银行家算法
银行家算法参考书目

银行家算法参考书目(原创实用版)目录1.银行家算法的概念和背景2.银行家算法的参考书目3.银行家算法的应用领域4.银行家算法的优缺点分析正文银行家算法(Banker"s Algorithm)是一种避免死锁(Deadlock)的资源分配策略,由荷兰计算机科学家艾兹赫尔·戴克斯特拉(Edsger W.Dijkstra)于 1960 年代提出。
该算法主要应用于操作系统、计算机网络和分布式系统等领域,旨在保证系统在多进程并发执行时不发生死锁现象,确保资源得到合理分配。
一、银行家算法的概念和背景在计算机科学中,死锁是指多个进程因竞争资源而陷入的无法进行的状态。
为了避免死锁,银行家算法应运而生。
它通过设置一种资源分配策略,动态地监控和调整进程对资源的请求,从而确保系统始终处于安全状态。
二、银行家算法的参考书目1.《操作系统概念》(Operating System Concepts):该书是由 Abraham Silberschatz、Peter B.Galvin 和 Greg Gagne 共同撰写的经典教材,详细介绍了银行家算法的原理和应用。
2.《计算机网络》(Computer Networking: A Top-Down Approach):James F.Kurose 和 Keith W.Ross 编写的这本教材中也有关于银行家算法的讨论,有助于从网络的角度理解该算法。
3.《分布式系统原理与范型》(Distributed Systems: Principles and Paradigms):George Coulouris、Jean Dollimore、Tim Kindberg 和Gordon Blair 所著的这本书从分布式系统的角度深入讲解了银行家算法的原理和应用。
三、银行家算法的应用领域银行家算法主要应用于以下领域:1.操作系统:在操作系统中,银行家算法可以有效地避免多进程并发执行时出现的死锁现象,确保系统资源的合理分配。
银行家算法总结

银行家算法总结银行家算法是一种经典的避免死锁的算法,在操作系统中得到了广泛的应用。
本文将对银行家算法进行总结,介绍其原理和应用。
## 1. 银行家算法简介银行家算法是一种资源分配和安全性检查的算法,用于避免在多个进程竞争有限资源时产生死锁。
它通过预先分配资源,检查每个进程请求资源后是否会导致系统进入不安全状态,从而避免死锁的发生。
## 2. 银行家算法原理银行家算法基于以下前提条件和原理:- 每个进程对资源的最大需求量是固定的,并在程序开始时规定。
- 系统中的资源被分为多类,每类资源的数目也是固定的。
- 每个进程在请求资源时需要指定所需资源的数量。
- 当进程请求资源时,系统会先检查此次请求是否安全,如果安全则分配资源,否则将此次请求置于等待状态。
银行家算法的原理可以归纳为以下几个步骤:1. 初始化阶段:系统初始化可分配资源和进程的最大需求量,并记录当前已分配资源和已请求资源的情况。
2. 请求资源阶段:当进程请求资源时,系统首先判断此次请求是否会导致系统进入不安全状态。
3. 安全检查阶段:系统通过安全性检查算法,判断当前系统状态下是否有足够的资源分配给进程,避免产生死锁。
4. 分配资源阶段:如果系统通过安全检查,则分配资源给进程,并将进程从等待状态转换为运行状态。
5. 进程释放资源:当进程完成任务后,释放已分配的资源。
6. 终止进程阶段:在释放资源后,检查是否有其他进程的请求可以被满足,如果满足则继续分配资源。
## 3. 银行家算法应用场景银行家算法主要应用于多进程共享有限资源的场景,如操作系统、数据库管理系统等。
以下是一些常见的应用场景:1. 操作系统资源管理:在多任务操作系统中,为了确保资源的高效利用,避免死锁的发生,可以使用银行家算法进行资源分配和调度。
2. 分布式系统:在分布式系统中,各个节点之间可能存在资源争用的情况。
使用银行家算法可以保证资源的分配和调度是安全的,避免死锁和资源竞争。
3. 并发编程:在并发编程中,多个线程可能会竞争同一资源。
操作系统 银行家算法

操作系统银行家算法1. 简介1.1 定义:银行家算法是一种用于避免死锁的资源分配策略,通过判断当前状态是否安全来决定是否为进程提供所需资源。
1.2 目的:保证系统能够按照合理顺序进行并发执行,并防止出现死锁情况。
2. 死锁概述在多道程序环境下,当两个或更多进程因竞争有限数量的资源而无限等待时就会产生死锁。
常见原因包括互斥、占有和不可剥夺性以及循环等待条件。
3. 资源管理模型操作系统中使用了三类数据结构:- 可利用向量(Avlable):表示每种类型可被分配给各个进程实例数目;- 最大需求矩阵(Maximum):记录每个进程对某类资源最大需要量;- 分配矩阵(Allocation) :描述已经成功地将某些单位从总体汇集转移到具体过渡态;4. 进展与请求检查流程(Safety Algorithm)当一个新任务到达后,在满足以下所有条件之前不能接受它: a)如果存在这样一个i使得Request[i] > Need[i],则拒绝请求;b)如果存在这样一个i使得Request[i] > Avlable,则不接受该进程的资源申请。
5. 安全状态检查流程(Safety Algorithm)当新任务到达后,在满足以下所有条件之前不能接受它:a) 如果有某个j, 且Work[j]<Need_i[j], 则将p加入集合T中;b) 若对于每个p∈ T 都有Allocation[p]+ Work >= Need_p ,将p从T移到Finish,并释放其占用的全部资源。
6. 算法实现步骤1)初始化:定义Avlable、Max和Allocation矩阵以及Need数组;2)判断是否安全:使用银行家算法进行系统当前状态下是否会发生死锁的判断;3)处理用户请求:- 检查用户请求所需资源量与可利用向量(Avlable)比较,如大于可利用向量或者超过最大需求(Maximum),则拒绝分配给该进程;- 分配成功时更新相关数据结构(如Avlable、Allocation等);4)回收已完成进程所占据的资源并重新计算各项指标值。
简述银行家算法

简述银行家算法银行家算法,也称为银行家安全算法,是一种用于避免系统资源的死锁现象的算法。
在操作系统中,当多个进程需要同时访问同一组资源并且它们的访问不可分割时,就会产生死锁现象。
在这种情况下,所有的进程都会被阻塞,无法进行任何工作。
银行家算法通过对系统资源的分配和管理,可以避免死锁现象的发生。
它主要包括以下几个步骤:1. 初始化系统:在系统启动时,需要确定每种类型的资源的数量和可用数量,并记录每个进程需要的最大资源数和已经分配的资源数。
2. 进行资源请求:当一个进程需要资源时,会向系统发送一个资源请求。
该请求指定了进程需要的资源类型和数量。
如果系统中有足够的资源可以分配给该进程,那么分配成功并将资源分配给该进程。
3. 检查资源分配是否安全:在分配资源之前,需要检查分配后系统是否处于安全状态。
安全状态是指在分配后,所有进程都能够完成它们的工作并释放所有资源。
如果系统处于安全状态,则分配资源并通知进程可以执行它们的任务。
4. 回收资源:当进程完成任务后,会释放它所占用的所有资源并通知系统。
系统会将这些资源重新分配给其他进程。
在银行家算法中,对于每个进程,都会维护一个资源请求向量和一个安全向量。
资源请求向量包含了进程当前所需要的资源数量,安全向量包含了系统中未分配的资源数量。
当系统收到一个资源请求时,会将该请求向量加入到系统资源向量中,并检查是否存在一个安全序列,该安全序列满足所有进程都可以完成它们的任务并释放它们所占用的所有资源。
如果存在这样的安全序列,则分配资源并通知进程可以执行它们的任务;如果不存在,则拒绝资源请求并等待其他进程的资源释放。
通过使用银行家算法,可以避免系统中的死锁现象,保证所有进程都可以完成它们的任务。
这种算法被广泛应用于操作系统和其他复杂的软件系统中,是保障系统安全性的重要工具。
银行家算法

银行家算法一、需要分析计算机系统中有很多资源,在躲到程序设计环境中,若干程序往往要共享这些资源,而一个进程所需要的资源不止这一个,这样,系统系统就会发生死锁现象。
然而系统死锁不仅仅浪费大量系统资源,甚至导致整个系统崩溃,带来灾难性后果。
而银行家算法是最具代表性的避免死锁的方法,如果在进程中能够找到一个安全序列,则系统按照此序列分配资源,系统就不会产生死锁现象。
二、概要设计1.初始化由用户输入数据,分别对运行的进程数总数、总的资源类数、总资源数、各进程所需的最大资源数,已分配的资源数量赋值。
2, 银行家算法在避免死锁的方法中,施加的限制条件比较弱,有可能获得令人满意的系统性能。
在该方法中把系统分为安全状态和不安全状态,只要能使系统始终处于安全状态,便可避免死锁发生。
银行家算法的基本思想是分配资源之前,判断系统是否处于安全。
若是才分配。
它是最具有代表性的避免死锁的算法。
设进程j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[j] [i]<=NEED[j] [i],则转至(2);否则出错。
(2)如果REQUEST[j] [i]<=A V AILABLE[j] [i],则转(3);否则出错(3)系统试探分配资源,修改相关数据。
实现银行家算法要有若干数据结构,他们表示资源分配系统的状态。
令n 表示系统中进程数目,m表示资源分配总数。
1)A V AILAIBLE是一个长度为m的向量,他表示每类资源可用数量。
2)Max是一个n*m矩阵,他表示每个进程对资源的最大请求。
3)Allocation是一个n*m矩阵。
他表示当前给每个进程的资源数目。
4)Need是n*m矩阵,他表示每个进程还缺多少资源三、详细设计1、主函数main()要求在主函数中输入运行的进程数、总资源类数、总资源数、各进程所需的最大资源数量,已分配的资源数量并对这些数据进行有效分析,不符合的数据要重新输入。
银行家算法总结

银行家算法总结一、银行家算法银行家算法(Banker’s Algorithm),又称银行家管理算法,是一种专门用于系统资源管理的算法,用于解决操作系统中多个用户对多类资源的竞争请求,从而保证合理地分配公共资源,解决资源分配问题,其目的是为了保证单个进程的安全运行,同时保证系统的安全运行。
二、银行家算法的定义银行家算法是一种用于解决多个用户对多类资源的竞争请求的算法,也称作资源分配算法或资源管理算法,它可以确定是否有足够的资源可供一个或多个进程安全运行,如果有足够的资源可供运行,则可以分配该资源,否则系统将进入不满足安全状态。
三、银行家算法的特点(1)安全性:银行家算法可以确定是否有足够的资源可以满足所有进程的最大要求,使系统处于安全态;(2)在安全态下,银行家算法能够有效地检查一个进程是否可以获得资源,并且可以确定该状态下的最优解;(3)银行家算法可以有效检查一个系统是否处于安全态,它可以检查任意多个资源种类的一组资源分配是否安全;(4)银行家算法可以防止死锁的发生,可以有效地确保非抢占式多处理机系统的安全运行;(5)银行家算法设计简单,容易实现,并十分快速;(6)银行家算法不是最优的,它只是一种有效的搜索算法,其实现效率较低;四、银行家算法的使用1、资源分配问题银行家算法可以用于操作系统中的多个用户对多类资源的竞争请求,以此保证资源的合理分配,从而解决资源分配问题。
它可以有效地检查一个进程是否可以获得资源,同时可以确定该状态下的最优解。
2、进程安全性银行家算法可以用于检查一个系统是否处于安全态,并检查任意多个资源种类的一组资源分配是否安全,可以保证系统的安全运行,从而保证单个进程的安全性。
3、防止死锁银行家算法可以防止死锁的发生,这是由于它可以确定是否有足够的资源可以满足所有进程的最大要求,使系统处于安全态,从而阻止死锁发生。
银行家算法——精选推荐
银⾏家算法在操作系统的运⾏当中,多个进程由于对于临界资源的竞争或者进程推进的顺序不对可能会产⽣死锁现象。
⼀、产⽣死锁的四个条件1、互斥条件2、保持和请求条件3、不剥夺条件4、环路等待条件⼆、处理死锁的基本⽅法1、预防死锁(不会发⽣死锁)2、避免死锁()3、监测死锁4、解除死锁(死锁已经发⽣之后的补救措施)三、预防死锁去掉产⽣死锁的后三个条件,这样死锁不会产⽣四、避免死锁死锁可能会产⽣,但是我们要去避免它。
这⾥需要介绍银⾏家算法。
1、所谓银⾏家算法是是指,系统在为进程分配资源之前,⾸先计算此次资源分配的安全性,如果是安全的,则进⾏分配;如果这次分配会导致进⼊不安全状态,不进⾏分配。
所谓的安装状态是指存在⼀个进程序列,如果按照这个顺序为各个进程分配资源,则所有的进程都能顺利运⾏完成,这是我们说系统是安全的,这个序列叫做安全序列。
2、银⾏家算具体过程这⾥⾸先是⼏个符号定义可⽤资源向量available i,i=1,2,3,...,N资源需求矩阵need j i,i=1,2,3,...,N.j=1,2,3,...,K,表⽰第j个进程对第i种资源的最多还需要多少资源,也就是系统最多还可以分给这个进程多少个资源i。
资源分配矩阵allocation j i,i=1,2,3,...,N.j=1,2,3,...,K,表⽰第j个进程⽬前所占有的第i种资源的数量。
最⼤需求矩阵max j i,i=1,2,3,...,N.j=1,2,3,...,K,表⽰第j个进程对第i种资源的最多的需要资源总量。
上⾯的矩阵有下⾯的关系allocation+need=max所以在下⾯的算法当中实际上并没有⽤到max矩阵假设现在有个进程发出了资源请求request i,i表⽰第i个进程step 1、判断request i是否⼩于need i,如果是转⼊step 2,否则,exit,因为进程在说谎step 2、判断request i是否⼩于available,如果是则进⼊step 3,否则将进程挂起,因为没有⾜够资源step 3、⾸先假设满⾜进程i的资源请求available=available−requestneed=need−requestallocation=allocation+requeststep 4、进⾏安全性监测找到⼀个进程它的need⼩于available,则表明可以⾸先运⾏这个进程,这个进程运⾏完之后,会释放资源,所以增加available。
总结银行家算法的算法思想
总结银行家算法的算法思想银行家算法(Banker's algorithm)是一种用于避免死锁的资源分配算法。
它是由荷兰计算机科学家埃德赫尔特·迪科斯彻在1965年提出的,其核心思想是通过判断系统状态是否安全来避免资源分配导致的死锁。
银行家算法的基本思想是在进行资源分配之前,通过模拟执行来判断系统是否会进入不安全状态。
具体来说,该算法需要维护一些数据结构,包括进程的最大需求矩阵、已分配资源矩阵、可用资源矩阵和需求资源矩阵。
通过这些矩阵的计算和比较,可以判断出系统是否能够分配资源,并避免死锁情况的出现。
银行家算法的算法过程如下:1. 初始化:将进程的最大需求矩阵、已分配资源矩阵、可用资源矩阵和需求资源矩阵进行初始化。
2. 安全性检查:通过循环遍历每个进程,判断当前系统状态是否安全。
具体的判断标准是,判断每个进程的需求资源矩阵是否小于等于可用资源矩阵,若满足条件,则代表该进程可以执行,否则代表该进程无法执行。
3. 执行分配:如果当前系统状态安全,则将资源分配给进程执行,并更新已分配资源矩阵和可用资源矩阵。
4. 释放资源:当进程执行完毕后,释放已占有资源,并更新已分配资源矩阵和可用资源矩阵。
银行家算法的核心思想是通过安全性检查来避免死锁的发生。
在进行资源分配之前,系统会先进行模拟执行,判断系统状态是否安全。
如果系统是安全的,则资源会分配给进程执行;否则,资源不会分配,并保持当前状态。
这样可以防止资源的过度分配和不合理分配,进而减少死锁的发生。
银行家算法的优点是避免了资源的浪费和不合理分配,保证了系统的高效运行。
同时,该算法也能够避免死锁的产生,提高了系统的稳定性和可靠性。
然而,银行家算法也存在一些局限性。
首先,该算法要求进程提前声明对资源的最大需求,而实际情况下,有些进程可能无法准确地预先声明自己的资源需求。
其次,该算法需要维护多个矩阵,增加了算法的复杂性和计算量。
最后,银行家算法只是一种静态的资源分配算法,无法适应动态变化的系统需求。
银行家算法基本步骤
银行家算法基本步骤银行家算法是一种用于避免死锁的算法,它可以判断系统中是否存在安全序列,从而决定是否分配资源。
本文将详细介绍银行家算法的基本步骤。
一、银行家算法概述银行家算法是由荷兰计算机科学家埃德加·迪科斯彻(Edsger Dijkstra)于1965年提出的。
它是一种避免死锁的算法,主要用于操作系统中进程管理和资源分配。
银行家算法通过计算当前系统中可用资源和各进程所需资源,来判断是否存在安全序列,从而决定是否分配资源。
二、银行家算法基本概念1. 资源:指系统中可供进程使用的资源,如内存、CPU等。
2. 进程:指正在运行的程序,在操作系统中被视为一个独立的实体。
3. 最大需求矩阵:指每个进程所需要的最大资源数量矩阵。
4. 分配矩阵:指当前已经分配给每个进程的资源数量矩阵。
5. 需求矩阵:指每个进程还需要的资源数量矩阵。
6. 可利用资源向量:指当前系统中可供使用的各类资源数量。
7. 安全序列:指一组进程的执行顺序,使得每个进程都能够获得它所需要的资源,从而顺利完成任务。
三、银行家算法基本步骤1. 初始化:在系统启动时,需要对各类资源数量进行初始化,并建立最大需求矩阵、分配矩阵和需求矩阵。
2. 请求资源:当一个进程请求资源时,需要判断该请求是否合法。
如果该请求的资源数量小于等于当前系统中可用的相应资源数量,并且加上该进程已经分配到的资源数量不超过该进程所需的最大资源数量,则该请求是合法的。
3. 分配资源:如果一个请求是合法的,则可以将相应的资源分配给该进程,并更新分配矩阵和需求矩阵。
同时,也需要更新可利用资源向量。
4. 判断安全性:在每次分配资源后,都需要判断当前系统是否存在安全序列。
具体做法是通过模拟各个进程对各类资源的请求和释放过程,来判断是否存在一组安全序列。
如果存在安全序列,则说明当前系统是安全的;否则就不能再分配资源了。
5. 回收资源:当一个进程完成任务后,需要释放已经占用的所有资源,并更新可利用资源向量、分配矩阵和需求矩阵。
银行家算法
银行家算法一、基本思想:银行家算法是最具有代表性的避免死锁的算法,在本实验中是用C语言实现的。
具体做法是:银行家算法中的数据结构:1、定义一个含有m 个元素的Available数组,每一个元素表示一类可利用的资源数,其值随该类资源的分配和回收而动态的改变。
2、定义一个最大需求矩阵Max,它是一个二维数组,表示每个进程对某类资源的最大需求。
3、定义一个分配矩阵Allocation,它也是一个二维数组,表示系统中每一个进程已经得到的每一类资源的数目。
4、定义一个需求矩阵Need,它也是一个二维数组,表示每个进程尚需的各类资源数。
当某个进程发出资源请求,系统按下述步骤进行检查:1、如果请求向量小于需求矩阵,便执行下一步;否则认为出错,因为它所需要的资源已超过它所宣布的最大值。
2、如果请求向量小于可利用的资源数,便执行下一步;否则,资源不足,该进程需要等待。
3、系统试探着把资源分配给该进程,并修改下列数据结构中的数值:剩余资源数等于可用资源数减去需求向量;已分配的资源数等于为请求资源前分配给该进程的资源加上需求向量;需求矩阵等于未分配资源前的需求矩阵减去请求向量;4、系统执行安全性算法,检查此次分配后系统是否处于安全状态。
若安全,才将资源分配给该进程;否则,本次试探分配作废。
安全性算法:(1)设置两个工作向量Work=Available;Finish[M]=FALSE(2)从进程集合中找到一个满足下述条件的进程,Finish[i]=FALSENeed<=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 + AllocationFinish =True; 转向执行步骤(@)(4)如所有的进程Finish[M]=true,则表示安全;否则系统不安全。
二、源程序代码:#define M 10#include<stdio.h>int resource[M];max[M][M],allocation[M][M],need[M][M],available[M];int i,j,n,m,r;void testout() //算法安全性的检测{ int k,flag,v=0;int work[M],a[M];char finish[M];r=1;for(i=0;i<n; i++)finish[i]='F'; //初始化各进程均没得到足够资源for(j=0;j<m; j++)work[j]=available[j]; //用work[j]表示可提供进程继续运行的各类资源数k=n;while(k>0){for (i=0;i<n; i++){if (finish[i]=='F'){ flag=1;for (j=0;j<m; j++)if (need[i][j]>work[j])flag=0;if (flag==1) //找到还没完成的且需求数小于可提供进程继续运行的{ finish[i]='T'; //资源数的进程a[v++]=i; //记录安全序列for (j=0;j<m; j++)work[j]=work[j]+allocation[i][j]; //释放该进程已分配的资源}}}k--;}flag=1;for (i=0;i<n; i++) //判断是否所有的进程都完成if (finish[i]=='F')flag=0;if (flag==0) //若有进程没完成,则为不安全状态{printf("系统不安全. \n");r=0;}else //否则为安全状态{printf("系统是安全的.\n");printf(" 输出安全序列:\n");for (i=0;i<n;i++)printf ("%d ",a[i]); //输出安全序列printf("\n");printf("为各进程分配分配各类资源的方法:\n");for (i=0;i<n; i++){printf("%2d",i);printf(" ");for(j=0;j<m; j++)printf("%2d",allocation[i][j]);printf(" ");for(j=0;j<m; j++)printf("%2d",need[i][j]);printf("\n");}}}void print() //输出可用资源数目{printf("可用资源是: \n");for(j=0;j<m; j++)printf("%2d ",available[j]);printf("\n");}void main(){int p,q;int resource[M],request[M],allocation1[M][M],need1[M][M],available1[M];printf("输入进程总数:\n");scanf("%d", &n);printf("输入资源种类总数:\n");scanf("%d", &m);printf("输入各类资源总数:\n");for(j=0;j<m;j++)scanf("%2d",&resource[j]);printf("各类资源的总数:\n");for(j=0;j<m;j++)printf("资源%d: %d\n",j,resource[j]);printf("输入最大矩阵:\n");for(i=0;i<n; i++)for(j=0;j<m; j++)scanf("%2d",&max[i][j]);printf("输入已分配资源数:\n");for(i=0;i<n; i++)for(j=0;j<m; j++)scanf("%d", &allocation[i][j]);printf("输出还需要的资源数:\n");for (i=0;i<n; i++){for(j=0;j<m; j++){need[i][j]=max[i][j]-allocation[i][j];printf("%2d",need[i][j]);}printf("\n");}printf("\n输入可用资源数:\n");for (i=0;i<m; i++)scanf("%d", &available[i]);testout(); //检测已知的状态是否安全if (r==1) //如果状态安全则执行以下代码{while (1){ p=0;q=0;printf("\n输入请求资源的进程号: \n");scanf("%d", &i);printf("输入该进程所需的资源数:\n");for(j=0;j<m; j++)scanf("%d",&request[j]);for(j=0;j<m; j++)if(request[j]>need[i][j])p=1; //判断是否超过最大资源数if(p)printf("请求超过最大资源数!\n");else{for(j=0;j<m; j++)if(request[j]>available[j])q=1; //判断是否超过可用资源数if(q)printf("没有足够的可用资源!\n");else{for(j=0;j<m; j++){ available1[j]=available[j]; //保存原已分配的资源数,需要的资源数,和可用的资源数allocation1[i][j]=allocation[i][j];need1[i][j]=need[i][j];available[j]=available[j]-request[j]; //系统尝试把资源分配给请求的进程allocation[i][j]=allocation[i][j]+request[j];need[i][j]=need[i][j]-request[j];}print(); //输出可用资源数testout(); //进行安全检测if(r==0) //分配后状态不安全{for (j=0;j<m; j++){ available[j]=available1[j]; //还原分配前的已分配的资源数,仍需要的资源数和可用的资源数allocation[i][j]=allocation1[i][j];need[i][j]=need1[i][j];}printf(" 不安全,请返回!\n");print();}}}}}}三、实验结果截图:。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
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/* --------------------------------------------------|| |||| 模拟银行家算法|||| |||| 张培乐||-------------------------------------------------- */#include <iostream>#include <stdio.h>#include <stdlib.h>using namespace std;#define processNum 5 //定义进程数量int distributeTime=0; //定义资源分配次数bool flag=false; //标志是否存在安全序列int safeSequence[5]={0,0,0,0,0}; //存储安全序列int proWaitTime=1; //进程开始等待的时间struct source{int A;int B;int C;}Max[processNum], //存储各进程对各类资源的最大需求Allocation[processNum], //存储各进程中每一类资源当前已分配的资源数Need[processNum], //存储各进程尚需的各类资源数Available; //存储当前可利用的资源数struct waitingQueue //进程等待队列{int ifWait; //进程是否等待int waitTime; //进程开始等待的时间int A;int B;int C;}queue[processNum];//打印算法标题void printTitle(){cout<<" --------------------------------------------------"<<endl;cout<<" || ||"<<endl;cout<<" || 模拟银行家算法||"<<endl;cout<<" || ||"<<endl;cout<<" --------------------------------------------------"<<endl;}//初始化T0时刻的资源分配表void InitSourceDistributionTable(){//初始化各进程对各类资源的最大需求Max[0].A=7; Max[0].B=5; Max[0].C=3;Max[1].A=3; Max[1].B=2; Max[1].C=2;Max[2].A=9; Max[2].B=0; Max[2].C=2;Max[3].A=2; Max[3].B=2; Max[3].C=2;Max[4].A=4; Max[4].B=3; Max[4].C=3;//初始化各进程中每一类资源当前已分配的资源数Allocation[0].A=0; Allocation[0].B=1; Allocation[0].C=0;Allocation[1].A=2; Allocation[1].B=0; Allocation[1].C=0;Allocation[2].A=3; Allocation[2].B=0; Allocation[2].C=2;Allocation[3].A=2; Allocation[3].B=1; Allocation[3].C=1;Allocation[4].A=0; Allocation[4].B=0; Allocation[4].C=2;//初始化各进程尚需的各类资源数Need[0].A=7; Need[0].B=4; Need[0].C=3;Need[1].A=1; Need[1].B=2; Need[1].C=2;Need[2].A=6; Need[2].B=0; Need[2].C=0;Need[3].A=0; Need[3].B=1; Need[3].C=1;Need[4].A=4; Need[4].B=3; Need[4].C=1;//存储当前可利用的资源数Available.A=3;Available.B=3;Available.C=2;}//打印T 时刻的资源分配表void printSourceDistributionTable(){cout<<"\n T"<<distributeTime<<" 时刻的资源分配表"<<endl;cout<<"----------------------------------------------------------------------\n";cout<<"| | Max | Allocation | Need | Available |\n";cout<<"| | A B C | A B C | A B C | A B C |\n";cout<<"|--------------------------------------------------------------------|\n";for(int i=0; i<5; i++){cout<<"| P"<<i<<" | "<<Max[i].A<<" "<<Max[i].B<<" "<<Max[i].C<<" ";cout<<"| "<<Allocation[i].A<<" "<<Allocation[i].B<<" "<<Allocation[i].C<<" ";cout<<"| "<<Need[i].A<<" "<<Need[i].B<<" "<<Need[i].C<<" ";if(i!=0)cout<<"| |\n";if(i==0)cout<<"| "<<Available.A<<" "<<Available.B<<" "<<Available.C<<" |\n";}cout<<"----------------------------------------------------------------------\n";}//打印T 时刻的安全序列void printSafeSequence(){cout<<"\n T"<<distributeTime<<" 时刻的安全序列"<<endl;cout<<"-----------------------------------------------------------------------------\n";cout<<"| | Work | Allocation | Need | Work+Available|Finish|\n";cout<<"| | A B C | A B C | A B C | A B C | |\n";cout<<"|---------------------------------------------------------------------------|\n";source Work ; //取当前可利用资源数Work.A=Available.A;Work.B=Available.B;Work.C=Available.C;for(int i=0; i<5; i++){int p=safeSequence[i];cout<<"| P"<<p<<" | "<<Work.A<<" "<<Work.B<<" "<<Work.C<<" ";cout<<"| "<<Allocation[p].A<<" "<<Allocation[p].B<<" "<<Allocation[p].C<<" ";cout<<"| "<<Need[p].A<<" "<<Need[p].B<<" "<<Need[p].C<<" ";cout<<"| "<<Work.A+Allocation[p].A<<" "<<Work.B+Allocation[p].B<<""<<Work.C+Allocation[p].C<<" | true |\n";Work.A+=Allocation[p].A;Work.B+=Allocation[p].B;Work.C+=Allocation[p].C;}cout<<"-----------------------------------------------------------------------------\n";cout<<"存在安全序列{";for(int i=0; i<5; i++){cout<<(i==0?"":",");cout<<"P"<<safeSequence[i];}cout<<"}"<<endl;}//打印试分配时的资源分配表void printTrySourceDistributionTable(){cout<<"\n T"<<distributeTime<<" 时刻试分配的资源分配表"<<endl;cout<<"------------------------------------------------------\n";cout<<"| | Allocation | Need | Available |\n";cout<<"| | A B C | A B C | A B C |\n";cout<<"|----------------------------------------------------|\n";for(int i=0; i<5; i++){cout<<"| P"<<i<<" ";cout<<"| "<<Allocation[i].A<<" "<<Allocation[i].B<<" "<<Allocation[i].C<<" ";cout<<"| "<<Need[i].A<<" "<<Need[i].B<<" "<<Need[i].C<<" ";if(i!=0)cout<<"| |\n";if(i==0)cout<<"| "<<Available.A<<" "<<Available.B<<" "<<Available.C<<" |\n";}cout<<"-----------------------------------------------------\n";}//判断T 时刻是否存在安全序列int *IfExistSafeSequence(){flag=false;int init[5]={1,1,1,1,1}; //存储寻找安全序列过程中各个进程是否已经分配了资源int i=0,j=0;source nowAvailable; //取当前可利用资源数nowAvailable.A=Available.A;nowAvailable.B=Available.B;nowAvailable.C=Available.C;while(i<5){if(nowAvailable.A>=Need[i].A && nowAvailable.B>=Need[i].B && nowAvailable.C>=Need[i].C && init[i]==1){init[i]=0;safeSequence[j++]=i;nowAvailable.A+=Allocation[i].A;nowAvailable.B+=Allocation[i].B;nowAvailable.C+=Allocation[i].C;i=0;}else{i++;}}if(j==5)flag=true;return safeSequence;}//进程进入等待队列等待分配资源void enqueue(int processNumber, int A, int B, int C){queue[processNumber].ifWait=1;queue[processNumber].waitTime=proWaitTime;queue[processNumber].A=A;queue[processNumber].B=B;queue[processNumber].C=C;proWaitTime++;}//进程完成执行,回收资源void reclaimResource(int processNumber, int A, int B, int C){//可用资源增加Available.A+=A;Available.B+=B;Available.C+=C;//已分配资源置为零Allocation[processNumber].A=0;Allocation[processNumber].B=0;Allocation[processNumber].C=0;}//为进程试分配请求的资源void distributeSource(int processNumber, int A, int B, int C){Available.A-=A;Available.B-=B;Available.C-=C;Allocation[processNumber].A+=A;Allocation[processNumber].B+=B;Allocation[processNumber].C+=C;Need[processNumber].A-=A;Need[processNumber].B-=B;Need[processNumber].C-=C;//打印试分配资源给当前进程时的资源分配表printTrySourceDistributionTable();IfExistSafeSequence(); //判断试分配后是否存在安全序列if(flag){printSafeSequence(); //如果存在安全序列,则打印该时刻的安全序列cout<<"\n请求能被满足,分配资源!\n";//如果进程得到了所需的最大资源,则已执行完,回收资源if(Need[processNumber].A==0 && Need[processNumber].B==0 && Need[processNumber].C==0){reclaimResource(processNumber,Allocation[processNumber].A,Allocation[processNumber].B, Allocation[processNumber].C);cout<<"\n进程P"<<processNumber<<"得到了所需的最大资源,执行完毕,回收资源!\n";}printSourceDistributionTable(); //打印该时刻的资源分配表}else{cout<<"\n不存在安全序列,不予以分配资源,该进程请求进入等待队列!\n";//不存在安全序列,则进程进入等待队列等待enqueue(processNumber,A,B,C);//还原试分配的资源数Available.A+=A;Available.B+=B;Available.C+=C;Allocation[processNumber].A-=A;Allocation[processNumber].B-=B;Allocation[processNumber].C-=C;Need[processNumber].A+=A;Need[processNumber].B+=B;Need[processNumber].C+=C;printSourceDistributionTable(); //打印该时刻的资源分配表}}//遍历等待队列,查找是否有进程的请求可被满足void searchQueue(){int a[5]={0,0,0,0,0}; //记录等待的进程是否已经试分配资源//找出等待最久的进程while(1){bool find=false;int waitTime=100000,processNumber=0;for(int i=0; i<5; i++){if(queue[i].ifWait==1 && queue[i].waitTime<waitTime && a[i]==0){processNumber=i;waitTime=queue[i].waitTime;find=true;}}if(find){//如果进程请求的资源数大于当前可利用的资源数,则进程进入等待队列等待if(queue[processNumber].A<=Available.A && queue[processNumber].B<=Available.B && queue[processNumber].C<=Available.C){cout<<"\n等待进程P"<<processNumber<<"所请求的资源数<"<<queue[processNumber].A<<","<<queue[processNumber].B<<","<<queue[processNumber].C<<">小于等于可利用资源数,予以试分配资源!\n";distributeTime++;distributeSource(processNumber, queue[processNumber].A, queue[processNumber].B, queue[processNumber].C);//如果分配资源成功,则从等待队列中去除该进程的等待记录if(flag){queue[processNumber].A=0;queue[processNumber].B=0;queue[processNumber].C=0;queue[processNumber].ifWait=0;queue[processNumber].waitTime=0;}}a[processNumber]=1;}elsebreak;}}//开始银行家算法void BankerAlgorithm(){//初始化等待队列for(int i=0; i<5; i++){queue[i].ifWait=0;queue[i].waitTime=0;queue[i].A=0;queue[i].B=0;queue[i].C=0;}while(1){if(Available.A==10 && Available.B==5 && Available.C==7)cout<<"\n所有进程完成,退出系统!\n\n";break;}int processNumber;int A,B,C;while(1){cout<<"\n请选择需分配资源的进程号:";cin>>processNumber; //输入需分配资源的进程号if(processNumber>4)cout<<"\n进程号不正确,请输入正确的进程号!\n";else{if(queue[processNumber].ifWait==1)cout<<"\n该进程处于等待状态,不能请求资源,请输入进程号!\n";else{if(Need[processNumber].A==0 && Need[processNumber].B==0 && Need[processNumber].C==0)cout<<"\n该进程已执行完毕,不需要请求资源,请输入进程号!\n";elsebreak;}}}while(1){cout<<"\n请输入三个整数,分别代表P"<<processNumber<<"所请求的A、B、C的资源数:";cin>>A>>B>>C; //输入进程请求的资源数if(A>Need[processNumber].A || B>Need[processNumber].B || C>Need[processNumber].C )cout<<"\n错误!请求的资源数超出进程所需的最大资源数\n";elsebreak;}if(A>Available.A || B>Available.B || C>Available.C) //如果进程请求的资源数大于当前可利用的资源数,则进程进入等待队列等待enqueue(processNumber,A,B,C);cout<<"\n进程请求的资源数<"<<A<<","<<B<<","<<C<<">大于当前可利用的资源数,进程进入等待队列等待!\n";}else{distributeTime++;//试分配资源distributeSource(processNumber,A,B,C);if(flag){//遍历等待队列,查找是否有进程的请求可被满足searchQueue();}}}}int main(){printTitle(); //打印算法标题InitSourceDistributionTable(); //初始化T0时刻的资源分配表printSourceDistributionTable(); //打印T0时刻的资源分配表IfExistSafeSequence(); //判断T0 时刻是否存在安全序列if(flag)printSafeSequence(); //打印T0 时刻的安全序列BankerAlgorithm(); //开始分配请求的资源system("pause");}。