银行家算法避免死锁C++模拟实现

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//  main.cpp
//  BankArith
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//  Created by 廖京辉 on 15/11/20.
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#include <iostream>
using namespace std;
#define MAXPROCESS 50                        /*最大进程数*/
#define MAXRESOURCE 100                        /*最大资源数*/
int AVAILABLE[MAXRESOURCE];                    /*可用资源数组*/
int MAX[MAXPROCESS][MAXRESOURCE];            /*最大需求矩阵*/
int ALLOCATION[MAXPROCESS][MAXRESOURCE];    /*分配矩阵*/
int NEED[MAXPROCESS][MAXRESOURCE];            /*需求矩阵*/
int REQUEST[MAXPROCESS][MAXRESOURCE];        /*进程需要资源数*/
bool FINISH[MAXPROCESS];                        /*系统是否有足够的资源分配*/
int p[MAXPROCESS];                             /*记录序列*/
int m,n;                                    /*m个进程,n个资源*/
void Init();
bool Safe();
void Bank();
void showdata(int,int);
int main()
{
    Init();
    Safe();
    Bank();
}
void Init()                /*初始化算法*/
{
    int i,j;
    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"<<m<<"x"<<n<<"矩 阵输入"<<endl;
    for(i=0;i<m;i++)
        for(j=0;j<n;j++)
            cin>>MAX[i][j];
    cout<<"请输入每个进程已分配的各资源数,也按照"<<m<<"x"<<n<<"矩 阵输入"<<endl;
    for(i=0;i<m;i++)
    {
        for(j=0;j<n;j++)
        {
            cin>>ALLOCATION[i][j];
            NEED[i][j]=MAX[i][j]-ALLOCATION[i][j];
            if(NEED[i][j]<0)
            {
                cout<<"您输入的第"<<i+1<<"个进程所拥有的第"<<j+1<<"个资源数 错误,请重新输入:"<<endl;
                j--;
                continue;
            }
        }
    }
    cout<<"请输入各个资源现有的数目:"<<endl;
    for(i=0;i<n;i++)
    {
        cin>>AVAILABLE[i];
    }
}
void Bank()                /*银行家算法*/
{
    int i,cusneed,flag = 0;
    char again;
    while(1)
    {
        showdata(n,m);////////////////////////////////////////////////////////////////////
        cout<<endl;
    input:
        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)"<<endl;
        cin>>cusneed;
        if (cusneed > m)
        {
            cout<<"没有该进程，请重新输入"<<endl;
            goto input;
        }
        cout<<"请输入进程所请求的各资源的数量"<<endl;
        for(i=0;i<n;i++)
        {
            cin>>REQUEST[cusneed][i];
        }
        for(i=0;i<n;i++)
        {
            if(REQUEST[cusneed][i]>NEED[cusneed][i])//如果用户选择的线程的第i个资源请求数＞该线程该资源所需的数量
            {
                cout<<"您输入的请求数超过进程的需求量!请重新输入!"<<endl;
                goto input;
            }
            if(REQUEST[cusneed][i]>AVAILABLE[i])//如果用户选择的线程的第i个资源请求数＞系统现有的第i个资源的数量
            {
                cout<<"您输入的请求数超过系统有的资源数!请重新输入!"<<endl;
                goto input;
            }
        }
        for(i=0;i<n;i++)//如果请求合理，那么下面
        {
            AVAILABLE[i]-=REQUEST[cusneed][i];//系统可用资源减去申请了的
            ALLOCATION[cusneed][i]+=REQUEST[cusneed][i];//线程被分配的资源加上已申请了的
            NEED[cusneed][i]-=REQUEST[cusneed][i];//线程还需要的资源减去已申请得到的
        }
        if(Safe())//AVAILABLE  ALLOCATION  NEED变动之后，是否会导致不安全
        {
            cout<<"同意分配请求!"<<endl;
        }
        else
        {
            cout<<"您的请求被拒绝!"<<endl;
            for(i=0;i<n;i++)
            {
                AVAILABLE[i]+=REQUEST[cusneed][i];
                ALLOCATION[cusneed][i]-=REQUEST[cusneed][i];
                NEED[cusneed][i]+=REQUEST[cusneed][i];
            }
        }
        for (i=0;i<n;i++)
        {
            if (NEED[cusneed][i] <= 0)
            {
                flag++;
            }
        }
        if (flag == n)//如果该进程各资源都已满足条件，则释放资源
        {
            for (i=0;i<n;i++)
            {
                AVAILABLE[i] += ALLOCATION[cusneed][i];
                ALLOCATION[cusneed][i] = 0;
                NEED[cusneed][i] = 0;
            }
            cout<<"线程"<<cusneed<<" 占有的资源被释放！"<<endl;
            flag = 0;
        }
        for(i=0;i<m;i++)//分配好了以后将进程的标识FINISH改成false
        {
            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"<<endl;
        cin>>again;
        if(again=='y'||again=='Y')
        {
            continue;
        }
        break;
    }
}
bool Safe() /*安全性算法*/
{
    int i, j, k, l =0;
    int Work[MAXRESOURCE]; /*工作数组*/
    for (i = 0; i < n; i++)
        Work[i] = AVAILABLE[i];
    for (i = 0; i < m; i++)
    {
        FINISH[i] = false;//FINISH记录每个进程是否安全
    }
    while (l<m)//正常的话，共执行m次
    {
        int init_index = l;
        for (i = 0; i < m; i++)
        {
            if (FINISH[i] == true)
            {
                continue;
            }
            for (j = 0; j < n; j++)
            {
                if (NEED[i][j] > Work[j])
                {
                    break;
                }
            }
            if (j == n)
            {
                FINISH[i] = true;
                for (k = 0; k < n; k++)
                {
                    Work[k] += ALLOCATION[i][k];
                }
                p[l++] = i;//记录进程号	
            }
            else//如果超过继续循环下一个进程
            {
                continue;
            }
        }
        if (l==init_index)
        {
            cout << "系统是不安全的" << endl;
            return false;
        }
    }//for循环
    cout << "系统是安全的" << endl;
    cout << "安全序列:" << endl;
    for (i = 0; i < l; i++)//改了146行的i值，显示资源分配给进程的顺序
    {
        cout << p[i];
        if (i != l - 1)
        {
            cout << "-->";
        }
    }
    cout << "" << endl;
    return true;
}

void showdata(int n,int m)   //显示
{
    int i,j;
    cout<<endl;
    cout<<"-------------------------------------------------------------"<<endl;
    cout<<"系统可用的资源数为:    ";
    for   (j=0;j<n;j++)
        cout<<"    "<<AVAILABLE[j];
    cout<<endl;
    cout<<"各进程还需要的资源量:"<<endl;
    for   (i=0;i<m;i++)
    {
        cout<<"    进程"<<i<<":";
        
        for   (j=0;j<n;j++)
            cout<<"     "<<NEED[i][j];
        cout<<endl;
    }
    
    cout<<endl;
    cout<<"各进程已经得到的资源量:    "<<endl<<endl;
    
    for   (i=0;i<m;i++)
    {
        cout<<"    进程"<<i<<":";
        
        for   (j=0;j<n;j++)
            cout<<"     "<<ALLOCATION[i][j];
        cout<<endl;
    }
    cout<<endl;
}

原文地址：http://blog.csdn.net/yaopeng_2005/article/details/6935235

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