
030
732
210
P1
302
020
P2
302
600
P3
211
011
P4
002
431
图4.为P0分配资源后的有关资源数据
④进行安全性检查：
可用资源Available（2,1,0）已不能满足任何进程的需要，故系统进入不安全状态，此时系统不分配资源[3]。
5调试与操作说明
5.1数据结构说明
#definem3;//定义数组m
#definen5;//定义数组n
intMax[n][m];//n个进程最大资源需求量
intAvailable[m];//系统可利用资源数m
intAllocation[n][m];//n个进程当前已经分配资源的资源量m
intNeed[n][m];//n个进程还需要资源的资源量m
intWork[m];//工作向量，表示系统可提供给进程继续运行所需的各类资源数量
intFinish[n]={0,0,0,0,0};//n个进程完成情况，表示系统是否有足够的资源分配给进程，1为是
intOrder[n]={0,0,0,0,0};//n个进程请求情况
intWork_Rec[n+1][m];//
intWork_Allocation[n][m];//
intRequest[m];//请求资源个数m
inti,j;//i表示进程，j表示资源
5.2程序代码
#include
#definem3
#definen5
intAvailable[m]={3,3,2};
intMax[n][m]={{7,5,3},{3,2,2},{9,0,2},{2,2,2},{4,3,3}};
intAllocation[n][m]={{0,1,0},{2,0,0},{3,0,2},{2,1,1},{0,0,2}};
intNeed[n][m]={{7,4,3},{1,2,2},{6,0,0},{0,1,1},{4,3,1}};
intWork[m];
intFinish[n]={0,0,0,0,0};
intOrder[n]={0,0,0,0,0};
intWork_Rec[n+1][m];
intWork_Allocation[n][m];
voidInit_Finish（）
{
inti=0,j=0;
for（i=0;iFinish[i]=0;
}
/*显示资源分配表*/
voidDis_Res_Table（）
{
inti,j;
printf（"\n*******目前资源分配表*******\n"）;
printf（"资源情况MaxAllocationNeedAvailable\n"）;
printf（"进程ABCABCABCABC\n"）;
for（i=0;i{
printf（"P%-4d",i）;
for（j=0;jprintf（"%-4d",Max[i][j]）;
for（j=0;jprintf（"%-4d",Allocation[i][j]）;
for（j=0;jprintf（"%-4d",Need[i][j]）;
for（j=0;i==0&&j<3;j++）
printf（"%-4d",Available[j]）;
printf（"\n"）;
}
}
/*显示安全序列分析表*/
voidDis_Safe_Sequence_Table（）
{
inti,j,k;
printf（"*******安全序列分析表*******\n"）;
printf（"资源情况WorkNeedAllocationWork+AllocationFinish\n"）;
printf（"进程ABCABCABCABC\n"）;
for（i=0;i{
k=Order[i];
printf（"P%-4d",k）;
for（j=0;jif（i==0）
printf（"%-4d",Available[j]）;
else
printf（"%-4d",Work_Rec[i][j]）;
for（j=0;jprintf（"%-4d",Need[k][j]）;
for（j=0;jprintf（"%-4d",Allocation[k][j]）;
printf（""）;
for（j=0;jprintf（"%-6d",Work_Allocation[k][j]）;
printf（"%-4d",Finish[j]）;
printf（"\n"）;
}
}
/*修改数据结构中的数值*/
/*改变可用资源和已经拿到资源和还需要的资源的值*/
voidTry_Allocation（inti,int*Request）
{
intj;
for（j=0;j{
Available[j]=Available[j]-Request[j];
Allocation[i][j]=Allocation[i][j]+Request[j];
Need[i][j]=Need[i][j]-Request[j];
}
}
/*如果分配失败，则恢复原来的资源分配状态*/
/*恢复可用资源和已经拿到资源和还需要的资源的值*/
voidUndo（inti,int*Request）
{
intj;
for（j=0;j{
Available[j]=Available[j]+Request[j];
Allocation[i][j]=Allocation[i][j]-Request[j];
Need[i][j]=Need[i][j]+Request[j];
}
}
voidDis_Safe_Order（）
{
inti;
printf（"安全序列:
"）;
for（i=0;iprintf（"P%d",Order[i]）;
printf（"\n"）;
}
intSmall（int*pre,int*last）
{
inti;
for（i=0;iif（pre[i]>last[i]）
return0;
return1;
}
voidAdd（int*pre,int*last）
{
inti;
for（i=0;ipre[i]+=last[i];
}
voidAssign（int*pre,int*last）
{
inti;
for（i=0;ipre[i]=last[i];
}
/*安全性算法*/
intSafer（）
{
inti,modified=0,k=0;
Init_Finish（）;
Assign（Work,Available）;
while（Finish[0]!
=1||Finish[1]!
=1||Finish[2]!
=1||Finish[3]!
=1||Finish[4]!
=1）
{
for（i=0;iif（Finish[i]==0&&Small（Need[i],Work））
{
Add（Work,Allocation[i]）;
Finish[i]=1;
Order[k++]=i;
Assign（Work_Allocation[i],Work）;
Assign（Work_Rec[k],Work）;
modified=1;
break;
}
if（modified==0）return0;
modified=0;
}
if（Finish[0]==1&&Finish[1]==1&&Finish[2]==1&&Finish[3]==1&&Finish[4]==1）
Dis_Safe_Order（）;
return1;
}
/
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