银行家算法及流程图

算法的实现

一、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。

 

二、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。

 

三、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。

各算法流程图

初始化算法流程图：

 

 

银行家算法流程图：

 

 

 

安全性算法流程图：

 

 

源程序清单

 

#include
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();
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"<    for(i=0;i    for(j=0;j    cin>>MAX[i][j];
    cout<<"请输入每个进程已分配的各资源数,也按照"<    for(i=0;i    {
        for(j=0;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"<                j--;
                continue;
            }
        }
    }
    cout<<"请输入各个资源现有的数目:"<    for(i=0;i    {
        cin>>AVAILABLE[i];
    }
}

void Bank()                /*银行家算法*/
{
    int i,cusneed;
    char again;
    while(1)
    {
        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)"<        cin>>cusneed;
        cout<<"请输入进程所请求的各资源的数量"<        for(i=0;i        {
            cin>>REQUEST[cusneed][i];
        }
        for(i=0;i        {
            if(REQUEST[cusneed][i]>NEED[cusneed][i])
            {
                cout<<"您输入的请求数超过进程的需求量!请重新输入!"<                continue;
            }
            if(REQUEST[cusneed][i]>AVAILABLE[i])
            {
                cout<<"您输入的请求数超过系统有的资源数!请重新输入!"<                continue;
            }
        }
        for(i=0;i        {
            AVAILABLE[i]-=REQUEST[cusneed][i];
            ALLOCATION[cusneed][i]+=REQUEST[cusneed][i];
            NEED[cusneed][i]-=REQUEST[cusneed][i];
        }
        if(Safe())
        {
            cout<<"同意分配请求!"<        }
        else
        {
            cout<<"您的请求被拒绝!"<            for(i=0;i            {
                AVAILABLE[i]+=REQUEST[cusneed][i];
                ALLOCATION[cusneed][i]-=REQUEST[cusneed][i];
                NEED[cusneed][i]+=REQUEST[cusneed][i];
            }
        }
        for(i=0;i        {
            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"<        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    Work[i]=AVAILABLE[i];
    for(i=0;i    {
        FINISH[i]=false;
    }
    for(i=0;i    {   
        if(FINISH[i]==true)
        {
            continue;
        }
        else
        {
            for(j=0;j            {
                if(NEED[i][j]>Work[j])
                {
                    break;
                }
            }
            if(j==n)
            {
                FINISH[i]=true;
                for(k=0;k                {
                    Work[k]+=ALLOCATION[i][k];
                }
                p[l++]=i;
                i=-1;
            }
            else
            {
                continue;
            }
        }
        if(l==m)
        {
            cout<<"系统是安全的"<            cout<<"安全序列:"<            for(i=0;i            {
                cout<                if(i!=l-1)
                {
                    cout<<"-->";
                }
            }
            cout<<""<            return true;
        }
    }
    cout<<"系统是不安全的"<    return false;
}