银行家算法
死锁：
死锁产生的现场：当A进程P S2信号量而B进程P S1信号量时就会产生死锁，因为S2信号量需要B进程释放，而S1信号量需要A进程释放，因此两个进程都在等相互的资源，造成死锁。
互斥条件：进程要求对所分配的资源进行排它性控制，即在一段时间内某资源仅为一进程所占用。（信号量s1 s2为互斥的信号量，只能被一个进程占用）
请求和保持条件：当进程因请求资源而阻塞时，对已获得的资源保持不放。（A进程在获取s2阻塞时，一直占用s1）
不可剥夺条件：进程已获得的资源在未使用完之前，不能剥夺，只能在使用完时由自己释放。（s1只能由A进程释放，s2只能由B进程释放）
环路等待条件：在发生死锁时，必然存在一个进程--资源的环形链。（A B 进程都是环形链路）
避免死锁的算法：
银行家算法是避免死锁的一种重要方法，防止死锁的机构只能确保上述四个条件之一不出现，则系统就不会发生死锁。通过这个算法可以用来解决生活中的实际问题，如银行贷款等。
把一个进程需要和已占有资源的情况记录在进程控制中，假定进程控制块PCB其中“状态”有就绪态、等待态和完成态。当进程在处于等待态时，表示系统不能满足该进程当前的资源申请。“资源需求总量”表示进程在整个执行过程中总共要申请的资源量。显然，，每个进程的资源需求总量不能超过系统拥有的资源总数, 银行算法进行资源分配可以避免死锁.
一．程序流程图：
1.初始化算法流程图：
2．银行家算法流程图：
3.安全性算法流程图：
二．银行家算法设计:
1．设进程i提出请求Request[n]，则银行家算法按如下规则进行判断。
(1)如果Request[n]>Need[i，n]，则报错返回。
(2)如果Request[n]>Available，则进程i进入等待资源状态，返回。
(3)假设进程i的申请已获批准，于是修改系统状态：
Available=Available-Request
Allocation=Allocation+Request
Need=Need-Request
(4)系统执行安全性检查，如安全，则分配成立；否则试探险性分配作废，系统恢复原状，进程等待。
2．安全性检查
(1)设置两个工作向量Work=Available；Finish =False
(2)从进程集合中找到一个满足下述条件的进程，
Finish =False
Need<=Work
如找到，执行(3)；否则，执行(4)
(3)设进程获得资源，可顺利执行，直至完成，从而释放资源。
Work=Work+Allocation
Finish=True
GO TO 2
(4)如所有的进程Finish =true，则表示安全；否则系统不安全
3．数据结构
假设有M个进程N类资源，则有如下数据结构:
#define W 10
#define R 20
int A ; //总进程数
int B ; //资源种类
int ALL_RESOURCE[W]; //各种资源的数目总和
int MAX[W] ; //M个进程对N类资源最大资源需求量
int AVAILABLE ; //系统可用资源数
int ALLOCATION[W] ; //M个进程已经得到N类资源的资源量
int NEED[W] ; //M个进程还需要N类资源的资源量
int Request ; //请求资源个数
4主要函数说明
void showdata(); //主要用来输出资源分配情况
void changdata(int); //主要用来输出资源分配后后的情况
void rstordata(int); //用来恢复资源分配情况,如:银行家算法时,由于分配不安全则要恢复资源分配情况
int chkerr(int); //银行家分配算法的安全检查
void bank() ; //银行家算法
银行家算法的课程设计
VC++6.0 2013-09-23 15:29
源程序
数据结构分析：
假设有M个进程N类资源，则有如下数据结构:
#define W 10
#define R 20
int A ; //总进程数
int B ; //资源种类
int ALL_RESOURCE[W]; //各种资源的数目总和
int MAX[W] ; //M个进程对N类资源最大资源需求量
int AVAILABLE ; //系统可用资源数
int ALLOCATION[W] ; //M个进程已经得到N类资源的资源量
int NEED[W] ; //M个进程还需要N类资源的资源量
int Request ; //请求资源个数
数据结构分析：
假设有M个进程N类资源，则有如下数据结构:
#define W 10
#define R 20
int A ; //总进程数
int B ; //资源种类
int ALL_RESOURCE[W]; //各种资源的数目总和
int MAX[W] ; //M个进程对N类资源最大资源需求量
int AVAILABLE ; //系统可用资源数
int ALLOCATION[W] ; //M个进程已经得到N类资源的资源量
int NEED[W] ; //M个进程还需要N类资源的资源量
int Request ; //请求资源个数
#include
using namespace std;
#define MAXPROCESS 50
#define MAXRESOURCE 100
int AVAILABLE[MAXRESOURCE];
int MAX[MAXPROCESS][MAXRESOURCE];
int ALLOCATION[MAXPROCESS][MAXRESOURCE];
int NEED[MAXPROCESS][MAXRESOURCE];
int REQUEST[MAXPROCESS][MAXRESOURCE];
bool FINISH[MAXPROCESS];
int p[MAXPROCESS];
int m,n;
void Init();
bool Safe();
void Bank();
int main()
{
Init();
Safe();
Bank();
return 0;
}
void Init()
{
int i,j;
cout<<"\t---------------------------------------------------"<
cout<<"\t|| ||"<
cout<<"\t|| 银行家算法 ||"<
cout<<"\t|| ||"<
cout<<"\t|| 网工124221009 游子 ||"<
cout<<"\t|| ||"<
cout<<"\t|| 130923 ||"<
cout<<"\t---------------------------------------------------"<
cout<<"请输入进程的数目:";
cin>>m;
cout<<"请输入资源的种类:";
cin>>n;
cout<<"请输入每个进程最多所需的各资源数,按照"<
for(i=0;i
for(j=0;j
cin>>MAX[m][j];
cout<<"请输入每个进程已分配的各资源数,也按照"<
for(i=0;i
{
for(j=0;j
{
cin>>ALLOCATION[m][j];
NEED[m][j]=MAX[m][j]-ALLOCATION[m][j];
if(NEED[j]<0)
{
cout<<"您输入的第"<
j--;
continue;
}
}
}
cout<<"请输入各个资源现有的数目:"<
for(i=0;i
{
cin>>AVAILABLE[i];
}
}
void Bank()
{
int i,cusneed;
char again;
while(1)
{
cout<<"请输入要申请资源的进程号(注:第1个进程号为0,依次类推)"<
cin>>cusneed;
cout<<"请输入进程所请求的各资源的数量"<
for(i=0;i
{
cin>>REQUEST[cusneed][i];
}
for(i=0;i
{
if(REQUEST[cusneed]>NEED[cusneed])
{
cout<<"您输入的请求数超过进程的需求量!请重新输入!"<
continue;
}
if(REQUEST[cusneed]>AVAILABLE)
{
cout<<"您输入的请求数超过系统有的资源数!请重新输入!"<
continue;
}
}
for(i=0;i
{
AVAILABLE[i]-=REQUEST[cusneed][i];
ALLOCATION[cusneed][i]+=REQUEST[cusneed][i];
NEED[cusneed][i]-=REQUEST[cusneed][i];
}
if(Safe())
{
cout<<"同意分配请求!"<
}
else
{
cout<<"您的请求被拒绝!"<
for(i=0;i
{
AVAILABLE[i]+=REQUEST[cusneed][i];
ALLOCATION[cusneed][i]-=REQUEST[cusneed][i];
NEED[cusneed][i]+=REQUEST[cusneed][i];
}
}
for(i=0;i
{
FINISH[i]=false;
}
cout<<"您还想再次请求分配吗?是请按y/Y,否请按其它键"<
cin>>again;
if(again=='y'||again=='Y')
{
continue;
}
break;
}
}
bool Safe()
{
int i,j,k,l=0;
int Work[MAXRESOURCE];
for(i=0;i
Work[i]=AVAILABLE[i];
for(i=0;i
{
FINISH[i]=false;
}
for(i=0;i
{
if(FINISH[i]==true)
{
continue;
}
else
{
for(j=0;j
{
if(NEED[i][j]>Work[j])
{
break;
}
}
if(j==n)
{
FINISH[j]=true;
for(k=0;k
{
Work[k]+=ALLOCATION[j][k];
}
p[l++]=i;
i=-1;
}
else
{
continue;
}
}
if(l==m)
{
cout<<"系统是安全的"<
cout<<"安全序列:"<
for(i=0;i
{
cout<
if(i!=l-1)
{
cout<<"-->";
}
}
cout<<""<
return true;
}
}
cout<<"系统是不安全的"<
return false;
}