银行家算法 C语言实现.docx
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银行家算法C语言实现
《操作系统原理》
上机作业（报告）
作业：
银行家算法
班级：
姓名：
学号：
时间：
题目
银行家算法模拟
作业要求
【题目要求】编制模拟银行家算法的程序，并以下面给出的例子验证所编写的程序的正确性。
系统某一时刻T0中A、B、C3类资源分别还剩3、3、2个，请按银行家算法回答：
一、T0系统是否处于安全状态？
请打印输出找到的资源分配的安全序列。
二、如果T0时刻进程P1提出需要（1、0、2）个资源的请求，系统能否满足它的请求？
如果T0时刻进程P4提出需要（3、3、0）个资源的请求，系统能否满足它的请求？
如果T0时刻进程P0提出需要（0、2、0）个资源的请求，系统能否满足它的请求？
【实验要求】可选编程语言：
C/C++/Java/C#/Python；
实现在同一个程序文件中（C/C++）；
请适当注释；
报告正文（运行屏幕截图及源代码）
1.
T0时刻系统安全
2.
P1可以完成需求
3.
P4不能完成需求
4.
P0可以完成需求
源代码：
#include
#defineresNum3
#defineproNum5
intavailable[resNum];//当前系统可用（剩余）资源
intmaxRequest[proNum][resNum]={{7,5,3},{3,2,2},{9,0,2},{2,2,2},{4,3,3}};//进程的最大需求资源
intallocation[proNum][resNum]={{0,1,0},{2,0,0},{3,0,2},{2,1,1},{0,0,2}};//进程已经分配的资源
intneed[proNum][resNum]={{7,4,3},{1,2,2},{6,0,0},{0,1,1},{4,3,1}};//进程还需要的资源
boolFinish[proNum];//是否安全（是否进程完成），完成true，未完成false
intsafeArray[proNum];//安全序列
intrequest[resNum];//进程请求资源量
intnum;//资源数量计数
voidinitSafeArray（）//安全序列初始化
{
inti=0;
for（i=0;i{
safeArray[i]=0;
}
}
voidprintSystemMessage（）//打印当前系统信息
{
inti,j;
printf（"\n------------------------------------------------------------------------------------\n"）;
printf（"当前系统各类资源剩余：
"）;
for（i=0;i{
printf（"%d",available[i]）;
}
printf（"\n当前系统资源情况：
\n"）;
printf（"PID\tMax\t\t\tAllocation\t\tNeed\n"）;
for（i=0;i{
printf（"P%d\t",i）;
for（j=0;j{
printf（"%3d",maxRequest[i][j]）;
}
printf（"\t\t"）;
for（j=0;j{
printf（"%3d",allocation[i][j]）;
}
printf（"\t\t"）;
for（j=0;j{
printf（"%3d",need[i][j]）;
}
printf（"\n"）;
}
}
voidprintSafeMessage（int*work,intn）//打印安全检查信息
{
inti;
printf（"P%d\t",n）;
for（i=0;i{
printf（"%3d",work[i]）;
}
printf（"\t\t"）;
for（i=0;i{
printf（"%3d",allocation[n][i]）;
}
printf（"\t\t"）;
for（i=0;i{
printf（"%3d",need[n][i]）;
}
printf（"\t\t"）;
for（i=0;i{
printf（"%3d",allocation[n][i]+work[i]）;
}
printf（"\n"）;
}
boolisFinish（intn）//判断进程n的需求资源是否全为零
{
inti;
num=0;
for（i=0;i{
if（need[n][i]==0）
{
num++;
}
}
if（num==resNum）
{
returntrue;
}
else
{
returnfalse;
}
}
//安全检查
boolisSafe（）
{
inti;
intsafeArrayIndex=0;
intallFinish=0;
intwork[resNum];
intn=0;
inttemp=0;
intpNum=0;
boolflag=false;
for（i=0;i{
work[i]=0;
}
for（i=0;i{
work[i]=available[i];
}
for（i=0;i{
flag=isFinish（i）;
if（flag==true）
{
Finish[i]=true;
allFinish++;
}
else
{
Finish[i]=false;
}
}
while（allFinish!
=proNum）//预分配开始
{
num=0;
for（i=0;i{
if（need[n][i]<=work[i]&&Finish[n]==false）
{
num++;
}
}
if（num==resNum）
{
for（i=0;i{
work[i]=work[i]+allocation[n][i];
}
allFinish++;
printSafeMessage（work,n）;
safeArray[safeArrayIndex]=n;
safeArrayIndex++;
Finish[n]=true;
}
n++;
if（n>=proNum）
{
n=n%proNum;
if（temp==allFinish）
{
break;
}
temp=allFinish;
}
pNum=allFinish;
}
for（i=0;i{
if（Finish[i]==false）
{
printf（"\n当前系统不安全！
\n\n"）;
returnfalse;
}
}
printf（"\n当前系统安全！
\n安全序列为：
"）;
for（i=0;i{
flag=isFinish（i）;
if（flag==true）
{
pNum--;
}
}
for（i=0;i{
printf（"%d",safeArray[i]）;
}
returntrue;
}
//主函数
intmain（）
{
intcurProcess=0;
inta=-1,i,j;
printf（"系统有1、2、3三种资源，请输入当前系统各类资源剩余：
"）;
for（i=0;i{
scanf（"%d",&available[i]）;
}
printSystemMessage（）;
printf（"\n系统安全情况分析\n"）;
printf（"PID\tWork\t\t\tAllocation\t\tNeed\t\t\tWork+Allocation\n"）;
boolisStart=isSafe（）;
while（isStart）//用户输入或者预设系统资源分配合理才能继续运行
{
//限制用户输入，以防用户输入大于进程数量的数字，以及输入其他字符
do
{
if（curProcess>=proNum||a==0）
{
printf（"\n请不要输入超出进程数量的值或者其他字符：
\n"）;
while（getchar（）!
='\n'）{};
a=-1;
}
printf（"\n------------------------------------------------------------------------------------\n"）;
printf（"\n输入要分配的进程：
"）;
a=scanf（"%d",&curProcess）;
printf（"\n"）;
}while（curProcess>=proNum||a==0）;
//限制用户输入，此处只接受数字，以防用户输入其他字符（乱输是不允许的）
for（i=0;i{
do
{
if（a==0）
{
printf（"\n请不要输入除数字以外的其他字符，请重新输入：
\n"）;
while（getchar（）!
='\n'）{};//清空缓冲区
a=-1;
}
printf（"请输入要分配给进程P%d的第%d类资源：
",curProcess,i+1）;
a=scanf（"%d",&request[i]）;
}while（a==0）;
}
//判断用户输入的分配是否合理，如果合理，开始进行预分配
num=0;
for（i=0;i{
if（request[i]<=need[curProcess][i]&&request[i]<=available[i]）
{
num++;
}
else
{
printf（"\n发生错误！
可能原因如下：
\n
（1）请求分配的资源可能大于该进程的某些资源的最大需求量\n
（2）系统所剩的资源不足\n"）;
break;
}
}
if（num==resNum）
{
num=0;
for（j=0;j{
available[j]=available[j]-request[j];
allocation[curProcess][j]=allocation[curProcess][j]+request[j];
need[curProcess][j]=need[curProcess][j]-request[j];
if（need[curProcess][j]==0）
{
num++;
}
}
//如果分配以后该进程完成，则释放该进程占用资源
if（num==resNum）//释放已完成资源
{
for（i=0;i{
available[i]=available[i]+allocation[curProcess][i];
}
printf（"\n本次分配进程P%d完成,该进程占用资源全部释放完毕\n",curProcess）;
}
else
{
//资源分配可以不用一次性满足进程需求
printf（"\n本次分配进程P%d未完成\n",curProcess）;
}
printSystemMessage（）;
printf（"\n系统安全情况分析\n"）;
printf（"PID\tWork\t\t\tAllocation\t\tNeed\t\t\tWork+Allocation\n"）;
//预分配完成以后，判断该系统是否安全，若安全，则可继续进行分配，若不安全，将已经分配的资源换回来
if（!
isSafe（））
{
for（j=0;j{
available[j]=available[j]+request[j];
allocation[curProcess][j]=allocation[curProcess][j]-request[j];
need[curProcess][j]=need[curProcess][j]+request[j];
}
printf（"资源不足，分配失败！
\n"）;
}
}
}
return0;
}
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