银行家算法c++语言(流程图代码全)

操作系统教程——银行家算法院系计算机与软件学院班级08软件工程2班学号20081344066姓名何丽茗一、实验目的银行家算法是避免死锁的一种重要方法。通过编写一个模拟动态资源分配的银行家算法程序，进一步深入理解死锁、产生死锁的必要条件、安全状态等重要概念，并掌握避免死锁的具体实施方法。二、实验内容根据银行家算法的基本思想，编写和调试一个实现动态资源分配的模拟程序，并能够有效地防止和避免死锁的发生。三、实验方法1.算法流程图开始输入资源数m,及各类资源总数，初始化Available向量输入进程数n，i=1输入进程i的最大需求向量max。i≤nmax≤资源总数提示错误重新输入i加1任选一个进程作为当前进程输入该进程的资源请求量Request调用银行家算法，及安全性算法，完成分配，或并给出提示Need向量为0该进程已运行结束Need矩阵为0所有进程运行都结束结束NYYNNY初始化need矩阵NY2.算法数据结构1)可利用资源向量Available，它是一个最多含有100个元素的数组，其中的每一个元素代表一类可利用的资源的数目，其初始值是系统中所配置的该类全部可用资源数目。其数值随该类资源的分配和回收而动态地改变。如果Available（j）=k，标是系统中现有j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，表示进程i需要j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，它定义了系统中的每类资源当前一分配到每一个进程的资源数。如果Allocation（i，j）=k，表示进程i当前已经分到j类资源的数目为k。Allocationi表示进程i的分配向量，有矩阵Allocation的第i行构成。4)需求矩阵Need，这还是一个n×m的矩阵，用以表示每个进程还需要的各类资源的数目。如果Need（i，j）=k，表示进程i还需要j类资源k个，才能完成其任务。Needi表示进程i的需求向量，由矩阵Need的第i行构成。5)上述三个矩阵间存在关系：Need（i，j）=Max（i，j）-Allocation（i，j）；3.银行家算法设Request[i]是进程i的请求向量，如果Request[i，j]=K,表示进程i需要K个j类型的资源。当i发出资源请求后，系统按下述步骤进行检查：1)如果Requesti≤Need，则转向步骤2；否则，认为出错，因为它所请求的资源数已超过它当前的最大需求量。2)如果Requesti≤Available，则转向步骤3；否则，表示系统中尚无足够的资源满足i的申请，i必须等待。3)系统试探性地把资源分配给进程i，并修改下面数据结构中的数值：Available=Available-RequestiAllocationi=Allocationi+RequestiNeedi=Needi-Requesti4)系统执行安全性算法，检查此次资源分配后，系统是否处于安全状态。如果安全才正式将资源分配给进程i，以完成本次分配；否则，将试探分配作废，恢复原来的资源分配状态，让进程i等待。四、实验代码以及运行示例1.源代码：#includeiostream#includestring.h#includestdio.h#defineFalse0#defineTrue1usingnamespacestd;intMax[100][100]={0};//各进程所需各类资源的最大需求intAvaliable[100]={0};//系统可用资源charname[100]={0};//资源的名称intAllocation[100][100]={0};//系统已分配资源intNeed[100][100]={0};//还需要资源intRequest[100]={0};//请求资源向量inttemp[100]={0};//存放安全序列intWork[100]={0};//存放系统可提供资源intM=100;//进程的最大数为intN=100;//资源的最大数为voidshowdata()//显示资源矩阵{inti,j;cout系统目前可用的资源[Avaliable]:endl;for(i=0;iN;i++)coutname[i];coutendl;for(j=0;jN;j++)coutAvaliable[j];//输出分配资源coutendl;coutMaxAllocationNeedendl;cout进程名;for(j=0;j3;j++){for(i=0;iN;i++)coutname[i];cout;}coutendl;for(i=0;iM;i++){couti;for(j=0;jN;j++)coutMax[i][j];cout;for(j=0;jN;j++)coutAllocation[i][j];cout;for(j=0;jN;j++)coutNeed[i][j];coutendl;}}intchangdata(inti)//进行资源分配{intj;for(j=0;jM;j++){Avaliable[j]=Avaliable[j]-Request[j];Allocation[i][j]=Allocation[i][j]+Request[j];Need[i][j]=Need[i][j]-Request[j];}return1;}intsafe()//安全性算法{inti,k=0,m,apply,Finish[100]={0};intj;intflag=0;Work[0]=Avaliable[0];Work[1]=Avaliable[1];Work[2]=Avaliable[2];for(i=0;iM;i++){apply=0;for(j=0;jN;j++){if(Finish[i]==False&&Need[i][j]=Work[j]){apply++;if(apply==N){for(m=0;mN;m++)Work[m]=Work[m]+Allocation[i][m];//变分配数Finish[i]=True;temp[k]=i;i=-1;k++;flag++;}}}}for(i=0;iM;i++){if(Finish[i]==False){cout系统不安全endl;//不成功系统不安全return-1;}}cout系统是安全的!endl;//如果安全，输出成功cout分配的序列:;for(i=0;iM;i++){//输出运行进程数组couttemp[i];if(iM-1)cout-;}coutendl;return0;}voidshare()//利用银行家算法对申请资源对进行判定{charch;inti=0,j=0;ch='y';cout请输入要求分配的资源进程号(0-M-1):;cini;//输入须申请的资源号cout请输入进程i申请的资源:endl;for(j=0;jN;j++){coutname[j]:;cinRequest[j];//输入需要申请的资源}for(j=0;jN;j++){if(Request[j]Need[i][j])//判断申请是否大于需求，若大于则出错{cout进程i申请的资源大于它需要的资源;cout分配不合理，不予分配！endl;ch='n';break;}else{if(Request[j]Avaliable[j])//判断申请是否大于当前资源，若大于则{//出错cout进程i申请的资源大于系统现在可利用的资源;cout分配出错，不予分配!endl;ch='n';break;}}}if(ch=='y'){changdata(i);//根据进程需求量变换资源showdata();//根据进程需求量显示变换后的资源safe();//根据进程需求量进行银行家算法判断}}voidaddresources(){//添加资源intn,flag;cout请输入需要添加资源种类的数量:;cinn;flag=N;N=N+n;for(inti=0;in;i++){cout名称:;cinname[flag];cout数量:;cinAvaliable[flag++];}showdata();safe();}voiddelresources(){//删除资源charming;inti,flag=1;cout请输入需要删除的资源名称：;do{cinming;for(i=0;iN;i++)if(ming==name[i]){flag=0;break;}if(i==N)cout该资源名称不存在，请重新输入：;}while(flag);for(intj=i;jN-1;j++){name[j]=name[j+1];Avaliable[j]=Avaliable[j+1];}N=N-1;showdata();safe();}voidchangeresources(){//修改资源函数cout系统目前可用的资源[Avaliable]:endl;for(inti=0;iN;i++)coutname[i]:Avaliable[i]endl;cout输入系统可用资源[Avaliable]:endl;cinAvaliable[0]Avaliable[1]Avaliable[2];cout经修改后的系统可用资源为endl;for(intk=0;kN;k++)coutname[k]:Avaliable[k]endl;showdata();safe();}voidaddprocess(){//添加作业intflag=M;M=M+1;cout请输入该作业的最大需求量[Max]endl;for(inti=0;iN;i++){coutname[i]:;cinMax[flag][i];Need[flag][i]=Max[flag][i]-Allocation[flag][i];}showdata();safe();}intmain()//主函数{inti,j,number,choice,m,n,flag;charming;cout\t---------------------------------------------------endl;cout\t||||endl;cout\t||银行家算法的实现||endl;cout\t||||endl;cout\t||08软工何丽茗||endl;cout\t||||endl;cout\t||20081344066||endl;cout\t---------------------------------------------------endl;cout请首先输入系统可供资源种类的数量:;cinn;N=n;for(i=0;in;i++){cout资源i+1的名称:;cinming;name[i]=ming;cout资源的数量:;cinnumber;Avaliable[i]=number;}coutendl;cout请输入作业的数量:;cinm;M=m;cout请输入各进程的最大需求量(m*n矩阵)[Max]:endl;for(i=0;im;i++)for(j=0;jn;j++)cinMax[i][j];do{flag=0;cout请输入各进程已经申请的资源量(m*n矩阵)[Allocation]:endl;for(i=0;