操作系统算法实现（银行家算法 进程调度算法 页面置换算法）

#include <iostream> using namespace std; #define N 4 //定义进程数 #define M 3 //定义资源数 #define False 0 #define True 1 //———————————— 初始化资源分配表 —————————————— int Max[N][M]={{5,2,5},{6,5,3},{3,1,6},{4,7,2}}; //各进程所需最大资源数 int Allocation[N][M]={{1,0,0},{5,1,1},{2,1,1},{0,0,2}}; //系统已分配资源 int Need[N][M]={{2,2,2},{1,0,2},{1,0,3},{4,2,0}}; //还需资源 int Available[M]={1,1,2}; //系统可用资源 int Request[M]; //请求分配的资源序列 //————————————— 所 用 函 数 ——————————————— void showdata();//显示资源状况 int request(int i);//资源分配算法 int safe();//安全性算法 int free(int i);//资源释放 //+++++++++++++++ 输出资源状况 +++++++++++++++ void showdata() { int i,j; cout<<"+++++++++++++++++++++++++++++++"<<endl; cout<<"+++++ 资源分配情况 +++++"<<endl; cout<<"+++++++++++++++++++++++++++++++"<<endl; //输出可用资源 cout<<"系统可用资源(Available):\n";//按 <R1,R2,R3>罗列各类资源 cout<<" <"; for(j=0;j<M;j++) {cout<<"R"<<j+1; if(j<M-1)cout<<","; } cout<<">："; for (j=0;j<M;j++) {cout<<Available[j]<<" "; } cout<<endl<<endl; //输出所需资源 cout<<"各进程资源最大需求(Max):\n"; cout<<" <R1 R2 R3>\n"; for (i=0;i<N;i++) //扫描各进程 {cout<<" pr"<<i<<"："; for (j=0;j<M;j++) //各类资源最大需求 {cout<<Max[i][j]<<" "; } cout<<endl; } cout<<endl; //输出所获得的资源情况 cout<<"各进程当前获得资源(Allocation):\n"; cout<<" <R1 R2 R3>\n"; for (i=0;i<N;i++) {cout<<" pr"<<i<<"："; for(j=0;j<M;j++)//输出当前已分配资源数 {cout<<Allocation[i][j]<<" "; } cout<<endl; } cout<<endl; //输出仍需资源情况 cout<<"各进程仍需资源(Need):\n"; cout<<" <R1 R2 R3>\n"; for (i=0;i<N;i++) {cout<<" pr"<<i<<"："; for(j=0;j<M;j++)//输出还需要资源数 {cout<<Need[i][j]<<" "; } cout<<endl; } cout<<"================================="<<endl; cout<<"================================="<<endl; } //+++++++++++++++++++ 资 源 分 配 算 法 +++++++++++++++++++++++ int request(int i)//为进程pr[i]进行资源分配 { int j,flag; for (j=0;j<M;j++) { if(Request[j]>Need[i][j]) { cout<<"对不起，申请的资源大于它需要的资源数，请重试！"; return -1; break; } if(Request[j]>Available[j]) { cout<<"对不起，当前系统可用资源不够，请等待！"; return -1; break; } } for (j=0;j<M;j++) { Available[j]=Available[j]-Request[j]; //可用资源减少 Allocation[i][j]=Allocation[i][j]+Request[j];//所得资源增加 Need[i][j]=Need[i][j]-Request[j]; //仍需资源减少 } flag=safe(); if(flag<0) { cout<<"分配不成功，请等待！"; for (j=0;j<M;j++)//把资源恢复成分配之前的状态 { Available[j]=Available[j]+Request[j]; Allocation[i][j]=Allocation[i][j]-Request[j]; Need[i][j]=Need[i][j]+Request[j]; } } return 0; } //+++++++++++++++++++++++ 安 全 性 算 法 +++++++++++++++++++++++++ int safe() { int Finish[N]={False}; int Work[M],temp[N]; int i,j,k,z=0,flag; for(j=0;j<M;j++) Work[j]=Available[j]; //工作分配初始化为系统可用资源 for(i=0;i<N;i++) //扫描所有进程 { flag=0; //标记 for(j=0;j<M;j++)//扫描各类资源 { if(Finish[i]==False && Need[i][j]<=Work[j])//R[j]类资源满足 { flag++; //统计得到满足的资源类总数 if(flag==M) //进程Pr[i]各类全部得到满足 { for(k=0;k<M;k++) Work[k]+=Allocation[i][k];//工作分配加上可用资源 Finish[i]=True; //将进程pr[i]写入安全序列中 temp[z]=i; z++; //序列生成 i=-1; //为下一次进程全扫描作准备 } } else break; } if(Finish[i]==False && i==N-1)//全扫描至最后一个进程仍未分配 { cout<<"系统不安全!!!\n";//如果不成功，输出系统不安全 return -1; break; } else if(Finish[i]==True && i==N-1) break;//进程全部分配成功 } cout<<"系统资源分配成功!"<<endl; //如果安全，输出成功 cout<<"安全序列："; for(z=0;z<N;z++) //输出安全序列 cout<<"pr"<<temp[z]<<" "; cout<<endl; return 0; } //+++++++++++++++++++ 资 源 释 放 +++++++++++++++++++++ int free(int i) { int j; for(j=0;j<M;j++) { Available[j]+=Allocation[i][j]; //系统可用资源增加 Allocation[i][j]=0; //进程所获资源置0 } return 1; } //++++++++++++++++++++ 主函数+++++++++++++++++++++++ int main() { int choice; //用户选择 showdata(); //显示资源状况 safe(); //进行安全性检查 while(1) { cout<<endl; cout<<"************************************"<<endl; cout<<"** 1:分配资源 2:释放资源 **"<<endl; cout<<"** 3:显示资源 4:离 开 **"<<endl; cout<<"************************************"<<endl; cout<<"输入要进行的操作:"; cin>>choice; if(choice==1)//分配资源 { int i; cout<<"请输入您要分配的进程号(0,1,2,3):"; cin>>i; cout<<"请输入您要为该进程分配的资源<R1,R2,R3>:"; for(int j=0;j<M;j++) cin>>Request[j]; request(i); } else if(choice==2)//释放资源 { int i; cout<<"请输入您要释放资源的进程号(0,1,2,3):"; cin>>i; free(i); } else if(choice==3)//显示资源 { showdata(); } else if(choice==4) break; //离 开 else cout<<"请输入合法数字!"; } }