银行家算法代码
银行家算法是一种最有代表性的避免死锁的算法。在避免死锁方法中允许进程动态地申请资源，但系统在进行资源分配之前，应先计算此次分配资源的安全性，若分配不会导致系统进入不安全状态，则分配，否则等待。为实现银行家算法，系统必须设置若干数据结构。
银行家算法程序代码如下：
#include <string.h>
#include <stdio.h>
#include <iostream.h>
#define FALSE 0
#define TRUE 1
#define W 10
#define R 10
int M ; // 总进程数
int N ; // 资源种类
int ALL_RESOURCE[W];// 各种资源的数目总和
int MAX[W][R]; // M个进程对N类资源最大资源需求量
int AVAILABLE[R]; // 系统可用资源数
int ALLOCATION[W][R]; // M个进程已经得到N类资源的资源量
int NEED[W][R]; // M个进程还需要N类资源的资源量
int Request[R]; // 请求资源个数
void output()
{
int i,j;
cout<<endl<<"━━━━━━━━━━━━━━━━━━"<<endl;
cout<<"各种资源的总数量:"<<endl;
for (j=0;j<N;j++)
cout<<" 资源"<<j<<": "<<ALL_RESOURCE[j];
cout<<endl;
cout<<"━━━━━━━━━━━━━━━━━━"<<endl;
cout<<"目前各种资源可利用的数量为:"<<endl;
for (j=0;j<N;j++)
cout<<" 资源"<<j<<": "<<AVAILABLE[j];
cout<<endl;
cout<<"━━━━━━━━━━━━━━━━━━"<<endl;
cout<<"各进程还需要的资源数量:"<<endl<<endl;
for(i=0;i<N;i++)
cout<<" 资源"<<i;
cout<<endl;
for (i=0;i<M;i++)
{
cout<<"进程"<<i<<": ";
for (j=0;j<N;j++)
cout<<NEED[i][j]<<" ";
cout<<endl;
}
cout<<endl;
cout<<"━━━━━━━━━━━━━━━━━━"<<endl;
cout<<"各进程已经得到的资源量: "<<endl<<endl;
for(i=0;i<N;i++)
cout<<" 资源"<<i;
cout<<endl;
for (i=0;i<M;i++)
{
cout<<"进程"<<i<<": ";
for (j=0;j<N;j++)
cout<<ALLOCATION[i][j]<<" ";
cout<<endl;
}
cout<<endl;
}
void distribute(int k)
{
int j;
for (j=0;j<N;j++)
{
AVAILABLE[j]=AVAILABLE[j]-Request[j];
ALLOCATION[k][j]=ALLOCATION[k][j]+Request[j];
NEED[k][j]=NEED[k][j]-Request[j];
}
}
void restore(int k)
{
int j;
for (j=0;j<N;j++)
{
AVAILABLE[j]=AVAILABLE[j]+Request[j];
ALLOCATION[k][j]=ALLOCATION[k][j]-Request[j];
NEED[k][j]=NEED[k][j]+Request[j];
}
}
int check()
{
int WORK[R],FINISH[W];
int i,j;
for(j=0;j<N;j++) WORK[j]=AVAILABLE[j];
for(i=0;i<M;i++) FINISH[i]=FALSE;
for(i=0;i<M;i++)
{
for(j=0;j<N;j++)
{
if(FINISH[i]==FALSE&&NEED[i][j]<=WORK[j])
{
WORK[j]=WORK[i]+ALLOCATION[i][j];
}
}
FINISH[i]=TRUE;
}
for(i=0;i<M;i++)
{
if(FINISH[i]==FALSE)
{
cout<<endl;
cout<<" 系统不安全!!! 本次资源申请不成功!!!"<<endl;
cout<<endl;
return 1;
}
else
{
cout<<endl;
cout<<" 经安全性检查，系统安全，本次分配成功。"<<endl;
cout<<endl;
return 0;
}
}
}
void bank() // 银行家算法
{
int i=0,j=0;
ｃｈａｒ flag='Y';
while(flag=='Y'||flag=='y')
{
i=-1;
while(i<0||i>=M)
{
cout<<"━━━━━━━━━━━━━━━━━━"<<endl;
cout<<endl<<" 请输入需申请资源的进程号:";
cin>>i;
if(i<0||i>=M) cout<<" 输入的进程号不存在，重新输入!"<<endl;
}
cout<<" 请输入进程"<<i<<"申请各类资源的数量:"<<endl;
for (j=0;j<N;j++)
{
cout<<" 资源"<<j<<": ";
cin>>Request[j];
if(Request[j]>NEED[i][j]) // 若请求的资源数大于进程还需要i类资源的资源量j
{
cout<<endl<<" 进程"<<i<<"申请的资源数大于进程"<<i<<"还需要"<<j<<"类资源的数量!";
cout<<" 若继续执行系统将处于不安全状态!"<<endl;
flag='N';
break;
}
else
{
if(Request[j]>AVAILABLE[j]) // 若请求的资源数大于可用资源数
{
cout<<endl<<" 进程"<<i<<"申请的资源数大于系统可用"<<j<<"类资源的数量!";
cout<<" 若继续执行系统将处于不安全状态!"<<endl;
flag='N';
break;
}
}
}
if(flag=='Y'||flag=='y')
{
distribute(i); // 调用change(i)函数，改变资源数
if(check()) // 若系统安全
{
restore(i); // 调用restore(i)函数，恢复资源数
output(); // 输出资源分配情况
}
else // 若系统不安全
output(); // 输出资源分配情况
}
else // 若flag=N||flag=n
cout<<endl;
cout<<" 是否继续银行家算法演示,按'Y'或'y'键继续,按'N'或'n'键退出演示: ";
cin>>flag;
}
}
void version()
{
cout<<endl;
cout<<"\t 银 行 家 算 法 "<<endl;
}
void main() // 主函数
{
int i=0,j=0,p;
version();
getchar();
cout<<endl<<"请输入总进程数:";
cin>>M;
cout<<endl<<"━━━━━━━━━━━━━━━━━━"<<endl;
cout<<"请输入总资源种类:";
cin>>N;
cout<<endl<<"━━━━━━━━━━━━━━━━━━"<<endl;
cout<<"请输入各类资源总数:(需要输入数为"<<N<<"个)";
for(i=0;i<N;i++)
cin>>ALL_RESOURCE[i];
cout<<endl<<"━━━━━━━━━━━━━━━━━━"<<endl;
cout<<"输入各进程所需要的各类资源的最大数量:(需要输入数为"<<M*N<<"个)";
for (i=0;i<M;i++)
{
for (j=0;j<N;j++)
{
do
{
cin>>MAX[i][j];
if (MAX[i][j]>ALL_RESOURCE[j])
cout<<endl<<"占有资源超过了声明的该资源总数,请重新输入"<<endl;
}
while (MAX[i][j]>ALL_RESOURCE[j]);
}
}
cout<<endl<<"━━━━━━━━━━━━━━━━━━"<<endl;
cout<<"输入各进程已经占据的各类资源的数量:(需要输入数为"<<M
*N<<"个)";
for (i=0;i<M;i++)
{
for (j=0;j<N;j++)
{
do
{
cin>>ALLOCATION[i][j];
if (ALLOCATION[i][j]>MAX[i][j])
cout<<endl<<"占有资源超过了声明的最大资源,请重新输入"<<endl;
}
while (ALLOCATION[i][j]>MAX[i][j]);
}
}
for (j=0;j<N;j++) // 初始化资源数量
{
p=ALL_RESOURCE[j];
for (i=0;i<M;i++)
{
p=p-ALLOCATION[i][j];// 减去已经被占据的资源
AVAILABLE[j]=p;
if(AVAILABLE[j]<0)
AVAILABLE[j]=0;
}
}
for (i=0;i<M;i++)
for(j=0;j<N;j++)
NEED[i][j]=MAX[i][j]-ALLOCATION[i][j];
output();
bank();
}