本文来自 http://blog.youkuaiyun.com/manymore13
在学操作系统这门课程的时候，里面有个银行家算法，第一次看见这个算法当时有傻眼,
不知从何处入手,因为本人在这之前也没写过像这种稍微有点深度的程序(说来惭愧！！菜鸟)
写一下博客也很好，一来可以练习打字，二来放在这里可以作为资料方便自己以后
查阅,利于自己也利于大家嘛！
一起学习,一起努力！！！加油！！！！！
银行家算法的数据结构：
1）可利用资源向量Available
是个含有m个元素的数组 ，其中的每一个元素代表一类可利用的资源数目。如果Available[j]=K，则表示系统中现有Rj类资源K个。 2）最大需求矩阵 Max 这是一个n×m的矩阵，它定义了系统中n个进程中的每一个进程对m类资源的最大需求。如果Max[i,j]=K，则表示进程i需要Rj类资源的最大数目为K。 3）分配矩阵Allocation 这也是一个n×m的矩阵，它定义了系统中每一类资源当前已分配给每一进程的资源数。如果Allocation[i,j]=K，则表示进程i当前已分得Rj类资源的 数目为K。 4）需求矩阵Need。 这也是一个n×m的矩阵，用以表示每一个进程尚需的各类资源数。如果Need[i,j]=K，则表示进程i还需要Rj类资源K个，方能完成其任务。 Need[i,j]=Max[i,j]-Allocation[i,j]算法实现：
初始化
由用户输入数据，分别对可利用资源向量矩阵AVAILABLE、最大需求矩阵MAX、分配矩阵ALLOCATION、需求矩阵NEED赋值。银行家算法
在避免死锁的方法中，所施加的限制条件较弱，有可能获得令人满意的系统性能。在该方法中把系统的状态分为安全状态和不安全状态，只要能使系统始终都处于安全状态，便可以避免发生死锁。 银行家算法的基本思想是分配资源之前,判断系统是否是安全的;若是,才分配。它是最具有代表性的避免死锁的算法。 设进程cusneed提出请求REQUEST [i]，则银行家算法按如下规则进行判断。 (1)如果REQUEST [cusneed] [i]<= NEED[cusneed][i]，则转(2)；否则，出错。 (2)如果REQUEST [cusneed] [i]<= AVAILABLE[cusneed][i]，则转(3)；否则，出错。 (3)系统试探分配资源，修改相关数据： AVAILABLE[i]-=REQUEST[cusneed][i]; ALLOCATION[cusneed][i]+=REQUEST[cusneed][i]; NEED[cusneed][i]-=REQUEST[cusneed][i]; (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。安全性检查算法
(1)设置两个工作向量Work=AVAILABLE;FINISH (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+=ALLOCATION; Finish=true; GOTO 2 (4)如所有的进程Finish= true，则表示安全；否则系统不安全。下面是我自己的程序基本是按照上面的思路写的
我贴一下我程序里的几个函数，顺便说一下他们的作用。。。。。。
1.void inputedate();
程序一开始便要输入初始数据 等一下看程序你看一下就知道了
2.void dealloc(int** a, int p);
释放内存资源 我把一些数组(动态分配的)集中放在一起释放。。
3.bool safe(int ProcessNum);
银行家安全性算法
4.int banker(int *request,int ProcessNum);
银行家算法 他的流程 http://baike.baidu.com/view/93075.htm#4
5.int add(int array[],int element,int n);
array[] 这个用来存放安全序列
6.void ShowInformation();
显示当前数据状态： 最大需求矩阵 可利用资源向量 分配矩阵 需求矩阵
下面是源码 ：
/* 程序名：银行家算法
* 环境: Visual C++ 6.0
* 完成时间:2011-4-19 23:33
*/
#include <stdio.h>
#include <malloc.h>
#include <stdlib.h>
void inputedate();
void dealloc(int** a, int p);
bool safe(int ProcessNum);
int banker(int *request,int ProcessNum);
int add(int array[],int element,int n);
void ShowInformation();
int *available;
int **max;
int **allocation;
int **need;
int *request;
int *work;
bool *finish;
int m; //资源数
int n; //进程
int i;
int j;
int main(int argc, char* argv[])
{
int SelectProces;
int select;
inputedate();
while(true)
{
system("cls");
printf("\t┏━━━━━━━━━━━━━━━━┓\n");
printf("\t┃ 1.请求资源 ┃\n");
printf("\t┃ 2.显示当前信息 ┃\n");
printf("\t┃ 3.退出 ┃\n");
printf("\t┗━━━━━━━━━━━━━━━━┛\n");
printf("输入您的选择：");
scanf("%d",&select);
switch(select)
{
case 1:
{
printf("请选择哪个进程 P");
scanf("%d",&SelectProces);
if(SelectProces>=n||SelectProces<0)
{
continue;
}
if(banker(request,SelectProces))
{
if(!safe(SelectProces))
{
for(int i=0; i<m; i++)
{
available[i] += request[i];
allocation[SelectProces][i] -= request[i];
need[SelectProces][i]+=request[i];
}
}
}
}
break;
case 2:
{
ShowInformation();
}
break;
case 3:
{
exit(1);
}
default:exit(1);
}
system("pause");
}
free(available);
dealloc(allocation,n);
dealloc(max,n);
dealloc(need,n);
return 0;
}
// 释放内存 二维
void dealloc(int** a, int p)
{
int i;
for (i = 0; i < p; i++)
{
free(a[i]);
}
free(a);
}
void inputedate()
{
printf("请输入资源数：");
scanf("%d",&m);
printf("请输入进程数：");
scanf("%d",&n);
//可利用资源数
available = (int *)malloc(m*sizeof(int));
// 输入可利用资源数
for(i=0; i<m; i++)
{
printf("输入第%d类可利用资源数：",i);
scanf("%d",&available[i]);
}
// fflush(stdin);
//最大需求量
max = (int **)malloc(n*sizeof(int *));
for(i=0; i<n; i++)
{
max[i] = (int *)malloc(m*sizeof(int));
}
// 输入各进程对各资源的最大需求量
for(i=0; i<n; i++)
for(j=0; j<m; j++)
{
printf("进程P[%d]对资源%d的最大需求：",i,j);
scanf("%d",&max[i][j]);
}
//已分配
allocation = (int **)malloc(n*sizeof(int *));
// printf("This is test4\n");
for(i=0; i<n; i++)
{
allocation[i] = (int *)malloc(m*sizeof(int));
}
// 输入已经分配数
for(i=0; i<n; i++)
for(j=0; j<m; j++)
{
printf("进程P[%d]已经分配资源%d量：",i,j);
scanf("%d",&allocation[i][j]);
}
//还需求
need = (int **)malloc(n*sizeof(int *));
for(i=0; i<n; i++)
{
need[i] = (int *)malloc(m*sizeof(int));
}
// 输入必要数据
// 求需求矩阵
for(i=0; i<n; i++)
{
for(j=0; j<m; j++)
{
need[i][j] = max[i][j] - allocation[i][j];
printf("%d ",need[i][j]);
}
printf("\n");
}
//request数组的大小
request = (int *)malloc(m * sizeof(int));
work = (int *)malloc(m * sizeof(int));
finish = (bool *)malloc(n* sizeof(bool));
}
// 银行家算法
int banker(int *request,int ProcessNum)
{
//对每一个资源的请求量 resource为资源类数目
printf("输入请求的资源量：\n");
for(int i=0; i<m; i++)
{
printf("请输入对资源R%d的请求量：",i);
scanf("%d",&request[i]);
}
// 开始检查
for(i=0; i<m; i++)
{
if(request[i] > need[ProcessNum][i])
{
printf("你请求资源R%d的资源数大于它所宣布的值",i);
return 0;
}
}
for(i=0; i<m; i++)
{
if(request[i] > available[i])
{
printf("您尚无足够资源分配,P%d需等待......\n",ProcessNum);
return 0;
}
}
// 试分配
for(i=0; i<m; i++)
{
available[i] -= request[i];
allocation[ProcessNum][i] += request[i];
need[ProcessNum][i]-=request[i];
}
return 1;
}
bool safe(int ProcessNum)
{
int count =0;
int sub = 0;
int flag =0;
int *safeorder;
int t = 0;
safeorder = (int *)malloc(n*sizeof(int));
for(i=0; i<n; i++) // 初始化数组
{
safeorder[i] = -1;
}
for(int i=0; i<m; i++) // 初始化work
{
work[i] = available[i];
}
for(int j=0; j<n; j++) // 初始化finish
{
finish[j] = false;
}
while(true) // n为进程数 n 趟
{
if(sub==n)
{
sub=0;
}
if(finish[sub]==false)
{
flag = 0;
for(int j =0; j<m; j++) // m为资源数
{
if(need[sub][j] <= work[j]) // 比较资源
{
flag++;
}
else
{
break;
}
}
if(m == flag)
{
for(i=0; i<m; i++)
{
work[i] += allocation[sub][i];
}
finish[sub] = true;
if(finish[sub]==true)
{
add(safeorder,sub,n); //求出安全序列
count++;
}
}
}
sub++;
t++;
if(n == count||t==n*n)
{
break;
}
}
for(i=0; i<n; i++)
{
if(finish[i]==false)
{
printf("\nSystem is not safe !\n");
return false;
}
}
printf("System is safe !\n");
printf("存在一个安全序列: { ");
for(i=0; i<n; i++)
{
if(i==n-1)
{
printf("P%d",safeorder[i]);
}
else
{
printf("P%d->",safeorder[i]);
}
}
printf(" }\n");
return true;
}
int add(int array[],int element,int n) //数组处理
{
int i;
for(i=0; i<=n; i++)
{
if((array[i]!=element))
{
if(-1==array[i])
{
array[i] = element;
break;
}
}
else
{
break;
}
}
return 1;
}
void ShowInformation()
{
printf("\n进程的最大需求(MAX)\n");
for(i=0; i<n; i++)
{
printf("P%d ：",i);
for(j=0; j<m; j++)
{
printf("%d ",max[i][j]);
}
printf("\n");
}
printf("\n进程已分配资源(Allocation)\n");
for(i=0; i<n; i++)
{
printf("P%d ：",i);
for(j=0; j<m; j++)
{
printf("%d ",allocation[i][j]);
}
printf("\n");
}
printf("\n进程需求(Need)\n");
for(i=0; i<n; i++)
{
printf("P%d ：",i);
for(j=0; j<m; j++)
{
printf("%d ",need[i][j]);
}
printf("\n");
}
printf("\n可利用资源(Available)\n");
for(i=0; i<m; i++)
{
printf("%d ",available[i]);
}
}
代码写的有点粗糙，此代码在求安全序列的时候只能求出一种，求多种的不会写呀！
有大牛看到这代码有哪些不好的请指出来,我也好改正改正。。。。
第一次在csdn里发东西，请多指教。。。
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