銀行家算法是一種最有代表性的避免死鎖的算法。在避免死鎖方法中允許進(jìn)程動(dòng)態(tài)地申請(qǐng)資源，但系統(tǒng)在進(jìn)行資源分配之前，應(yīng)先計(jì)算此次分配資源的安全性，若分配不會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)進(jìn)入不安全狀態(tài)，則分配，否則等待。為實(shí)現(xiàn)銀行家算法，系統(tǒng)必須設(shè)置若干數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。

銀行家算法程序代碼如下：

#include<string.h>

#include<stdio.h>

#include<iostream.h>

#defineFALSE0

#defineTRUE1

#defineW10

#defineR10

intM;//總進(jìn)程數(shù)

intN;//資源種類

intALL_RESOURCE[W];//各種資源的數(shù)目總和

intMAX[W][R];//M個(gè)進(jìn)程對(duì)N類資源最大資源需求量

intAVAILABLE[R];//系統(tǒng)可用資源數(shù)

intALLOCATION[W][R];//M個(gè)進(jìn)程已經(jīng)得到N類資源的資源量

intNEED[W][R];//M個(gè)進(jìn)程還需要N類資源的資源量

intRequest[R];//請(qǐng)求資源個(gè)數(shù)

voidoutput()

{

inti,j;

cout<<endl<<"━━━━━━━━━━━━━━━━━━"<<endl;

cout<<"各種資源的總數(shù)量:"<<endl;

for(j=0;j<N;j++)

cout<<"資源"<<j<<":"<<ALL_RESOURCE[j];

cout<<endl;

cout<<"━━━━━━━━━━━━━━━━━━"<<endl;

cout<<"目前各種資源可利用的數(shù)量為:"<<endl;

for(j=0;j<N;j++)

cout<<"資源"<<j<<":"<<AVAILABLE[j];

cout<<endl;

cout<<"━━━━━━━━━━━━━━━━━━"<<endl;

cout<<"各進(jìn)程還需要的資源數(shù)量:"<<endl<<endl;

for(i=0;i<N;i++)

cout<<"資源"<<i;

cout<<endl;

for(i=0;i<M;i++)

{
cout<<"進(jìn)程"<<i<<":";

for(j=0;j<N;j++)

cout<<NEED[i][j]<<"";

cout<<endl;

}

cout<<endl;

cout<<"━━━━━━━━━━━━━━━━━━"<<endl;

cout<<"各進(jìn)程已經(jīng)得到的資源量:"<<endl<<endl;

for(i=0;i<N;i++)

cout<<"資源"<<i;

cout<<endl;

for(i=0;i<M;i++)

{
cout<<"進(jìn)程"<<i<<":";

for(j=0;j<N;j++)

cout<<ALLOCATION[i][j]<<"";

cout<<endl;

}

cout<<endl;

}

voiddistribute(intk)

{

intj;

for(j=0;j<N;j++)

{

AVAILABLE[j]=AVAILABLE[j]-Request[j];

ALLOCATION[k][j]=ALLOCATION[k][j]+Request[j];

NEED[k][j]=NEED[k][j]-Request[j];

}

}

voidrestore(intk)

{

intj;

for(j=0;j<N;j++)

{

AVAILABLE[j]=AVAILABLE[j]+Request[j];

ALLOCATION[k][j]=ALLOCATION[k][j]-Request[j];

NEED[k][j]=NEED[k][j]+Request[j];

}

}

intcheck()

{

intWORK[R],FINISH[W];

inti,j;

for(j=0;j<N;j++)WORK[j]=AVAILABLE[j];

for(i=0;i<M;i++)FINISH[i]=FALSE;

for(i=0;i<M;i++)

{

for(j=0;j<N;j++)

{

if(FINISH[i]==FALSE&&NEED[i][j]<=WORK[j])

{

WORK[j]=WORK[i]+ALLOCATION[i][j];

}

}

FINISH[i]=TRUE;

}

for(i=0;i<M;i++)

{

if(FINISH[i]==FALSE)

{

cout<<endl;

cout<<"系統(tǒng)不安全!!!本次資源申請(qǐng)不成功!!!"<<endl;

cout<<endl;

return1;

}

else

{

cout<<endl;

cout<<"經(jīng)安全性檢查，系統(tǒng)安全，本次分配成功。"<<endl;

cout<<endl;

return0;

}

}

}

voidbank()//銀行家算法

{

inti=0,j=0;

charflag='Y';

while(flag=='Y'||flag=='y')

{

i=-1;

while(i<0||i>=M)

{

cout<<"━━━━━━━━━━━━━━━━━━"<<endl;

cout<<endl<<"請(qǐng)輸入需申請(qǐng)資源的進(jìn)程號(hào):";

cin>>i;

if(i<0||i>=M)cout<<"輸入的進(jìn)程號(hào)不存在，重新輸入!"<<endl;

}

cout<<"請(qǐng)輸入進(jìn)程"<<i<<"申請(qǐng)各類資源的數(shù)量:"<<endl;

for(j=0;j<N;j++)

{
cout<<"資源"<<j<<":";

cin>>Request[j];

if(Request[j]>NEED[i][j])//若請(qǐng)求的資源數(shù)大于進(jìn)程還需要i類資源的資源量j

{

cout<<endl<<"進(jìn)程"<<i<<"申請(qǐng)的資源數(shù)大于進(jìn)程"<<i<<"還需要"<<j<<"類資源的數(shù)量!";
cout<<"若繼續(xù)執(zhí)行系統(tǒng)將處于不安全狀態(tài)!"<<endl;

flag='N';

break;

}

else

{

if(Request[j]>AVAILABLE[j])//若請(qǐng)求的資源數(shù)大于可用資源數(shù)

{

cout<<endl<<"進(jìn)程"<<i<<"申請(qǐng)的資源數(shù)大于系統(tǒng)可用"<<j<<"類資源的數(shù)量!";

cout<<"若繼續(xù)執(zhí)行系統(tǒng)將處于不安全狀態(tài)!"<<endl;

flag='N';

break;

}

}

}

if(flag=='Y'||flag=='y')

{

distribute(i);//調(diào)用change(i)函數(shù)，改變資源數(shù)

if(check())//若系統(tǒng)安全

{

restore(i);//調(diào)用restore(i)函數(shù)，恢復(fù)資源數(shù)

output();//輸出資源分配情況

}

else//若系統(tǒng)不安全

output();//輸出資源分配情況

}

else//若flag=N||flag=n

cout<<endl;

cout<<"是否繼續(xù)銀行家算法演示,按'Y'或'y'鍵繼續(xù),按'N'或'n'鍵退出演示:";

cin>>flag;

}

}

voidversion()

{

cout<<endl;

cout<<"\t　銀行家算法　　"<<endl;

}

voidmain()//主函數(shù)

{

inti=0,j=0,p;

version();

getchar();

cout<<endl<<"請(qǐng)輸入總進(jìn)程數(shù):";

cin>>M;

cout<<endl<<"━━━━━━━━━━━━━━━━━━"<<endl;

cout<<"請(qǐng)輸入總資源種類:";

cin>>N;

cout<<endl<<"━━━━━━━━━━━━━━━━━━"<<endl;

cout<<"請(qǐng)輸入各類資源總數(shù):(需要輸入數(shù)為"<<N<<"個(gè))";

for(i=0;i<N;i++)

cin>>ALL_RESOURCE[i];

cout<<endl<<"━━━━━━━━━━━━━━━━━━"<<endl;

cout<<"輸入各進(jìn)程所需要的各類資源的最大數(shù)量:(需要輸入數(shù)為"<<M*N<<"個(gè))";

for(i=0;i<M;i++)

{

for(j=0;j<N;j++)

{

do

{

cin>>MAX[i][j];

if(MAX[i][j]>ALL_RESOURCE[j])

cout<<endl<<"占有資源超過了聲明的該資源總數(shù),請(qǐng)重新輸入"<<endl;

}

while(MAX[i][j]>ALL_RESOURCE[j]);

}

}

cout<<endl<<"━━━━━━━━━━━━━━━━━━"<<endl;

cout<<"輸入各進(jìn)程已經(jīng)占據(jù)的各類資源的數(shù)量:(需要輸入數(shù)為"<<M

*N<<"個(gè))";

for(i=0;i<M;i++)

{

for(j=0;j<N;j++)

{

do

{

cin>>ALLOCATION[i][j];

if(ALLOCATION[i][j]>MAX[i][j])

cout<<endl<<"占有資源超過了聲明的最大資源,請(qǐng)重新輸入"<<endl;

}

while(ALLOCATION[i][j]>MAX[i][j]);

}

}

for(j=0;j<N;j++)//初始化資源數(shù)量

{

p=ALL_RESOURCE[j];

for(i=0;i<M;i++)

{

p=p-ALLOCATION[i][j];//減去已經(jīng)被占據(jù)的資源

AVAILABLE[j]=p;

if(AVAILABLE[j]<0)

AVAILABLE[j]=0;

}

}

for(i=0;i<M;i++)

for(j=0;j<N;j++)

NEED[i][j]=MAX[i][j]-ALLOCATION[i][j];

output();

bank();

}