银行家算法 课程设计 操作系统 c c++

//避免死锁之银行家算法 //2010 . 12 .22 // #define MAX_SOURCE 10 //最大资源种类 #define MAX_PROCESS 20 //最大进程数目 #include <windows.h> #include <iostream> #include <stdio.h> using namespace std; typedef struct node { char name[10]; int max[MAX_SOURCE]; //该进程各类资源的最大需求数 int allocation[MAX_SOURCE]; //该进程各类资源已获得的资源数 int need[MAX_SOURCE]; //该进程还需资源数 int finish; //标示该进程是否执行完 }PCB; //进程数据结构定义 //全局变量 int available[MAX_SOURCE];//系统中可利用资源数 int request[MAX_SOURCE]; //当前申请量 PCB p[MAX_PROCESS]; //进程序列 bool flag=true;//全局变量,记录安全与否状态 /********************************************************************************************************/ //函数声明列表 void Ini_process(PCB p[],int m, int n); //进程初始化 void print(PCB p[],int m, int n);//打印出所有资源情况 int compare(int a[],int b[],int n); //判断进程i的Need是否小于Work int safety(PCB p[],int m,int n); //安全性算法 /*******************************************************************************************************/ ////自定义函数的实现 void Ini_process(PCB p[],int m, int n) //进程初始化 { int i,j; for (i=0;i<m;i++) { printf("\n进程p%d:",i); printf("\n （已分配）Allocation("); for (j=0;j<n;j++) printf("%d ",j+1); printf(")="); for (j=0;j<n;j++) scanf("%d",&p[i].allocation[j]); printf("\n （仍需）Need("); for (j=0;j<n;j++) printf("%d ",j+1); printf(")="); for (j=0;j<n;j++) scanf("%d",&p[i].need[j]); for (j=0;j<n;j++) p[i].max[j]=p[i].allocation[j]+p[i].need[j]; } printf("\n（可用）Available("); for (j=0;j<n;j++) printf("%d ",j+1); printf(")="); for (j=0;j<n;j++) scanf("%d",&available[j]); print(p,m,n);//打印出几个矩阵 } void print(PCB p[],int m, int n) { int i=0; int j=0; cout<<"最大需求矩阵：\n"; for(i=0;i<m;i++) { for (j=0;j<n;j++)//最大需求矩阵 { //p[i].max[j]=p[i].allocation[j]+p[i].need[j]; cout<<p[i].max[j]<<" "; if(j==(n-1)) { cout<<endl; if(i==(m-1)) { cout<<endl; } } } } cout<<"已分配矩阵：\n"; for(i=0;i<m;i++) { for(j=0;j<n;j++)//已分配 { cout<<p[i].allocation[j]<<" "; if(j==(n-1)) { cout<<endl; if(i==(m-1)) { cout<<endl; } } } } cout<<"仍需资源：\n"; for(i=0;i<m;i++) { for(j=0;j<n;j++)//仍需 { cout<<p[i].need[j]<<" "; if(j==(n-1)) { cout<<endl; if(i==(m-1)) { cout<<endl; } } } } cout<<"可用资源：\n"; for (j=0;j<n;j++) { cout<<available[j]<<" "; } cout<<"\n\n\n"; } int compare(int a[],int b[],int n) //判断进程i的Need是否小于Work { int i; i=0; while (i<n) { if (a[i]>b[i]) { return 0; } i++; } if (i==n) return 1; } int safety(PCB p[],int m,int n) //安全性算法 { int i,j,k,find; char safe_list[MAX_PROCESS]; int work[MAX_PROCESS]; for (j=0;j<n;j++) work[j]=available[j];//初始化工作向量work for (i=0;i<m;i++) p[i].finish=0; //所有进程均标示为未检测 k=0; while (1) { find=0; for (i=0;i<m;i++) { if (p[i].finish==0 && compare(p[i].need,work,n)) //进程i还没有检测且need<=work { find=1; for (j=0;j<n;j++) work[j]=work[j]+p[i].allocation[j];//进程i释放资源 p[i].finish=1;//标示进程i为已检测 safe_list[k]=i; //把进程i并入安全序列 k++; } } if (!find) break; } i=0; while (i<m) { if (p[i].finish==0) { flag=false; printf("\nSafety=0!该状态不安全！\n"); return 0; } i++; } if (i==m) { printf("\nSafety=1，该状态安全"); printf("\n\n安全序列={"); for (i=0;i<m;i++) printf("p%d,",safe_list[i]); printf("}\n"); return 1; } } //主函数 int main(int argc, char* argv[]) { int requ_no=0,i,j; bool control=true;//控制程序是否继续执行 int M,N; do{ cout<<"***************************************************************"<<endl; cout<<" 避免死锁之银行家算法 "<<endl; cout<<" 学生：王冲 指导老师：姜虹 "<<endl; cout<<"***************************************************************"<<endl; printf("\n输入资源种类数:"); scanf("%d",&N); printf("\n输入进程数:"); scanf("%d",&M); Ini_process(p,M,N); Sleep(1000); cout<<"正在检测系统是否安全……\n"; Sleep(3000);//睡眠 safety(p,M,N);//对录入的当前系统情况做安全性检测 }while(!flag);//如果不安全重新输入 while(control){ do{ if(requ_no<0 || requ_no>(M-1)) cout<<"此进程不存在，请重新输入！\n"; printf("\n输入请求资源的进程号(以0开始)：\n"); scanf("%d",&requ_no);//接收进程号 }while(requ_no<0 || requ_no>(M-1)); printf("\np%d: requset(",requ_no); for (j=0;j<N;j++) printf("%d ",j+1); printf(")="); for (j=0;j<N;j++) scanf("%d",&request[j]);//接收请求资源的状况 /***********************************************************************/ /* 试分配 */ if (compare(request,p[requ_no].need,N) && compare(request,available,N)) {//如果既小于Need，并且小于available，则执行下列操作 for (j=0;j<N;j++)//试分配，修改相关值 { available[j]=available[j]-request[j]; p[requ_no].allocation[j]=p[requ_no].allocation[j]+request[j]; p[requ_no].need[j]=p[requ_no].need[j]-request[j]; } cout<<"\n\n\n"; cout<<"试分配后:\n"; Sleep(1000); for(i=0;i<M;i++)//修改Max矩阵的值 { for (j=0;j<N;j++) { p[i].max[j]=p[i].allocation[j]+p[i].need[j]; } } print(p,M,N);//打印出试分配后的资源情况 safety(p,M,N);//安全性检测 if(!flag)//如果不安全 { for (j=0;j<N;j++)//还原到试分配之前 { available[j]=available[j]+request[j]; p[requ_no].allocation[j]=p[requ_no].allocation[j]-request[j]; p[requ_no].need[j]=p[requ_no].need[j]+request[j]; } cout<<"\n\n\n"; cout<<"返回分配前状态:\n"; Sleep(1000); for(i=0;i<M;i++) { for (j=0;j<N;j++)//最大需求矩阵 { p[i].max[j]=p[i].allocation[j]+p[i].need[j]; } } print(p,M,N);//打印出试分配之前的资源状况 } else//如果安全 { cout<<"正式分配后的资源状况：\n"; print(p,M,N);//打印出真正分配后的资源状况 } } else if(!compare(request,p[requ_no].need,N)) cout<<"所请求资源数超过need，无法分配资源！\n"; else if(!compare(request,available,N)) printf("\n无足够资源, 进程等待!\n"); //不安全 /**************************************************************************/ } return 0; }