은행원 알고리즘 Opera팅 시스템 [예시]
너다니엘 브룩스
⚡ 스마트 요약
뱅커스 알고리즘은 자원 할당이 시스템을 안전한 상태로 유지하는지 여부를 검사하는 교착 상태 방지 방법입니다. 은행업에서 이름을 따온 이 알고리즘은 모든 프로세스의 요구를 충족할 만큼 충분한 자원이 남아 있는 경우에만 요청을 승인합니다.
뱅커 알고리즘이란 무엇입니까?
은행원의 알고리즘 주로 은행 시스템에서 회피하기 위해 사용됩니다. 이중 자물쇠. 대출이 제공되는지 여부를 식별하는 데 도움이 됩니다.
이 알고리즘은 모든 리소스에 사용 가능한 최대량을 결정하기 위해 할당을 안전하게 시뮬레이션하는 데 사용됩니다. 또한 할당을 계속할지 여부를 결정하기 전에 가능한 모든 활동을 확인합니다.
예를 들어, 특정 은행의 계좌 보유자 수는 X명이고, 그들의 계좌에 있는 총 금액은 G입니다.
은행이 자동차 대출을 처리할 때 소프트웨어 시스템은 다음과 같은 작업을 수행합니다.trac이는 은행이 보유한 총 자금(G + 정기예금 + 월 소득 계획 + 금 등) 중에서 자동차 구매를 위해 승인된 대출 금액입니다.
잔액이 G를 초과하는 경우에만 자동차 대출이 승인되므로 모든 계좌 보유자는 언제든지 G를 인출할 수 있습니다.
은행가 알고리즘 표기법
다음은 뱅커 알고리즘에서 사용되는 몇 가지 중요한 표기법입니다.
- X: 시스템 내 전체 프로세스 수를 나타냅니다.
- Y: 시스템에 존재하는 총 리소스 수를 나타냅니다.
유효한
[1:Y]는 각 리소스 유형의 사용 가능한 인스턴스 수를 나타냅니다.
Max
[1:X, 1:Y]: 프로세스 i가 요청할 수 있는 유형 j의 리소스의 최대 개수를 나타냅니다.
배당
[1:X, 1:Y]: 현재 프로세스 i에 할당된 유형 j의 리소스를 나타냅니다.
필요
각 유형의 프로세스 i가 작업을 완료하는 데 필요한 추가 리소스의 양을 나타냅니다.
Banker 알고리즘의 예
다음과 같은 리소스가 있다고 가정해 보겠습니다.
- 5개의 펜 드라이브
- 2 프린터
- 4 스캐너
- 하드디스크 3개
여기서는 총 리소스를 나타내는 벡터(사용 가능 = (5, 2, 4, 3))를 만들었습니다.
XNUMX개의 프로세스가 있다고 가정합니다. 사용 가능한 리소스는 아래 매트릭스 표에 따라 이미 할당되어 있습니다.
| 프로세스 이름 | 펜 드라이브 | 인쇄기 | 스캐너 | 하드 디스크 |
|---|---|---|---|---|
| P | 2 | 0 | 1 | 1 |
| Q | 0 | 1 | 0 | 0 |
| R | 1 | 0 | 1 | 1 |
| S | 1 | 1 | 0 | 1 |
| 금액 | 4 | 2 | 2 | 3 |
여기서 할당된 리소스는 다음 열들의 합계입니다.
할당됨 = (4, 2, 2, 3).
또한 모든 프로세스에 필요한 각 리소스의 수를 표시하는 매트릭스를 만듭니다. 이 행렬은 필요 = (3, 0, 2, 2).
| 프로세스 이름 | 펜 드라이브 | 인쇄기 | 스캐너 | 하드 디스크 |
|---|---|---|---|---|
| P | 1 | 1 | 0 | 0 |
| Q | 0 | 1 | 1 | 2 |
| R | 2 | 1 | 0 | 0 |
| S | 0 | 0 | 1 | 0 |
사용 가능한 벡터는 다음과 같습니다.
사용 가능 = 사용 가능 - 할당됨
= (5, 2, 4, 3) – (4, 2, 2, 3)
= (1, 0, 2, 0)
자원 요청 알고리즘
리소스 요청 알고리즘을 사용하면 특정 프로세스가 리소스를 요청할 때 시스템 동작을 나타낼 수 있습니다.
다음 단계를 통해 이를 이해해 봅시다.
단계 1) 모든 리소스에 대해 요청된 인스턴스의 총합이 프로세스 요구 사항보다 적으면 2단계로 이동합니다.
단계 2) 요청된 각 리소스 유형의 인스턴스 수가 해당 유형의 사용 가능한 리소스 수보다 적을 경우 다음 단계로 진행됩니다. 그렇지 않으면 리소스 부족으로 인해 대기해야 합니다.
단계 3) 리소스는 아래 의사 코드에 표시된 대로 할당됩니다.
Available = Available – Request (y) Allocation(x) = Allocation(x) + Request(x) Need(x) = Need(x) - Request(x)
이 마지막 단계는 시스템이 리소스가 할당되었다고 가정해야 하기 때문에 수행됩니다. 할당 후에는 사용 가능한 리소스가 더 적어지기 때문입니다.
뱅커 알고리즘의 특징
다음은 은행가 알고리즘의 중요한 특징입니다.
- 적어도 한 명의 고객 요구사항을 충족하는 다양한 리소스를 보유하고 있습니다.
- 프로세스가 모든 리소스를 얻을 때마다 제한된 기간 내에 리소스를 반환해야 합니다.
- 프로세스가 리소스를 요청할 때 대기해야 할 수도 있습니다.
- 이 시스템은 자원이 제한되어 있습니다.
- 이 제품은 자원 할당을 극대화하는 고급 기능을 제공합니다.
Banker 알고리즘의 단점
은행가 알고리즘을 사용하는 데 따른 단점은 다음과 같습니다.
- 이는 처리 과정 중에 최대 요구량을 변경하는 것을 허용하지 않습니다.
- 이는 제한된 기간 내에 모든 요청을 승인할 수 있도록 허용하지만, 그 기간은 1년으로 고정되어 있습니다.
- 모든 프로세스는 최대 리소스 요구 사항을 미리 알고 명시해야 합니다.
