Τι είναι ο τραπεζικός αλγόριθμος;

Ο Αλγόριθμος του τραπεζίτη είναι ένας αλγόριθμος κατανομής πόρων και αποφυγής αδιεξόδου που χρησιμοποιείται σε λειτουργικά συστήματα.

Στοχεύει στην αποτροπή αδιεξόδων διασφαλίζοντας ότι οι διεργασίες μπορούν να ζητούν και να απελευθερώνουν πόρους με ασφαλή τρόπο, αποφεύγοντας καταστάσεις όπου οι διεργασίες ενδέχεται να μπλοκάρονται επ' αόριστον περιμένοντας πόρους.

Βασικά στοιχεία του αλγορίθμου του τραπεζίτη:

1. Πόροι: Αντιπροσωπεύει τους διαθέσιμους πόρους του συστήματος, όπως CPU, μνήμη και συσκευές.

2. Διαδικασίες: Αντιπροσωπεύει τις ταυτόχρονες διαδικασίες που ζητούν και απελευθερώνουν πόρους.

3. Πίνακας κατανομής (A): Μια μήτρα που παρακολουθεί την τρέχουσα κατανομή πόρων σε διαδικασίες.

4. Max Needs Matrix (M): Ένας πίνακας που καθορίζει τη μέγιστη ποσότητα κάθε πόρου που μπορεί να χρειαστεί μια διεργασία.

5. Διαθέσιμο διάνυσμα (A): Αντιπροσωπεύει τον τρέχοντα αριθμό των διαθέσιμων πόρων κάθε τύπου.

Πώς λειτουργεί:

- Αρχικά, το Διαθέσιμο Διάνυσμα ορίζεται στο συνολικό ποσό κάθε πόρου.

- Μια διεργασία ζητά έναν πόρο υποβάλλοντας το διάνυσμα αιτήματός της (το ποσό κάθε πόρου που χρειάζεται).

- Ο αλγόριθμος ελέγχει εάν το αίτημα μπορεί να χορηγηθεί χωρίς να οδηγήσει σε μη ασφαλή κατάσταση (όπου καμία διαδικασία δεν μπορεί να ολοκληρώσει την εκτέλεση λόγω ελλείψεων πόρων).

- Εάν το αίτημα μπορεί να ικανοποιηθεί με ασφάλεια, ο Πίνακας Κατανομής ενημερώνεται και το Διαθέσιμο Διάνυσμα προσαρμόζεται ανάλογα.

- Όταν η διεργασία ολοκληρώσει την εκτέλεση, απελευθερώνει τους κατανεμημένους πόρους της, ενημερώνοντας τόσο τον Πίνακα Κατανομής όσο και το Διαθέσιμο Διάνυσμα.

Ο αλγόριθμος επαναλαμβάνει αυτή τη διαδικασία για κάθε αίτημα πόρου, διασφαλίζοντας ότι δεν υπάρχουν αδιέξοδα. Η αποφυγή αδιεξόδου επιτυγχάνεται με την άρνηση αιτημάτων που θα οδηγούσαν σε μια κατάσταση όπου καμία διεργασία δεν μπορεί ποτέ να ολοκληρώσει την εκτέλεση.

Σημασία:

- Ο Αλγόριθμος του Banker διασφαλίζει ότι οι πόροι κατανέμονται με ασφαλή τρόπο, αποτρέποντας τα αδιέξοδα.

- Παρέχει μια θεωρητική βάση για το σχεδιασμό μηχανισμών αποφυγής αδιεξόδου σε λειτουργικά συστήματα.

- Χρησιμεύει ως εννοιολογικό πλαίσιο για την κατανόηση της κατανομής πόρων και την πρόληψη αδιεξόδου.

Ενώ ο αλγόριθμος του τραπεζίτη είναι ορθός στη θεωρία, μπορεί να εισάγει αναποτελεσματικότητα σε πρακτικά συστήματα λόγω της απαισιόδοξης φύσης του.