避免死锁的银行家算法C++程序实现



本篇博文为追忆曾经写过的算法系列第二篇（20081021）

温故知新

目的：具有代表性的死锁避免算法是Dijskstra给出的银行家算法。本实验是基于银行家算法的思想通过编写C++程序实现银行家算法的计算机程序化，使其更实用。同时也加深了有关自愿申请、避免死锁等概念，体会避免死锁的实际实现过程与方法。

要求： 1.设定进程p对各类资源r合理的最大需求max及初值确定；2.设定系统提供资源初始状况allocation；3.设定每次某个进程对各类资源的申请表示need；4.编制C++程序，基于银行家算法思想，决定申请是否被允许。

说明：

1．数据结构

假设有p个进程r类资源，则有如下数据结构：

max[p][r]          p个进程对r类资源的最大需求量

allocation[p][r] p个进程已经得到r类资源的资源量

need[p][r]        p个进程还需要r类资源的资源量

available[r]    当前系统对r类资源的可用资源数

2．银行家算法

设进程I提出请求request[r]，则银行家算法按如下规则进行判断。

(1)如果request[r]<=need[p][r]，则转(2)；否则，出错。

(2)如果request[r]<=available [r]，则转(3)；否则，出错。

(3)系统试探分配资源，修改相关数据：

available[r]= available [r]-request[r]

allocation[pn][r]=allocation[pn]+request[r]

need[pn][r]=need[pn][r]-request[r]

其中，pn指第pn行申请资源。

(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。

3．安全性检查

(1)设置两个工作向量work=available；finish[p]=0；

(2)从进程集合中找到一个满足下述条件的进程，

finish[i]=0

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[i]=1

转（2）；

(4)如所有的进程finish[p]=1，则表示安全；否则系统不安全。

算法流程：

算法程序：

// gujinjin 08/10/05_06
// 避免死锁银行家算法的C++ 编程实现

#include
using namespace std;

// p 进程数，r 资源种类
#define p 4
#define r 3


/*-----------------------------------------------*/  
/*输入函数*/  
/*-----------------------------------------------*/
//a-max,b-allocation,c-need,d-available
void input(int a[p][r],int b[p][r],int c[p][r],int d[r])
{
	int i,j;
	cout<<"* input max data:\n";
	for(i=0;i>a[i][j];
	cout<<"* input allocation data:\n";
	for(i=0;i>b[i][j];
	cout<<"* input need data:\n";
	for(i=0;i>c[i][j];
    cout<<"* input available data:\n";
	for(j=0;j>d[j];
}

/*-----------------------------------------------*/  
/*比较函数*/  
/*-----------------------------------------------*/
//比较结果为m中的元素全大于n中的元素返回1，否则返回0
int com(int m[r],int n[r])
{
	int i,flag=0;
	for(i=0;i>request[j];

	cout<<"第n个进程申请资源——n的值\n";
	cin>>n;

	rtest(allocation,need,available,request,n);
}

结果演示：