银行家算法（C++实现）

/* 死锁避免——银行家算法的模拟实现 本题目的简化假设是： 1、程序运行开始时，资源全部可用。 资源种类约10种（现设为4种)，每种资源数目为1~5 。 2、可以不断手工输入新的 "进程资源需求向量"，并填写到最大需求矩阵 3、在各进程的最大需求数量范围内（需作是否超出范围的检验）为各进程手工输入资源请求。经银行家算法后输出系统是否安全的信息,并输出一安全序列。当一个进程的资源请求全部发完后, 认为它结束。同时回收系统资源. */ #include "iostream.h" #define P 5 //系统允许最多进程数 #define N 4 //系统资源种类数 #define FALSE 0 #define TRUE 1 int M=5; //系统初始状态的进程数 int AVAILABLE[N]={1,5,2,0}; //系统可用资源数 int MAX[P][N]={{7,5,3,2},{2,3,4,3},{4,3,3,2},{5,2,3,4},{3,5,3,2}}; //M个进程对 N类 资源最大资源需求量 （即最大需求矩阵） int ALLOCATION[P][N]={{0},{0},{0},{0}}; //M个进程已经得到N类资源的资源量 初始化为0 int NEED[P][N]={{0,0,0,2},{0,7,5,0},{1,0,0,2},{0,0,2,0},{1,6,4,2}}; //M个进程还需要N类资源的资源量 int Request[N]={0,0,0,0}; //申请资源向量 void showdata( ) { int i,j,t; cout<<" 系统可用的资源数: "<<endl<<endl; cout<<" "; for (i=0;i<M;i++) { for (j=0;j<N;j++) if (NEED[i][j]!=0) break; if(j==N) for(t=0;t<N;t++) AVAILABLE[t]= AVAILABLE[t]+MAX[i][t]; } //若有进程得到所需的全部资源，则认为它结束，并回收资源 for (j=0;j<N;j++) cout<<" 资源"<<j<<":"<<AVAILABLE[j]; cout<<" "<<endl<<endl; cout<<" 各进程资源最大需求量:"<<endl<<endl; for (i=0;i<M;i++) { cout<<"进程"<<i<<":"; for (j=0;j<N;j++) { if (NEED[i][j]!=0) break; } if (j==N ) cout<<"该进程已结束" ; else for (j=0;j<N;j++) cout<<" 资源"<<j<<":"<<MAX[i][j]; cout<<endl; } cout<<endl; cout<<" 各进程尚需要的资源量:"<<endl<<endl; for (i=0;i<M;i++) { cout<<"进程"<<i<<":"; for (j=0;j<N;j++) { if(NEED[i][j]!=0) break; } if(j==N ) cout<<"该进程已结束" ; else for (j=0;j<N;j++) cout<<" 资源"<<j<<":"<<NEED[i][j]; cout<<endl; } cout<<endl; cout<<" 各进程已得到的资源量: "<<endl<<endl; for (i=0;i<M;i++) { cout<<"进程"<<i<<":"; for (j=0;j<N;j++) { if (NEED[i][j]!=0) break; } if(j==N ) cout<<"该进程已结束" ; else for (j=0;j<N;j++) cout<<" 资源"<<j<<":"<<ALLOCATION[i][j]; cout<<endl; } cout<<endl; } void changdata(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 comebackdata(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 s) /*安全性算法（子算法）*/ { int WORK,FINISH[P],temp[P]; int i,j,k=0; for(i=0;i<M;i++) FINISH[i]=FALSE; for(j=0;j<N;j++) { WORK=AVAILABLE[j]; i=s; while(i<M) { if (FINISH[i]==FALSE&&NEED[i][j]<=WORK) { WORK=WORK+ALLOCATION[i][j]; FINISH[i]=TRUE; temp[k]=i; k++; i=0; } else i++; } 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<<endl; return 1; } } cout<<endl; cout<<" 经安全性检查，系统安全，本次分配成功。"<<endl<<endl; cout<<" 本次安全序列："; for(i=0;i<M;i++) cout<<"进程"<<temp[i]<<"->"; cout<<endl<<endl; return 0; } void main() { int i,j,a; char flag='Y'; char hold='y'; while (hold=='y'||hold=='Y') { cout<<"功能选择："<<endl; cout<<" 1. 输入新的进程资源需求向量"<<endl; cout<<" 2. 为某进程申请资源,并检测是否是安全状态"<<endl; cout<<" 3. 查看系统资源及各进程情况"<<endl; cout<<" 4. 退出银行家算法的模拟实验"<<endl; cout<<" 请选择: 【 】\b\b"; cin>>a; switch (a) { case 1 : cout<<"进程"<<M<<"各类资源最大需求量 "<<endl; for (j=0;j<N;j++) { cout<<" 资源"<<j<<": "; cin>>MAX[M][j]; NEED[M][j]=MAX[M][j]; if(MAX[M][j]>AVAILABLE[j]) { cout<<" 进程"<<M<<"资源最大需求量大于"<<j<<"类资源的资源量!"; cout<<endl<<" 申请不合理，出错!请重新选择!"<<endl<<endl; flag='N'; M--; break; } }/*end for*/ M++; break; case 2: i=-1; while(i<0||i>=M) { cout<<" 请输入需申请资源的进程（从0到"<<M-1<<"，否则重输入!）:"; 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<<"申请的资源数"<<endl; for (j=0;j<N;j++) { cout<<" 资源"<<j<<": "; cin>>Request[j]; if(Request[j]>NEED[i][j]) { cout<<" 进程"<<i<<"申请的资源数大于进程"<<i<<"还需要"<<j<<"类资源的资源量!"; cout<<endl<<" 申请不合理，出错!请重新选择!"<<endl<<endl; flag='N'; break; } else { if(Request[j]>AVAILABLE[j]) { cout<<" 进程"<<i<<"申请的资源数大于系统可用"<<j<<"类资源的资源量!"; cout<<" 申请不合理，出错!请重新选择!"<<endl<<endl; flag='N'; break; } } } /*end for*/ if(flag=='Y'||flag=='y') { changdata(i); if(check(i)) { comebackdata(i); showdata( ); } else showdata( ); } break; case 3 : showdata(); break; case 4 : hold='n'; break; default :cout <<" 输入错误，请重新输入!!!"<<endl; } //end case } }