操作系统银行家实现
这是大二时写的，现在重看操作系统于是附上代码，欢迎大家指出错误。有些东西觉得不应该这么写，但老师说英航家算法就是这样的，看来自己查查书。
Bank 算法
n个进程,m类资源
Available: w=(w1, w2,…………. wm)
需求D=(dij) n*m 每行记为
Di=(Di1, Di2,….. Dim), i=1,2,………n;
已分配A=(aij) n*m 每行记为
Ai=(Ai1,Ai2,…..Aim), i=1,2,………n;
某时刻Pi请求Req=(req1,req2,……..reqm)
1.判断Req<=Di
2.判断Req<=Available，若不能满足则Pi阻塞
3.试探性分配
Available-=Req;
Ai+=req;
Di-=req;
4.判断新状态的安全性
若新状态是安全的，则分配资源，
否则Pi阻塞，取消试探性分配。
开销：(2n+5)*m
安全状态判别：
1． Work=Available
Finish=(F,F,……..F)n;
2.查找满足下列条件的进程Pi：
Finish[i]=False 且 Di<=Work
3若没有找到进程则转4。
否则
Finish[i]=True
Work+=Ai;
Goto 2.
4.若全部进程完成，则系统是安全的；
否则 系统不安全。
死锁检测算法：
1. Work=Available
Finish=(F,F,……..F);
2.查找满足下列条件的进程Pi：
Finish[i]=False 且 Di<=Work
3若没有找到进程则转4。
否则
Finish[i]=True
Work+=Ai;
Goto 2.
4.若全部进程完成，则系统是安全的；
否则 系统不安全。-------认为死锁已产生。
Dead={Pi | Finish[i]=False}
测试数据：m=3:种类型的资源（A,B,C,） 进程个数n=5
Available=(2,3,3);
|
|
已分配资源数量 |
资源需求量 |
| A B C |
A B C |
|
| P1 |
2 1 2 |
3 4 7 |
| P2 |
4 0 2 |
1 3 4 |
| P3 |
3 0 5 |
0 0 3 |
| P4 |
2 0 4 |
2 2 1 |
| P5 |
3 1 4 |
1 1 0 |
请求序列如下：
a: 进程P2请求资源（0，3，4）
b 进程P4请求资源（1，0，1）
c. 进程P1请求资源（2，0，1）
d. 进程P3请求资源（0，0，2）
主要用了搜索。
#include<iostream>
#include<cstdio>
using namespace std;
#define MAX 20
int N,M;
int Available[MAX],Alloc[MAX][MAX],Need[MAX][MAX];
int route[MAX];
int Request[MAX];
int num;
int work[MAX];
bool Finish[MAX];
void Init()
//初始化，建立当前进程和各种资源所处的状态
{
int i,j;
printf("请输入%d种资源当前的可利用量:\n",M);
for(i=0;i<M;i++)
{
printf("第%d种资源:",i+1);
scanf("%d",&Available[i]);
}
printf("请输入%d个进程当前的状态信息:\n",N);
for(i=0;i<N;i++)
{
printf("请输入第%d个进程的已分配资源数量:\n",i+1);
for(j=0;j<M;j++)
{
printf("第%d种资源:",j+1);
scanf("%d",&Alloc[i][j]);
}
printf("请输入第%d个进程再需申请资源个数:\n",i+1);
for(j=0;j<M;j++)
{
printf("第%d种资源:",j+1);
scanf("%d",&Need[i][j]);
}
}
}
bool dfs(int start)
//运用深搜实现安全状态判别算法
{
bool flag;
int i,j;
for(j=0;j<M;j++)
{
if(!(Need[start][j]<=work[j]))
return false;
}
Finish[start]=true;
for(j=0;j<M;j++)
{
work[j]=work[j]+Alloc[start][j];
}
for(i=0;i<N;i++)
{
if(!Finish[i])
{
for(j=0;j<M;j++)
{
if(!(Need[start][j]<=work[j]))
break;
}
if(j>=M)
flag=dfs(i);
Finish[i]=false;
for(j=0;j<M;j++)
{
work[j]=work[j]-Alloc[i][j];
}
if(flag)
return true;
}
}
}
bool Is_safe(int start)
//银行家算法的实现
{
int i,j;
for(i=0;i<N;i++)
{
Finish[i]=false;
for(j=0;j<M;j++)
{
work[j]=Available[j];
}
if(dfs(i))
return true;
}
return false;
}
int Input()
//输入进程请求序列
{
int j,rank;
cout<<"请输入进程类型："<<endl;
cin>>rank;
printf("请输入%d个需分配资源数量:\n",num);
for(j=0;j<M;j++)
{
printf("第%d个:",j);
scanf("%d",&Request[j]);
}
return rank;
}
int main()
{
int j,i;
bool flag;
int k=0;
freopen("测试数据4.txt","r",stdin);
cout<<"请输入资源类型数量:"<<endl;
cin>>M;
cout<<"请输入进程类型数量:"<<endl;
cin>>N;
Init();
cout<<"请输入需判断的进程数:"<<endl;
cin>>num;
int process_num=0;
while(1)
{
int rank=Input();
flag=true;
process_num++;
for(j=0;j<M;j++)
{
if(!(Request[j]<=Need[rank][j]))
{
cout<<"非法请求!"<<endl;
flag=false;
break;
}
if(!(Request[j]<=Available[j]))
{
cout<<"该进程被阻塞"<<endl;
flag=false;
break;
}
}
if(!flag)
continue;
//进行试探性分配
for(j=0;j<M;j++)
{
Available[j]=Available[j]-Request[j];
Alloc[rank][j]=Alloc[rank][j]+Request[j];
Need[rank][j]=Need[rank][j]-Request[j];
}
if(Is_safe(rank))
{
route[k++]=rank;
printf("进程%d被执行\n",rank);
}
for(j=0;j<M;j++)
{
Available[j]=Available[j]+Request[j];
Alloc[rank][j]=Alloc[rank][j]-Request[j];
Need[rank][j]=Need[rank][j]+Request[j];
}
if(process_num==num)
{
cout<<"全部进程处理完毕!"<<endl;
printf("以下是%d个进程的合法执行序列：\n",k);
for(j=0;j<k-1;j++)
cout<<route[j]+1<<"->";
cout<<route[j]+1<<endl;
break;
}
}
return 0;
}