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();

}

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