1. 什么是安全序列

• 所谓安全序列，就是指如果系统按照这种序列分配资源，则每个进程都能顺利完成。只要能找出一个安全序列，系统就是安全状态。当然，安全序列可能有多个。
• 比如：银行家借钱：
  
• 如果分配了资源之后，系统中找不出任何一个安全序列，系统就进入了不安全状态。这就意味着之后可能所有进程都无法顺利的执行下去。
• 如果系统处于安全状态，就一定不会发生死锁。如果系统进入不安全状态，就可能发生死锁。
• 因此在分配资源之前预先判断是否会进入不安全状态，就是“银行家算法”的核心思想。

2. 银行家算法

• 核心思想：在进程提出资源申请时，先预判断此次分配是否会导致系统进入不安全状态。如果会进入不安全状态，就暂时不答应这次请求，让该进程先阻塞等待。

• 数据结构：

  Max：n * m 矩阵表示各进程对资源的最大需求数
  Allocation：n * m 矩阵表示已经给各进程最分配了多少资源
  Need = Max - Allocation：矩阵表示各进程最多还需要多少资源
  
  Available：表示还有多少可用资源
  Request_i ：当某进程 P_i 向系统申请资源，可用一个长度为m的一位数组表示本次申请的各种资源量。

• 算法实现：
  ① 如果 Request_i ⩽ \leqslant ⩽ Need 便转向 ②；否则出错（因为它所需要的资源数已超过它所宣布的最大值。)
  ② 如果 Request_i ⩽ \leqslant ⩽ Available 便转向 ③；否则表示尚无足够资源，P_i 必须等待。
  ③ 系统试探着把资源分配给进程 P_i 并修改相应的数据（并非真的分配，修改数值只是为了做预判）：

  Available = Available - Request_i；
  Allocation = Allocation + Request_i；
  Need = Need - Request_i；

  ④ 操作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，才正式分配；否则，恢复相应数据，让进程阻塞等待。

3. 总结

• 银行家算法步骤：
  • ① 检查此次申请是否超过了之前声明的最大需求数
  • ② 检查此时系统剩余的可用资源是否还能满足这次请求
  • ③ 试探着分配，更改各数据结构
  • ④ 用安全性算法检查此次分配是否会导致系统进入不安全状态
• 安全性算法步骤：
  • 检查当前的剩余可用资源是否能满足某个进程的需求，如果可以，就把该进程加入安全序列，并把该进程持有的资源全部回收。
  • 不断重复上述过程，看最终是否能让所有进程都加入安全序列。