银行家算法C语言实现
编程模拟实现生产者---消费者问题
一、实验目的与实验项目介绍
银行家算法是最有代表性的避免死锁的算法，由于该算法能用于银行系统现金贷款的发放而得名。其实现思想是：允许进程动态地申请资源，系统在每次实施资源分配之前，先计算资源分配的安全性，若此次资源分配安全（即资源分配后，系统能按某种顺序来为每个进程分配其所需的资源，直至最大需求，使每个进程都可以顺利地完成），便将资源分配给进程，否则不分配资源，让进程等待。
实验的目的
1．加深对死锁概念的理解
2. 能够利用银行家算法，有效避免死锁的发生，或检测死锁的存在。二、实验项目方案设计 1.定义银行家算法中的数据结构available[],allocation[][],need[][]等
利用定义的全局变量来进行函数间值的传递
2.此实验通过3个函数实现，a:主函数(main)，b:安全检测函数(check),c:输出函数（print）.
3.主函数(main)的实现：输入已知条件，利用安全检测函数检测已知的进程分配情况是否为安全状况。如果为安全，则输入需请求资源的进程号和所需资源数，否则结束主函数。reqi为进程i的请求向量。进行银行家算法：(1):如果reqi[j]>need[i][j]则认为出错，输出请求的资源数超过它所需的最大数; 否则执行(2); (2):如果reqi[j]>available[i][j]则输出尚无足够的资源;否则执行(3)。
(3):系统试探着把资源分配给进程i，并修改下面数据结构中的数值：available[j]:=available[j]-reqi[j];allocation[i][j]:=allocation[i][j]+reqi[j];
need[i][j]:=need[i][j]-reqi[j];并且保存修改前的数值。(4):系统执行安全性算法。如果不安全则还原(3)中保存的available[j]，allocation[i][j], need[i][j]的值.最后输入是否要继续，如继续则转至前面的输入请求资源的进程号，否则退出。
4．安全检测函数(check): (1)设置两个向量work和finish : work:=available,表示系统可提供给进程继续运行所需的各类资源数目；finish表示系统是否有足够的资源分配给进程，使之完成。开始时先做finish[i]:=false;当有足够资源分配给进程时，再令finish[i]:=true。(2)从进程集合中找到一个能满足下述条件的进程：
a: finish[i]=false; b: need[i][j]<=work[j]; 若找到，执行(3)，否则，执行(4)。
(3):当进程i获得资源后，可顺利执行，直到完成，并释放出分配给它的资源，故应执行：
work[j]:=work[j]+allocation[i,j];
finish[i]:=true;
a[v++]=i; （ 记录安全序列）
go to step 2;
(4):如果所有进程的finish[i]=true都满足，则表示系统处于安全状态，输出安全序列；否则，系统处于不安全状态。
5.输出函数(print): 利用循环体输出各进程号，已分配的资源数数，仍需要的资源数，剩余的可用资源数。
三、实验实施步骤 1.在TC上新建一个文件，并保存为bank1,在编辑界面中输入以下代码：
#define M 50
int allocation[M][M],need[M][M],available[M]; //定义全局变量
int n, m, r;
main()
{void check();
void print();
int i, j, p=0,q=0;
int req[M], allocation1[M][M],need1[M][M],available1[M];
printf("Please input the sum of processes:");
scanf("%d", &n); //输入进程总数
printf("Please input the sum of kinds:");
scanf("%d", &m); //输入资源种类总数
printf("Please input the known condition:\n");
printf(" Allocation\n");
for(i=0;i
for(j=0;j scanf("%d", &allocation[i][j]); //输入已知的进程已分配资源数
printf( "Need\n");
for (i=0;ifor(j=0;j scanf("%d", &need[i][j]); //输入已知的进程还需要的资源数
printf("Available\n");
for (i=0;i scanf("%d", &available[i]); //输入已知的可用资源数
print(); //输出各已知条件
check(); //检测已知的状态是否安全
if (r==1) //如果已知的状态安全则执行以下代码
{do {
printf("\nplease input the NO. of process: ");
scanf("%d", &i); //输入请求资源的进程号
printf("please input the resources of request, A B C:");
for(j=0;j scanf("%d",&req[j]); //输入该进程所需的资源数
p=0;
q=0;
for(j=0;j if(req[j]>need[i][j]) p=1; //判断请求是否超过它所宣布的最大资源数
if(p) printf("The resources of request have been beyond the max number needed!");
else {
for(j=0;j if(req[j]>available[j]) q=1; //判断请求是否超过可用资源数
if(q) printf("There are not enough available resources!");
else {for(j=0;j
银行家算法C语言实现
{ available1[j]=available[j]; /* 保存原已分配的资源数，
allocation1[i][j]=allocation[i][j]; 仍需要的资源数，和可用的
need1[i][j]=need[i][j]; 资源数*/
available[j]=available[j]-req[j]; / * 系统尝试把资源分配
allocation[i][j]=allocation[i][j]+req[j]; 给请求的进程 */
need[i][j]=need[i][j]-req[j];
}
print();
check(); //进行安全检测
if (r==0) //分配后状态不安全
{for (j=0;j {available[j]=available1[j]; /* 还原分配前的已分配的资
allocation[i][j]=allocation1[i][j]; 源数，仍需要的资源数
need[i][j]=need1[i][j]; 和可用的资源数 */
}
printf("return:\n");
print();
}
}
}
printf("\nDo you want to continue? y or n?\n"); //判断是否继续进行资源分配
} while (getch()=='y');
}
}
void check() //检测函数
{int k, f, v=0,i,j;
int work[M],a[M],finish[M];
r=1;
for(i=0;i finish[i]=0; //初始化各进程均没得到足够资源并完成
for(i=0;i work[i]=available[i]; //用work[i]表示可提供进程继续运行的各类资源数
k=n;
do{
for (i=0;i {if (finish[i]==0)
{f=1;
for (j=0;j if (need[i][j]>work[j])
f=0;
if (f==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]=1; 资源数的进程*/
a[v++]=i; //记录安全序列
for (j=0;j work[j]=work[j]+allocation[i][j]; //释放该进程已分配的资源
}
}
}
k--;
}while(k>0);
f=1;
for (i=0;i {
if (finish[i]==0)
{
f=0;
break;
}
}
if (f==0) //若有进程没完成，则为不安全状态
{
printf("This is unsafe \n");
r=0;
}
else // 否则为安全状态
{
printf("This is safe and the safe number is:");
for (i=0;i printf ("%d ",a[i]); //输出安全序列
}
}
void print() //输出函数
{ int i, j;
int process[M];
printf("Process\t Allocation\t Need\n");
若图片无法显示请联系QQ3710167,银行家算法C语言实现系统免费,转发请注明源于www.lwfree.cn
printf("%2d ",need[i][j]);
printf("\n");
}
printf("Available\n");
for(i=0;i printf("%2d ",available[i]);
printf("\n");
}
运行以上程序代码，其中一种输出结果如下：
银行家算法C语言实现
四、实验小结与心得
1.银行家算法的关键在于安全性算法。n遍检测所有进程后，如系统处于安全状态，一定能使n个进程都完成。
2.要注意当系统试探着把资源分配给进程后，如此时检测到系统处于不安全状态，则此时系统不把资源分配给该进程，请联系QQ3710167这时要还原尝试分配时所改变的各数据结构中的数值。银行家算法C语言实现主流程图
3. 刚开始做这个课程设计时不知道从哪里入手，后来到图书馆和网上查了些资料，觉得并不难，但是真正做起来才发现很多细节问题都忘了考虑。银行家算法中可能出现的 情况比较多，所以需要考虑的方面也比较多。经过了反复的思考和多次的修改才得出了以上的结果。通过这次的课程设计，对银行家算法有了更深的认识，并能掌握其设计思想。这两个程序都可以，bank是事先确定好已知的allocation,need ,available，输入简单bank1怎没固定已知条件中的allocation,need,available,须手动输入，但适用更广
银行家算法C语言实现
#define M 50int allocation[M][M],need[M][M],available[M]; int n,m,r;main(){void check(); void print(); int i,j,p=0,q=0; int req[M], allocation1[M][M],need1[M][M],available1[M]; printf("Please input the sum of processes:"); scanf("%d",&n); for(j=0;j printf("Available\n"); for (i=0;ineed[i][j]) p=1; if(p) printf("The resources of request have been beyond the max number needed!"); else { for(j=0;javailable[j]) q=1; if(q) printf("There are not enough available resources!"); else {for(j=0;jwork[j]) f=0; if (f==1) {finish[i]=1; a[v++]=i; for (j=0;j0); f=1; for (i=0;i
银行家算法C语言实现
#include#define m 3 #define n 5 struct REQUEST{ int x; int requ[m];}req;int allocation1[n][m],need1[n][m],available1[m];int r,t;void check(int allocation[][m],int available[m],int need[][m]);void print(int allocation[][m],int available[m],int need[][m]);main(){ int i,j,p=0,q=0; int allocation[n][m]={{0,1,0},{2,0,0},{3,0,2},{2,1,1},{0,0,2}}; int need[n][m]={{7,4,3},{1,2,2},{6,0,0},{0,1,1},{4,3,1}}; int available[m]={3,3,2}; print(allocation,available,need); check(allocation,available,need);if (t==1){do { printf("\nplease input the NO. of process: "); scanf("%d",&req.x); r=req.x; printf("please input the resouces of request A B C:"); for(j=0;jneed[r][j]) p=1; if(p) printf("\nThe resouces of request have been beyond the max number needed!"); else { for(j=0;javailable[j]) q=1; if(q) printf("\nThere are not enough available resouces!"); else {for(j=0;j } } printf("\nDo you want to continue? y or n?\n");}while (getch()=='y');}}void check(int allocation[][m],int available[m],int need[][m]){int k,f=1,v=0,i,j ; int a[n]; int finish[n]={0,0,0,0,0}; int work[m]; t=1; for(i=0;iwork[j]) f=0; if(f==1) {finish[i]=1; a[v++]=i; for (j=0;j0); f=1; for (i=0;i
