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C++编程:银行家算法实现
2023-07-10 19:02:45 深夜i     --     --
C++编程 银行家算法 实现

银行家算法是一种操作系统中的资源分配算法,它可以有效保证系统资源的分配和利用。在银行家算法中,需要分别计算出每个进程的最大需求、已分配资源和所需资源,然后根据这些数据来进行资源的分配,并且在分配过程中实时判断是否会导致死锁。

C++是一种高级编程语言,可以用来实现银行家算法。下面让我们来了解一下如何在C++中实现银行家算法。

首先,我们需要定义一个结构体来表示每个进程的最大需求、已分配资源和所需资源的情况。我们可以使用以下代码实现:

struct process

{

  int process_id;

  int allocate[10];

  int maximum[10];

  int need[10];

};

在这个结构体中,process_id表示进程的ID号,allocate表示已分配资源,maximum表示最大需求,need表示还需要的资源。我们需要使用这个结构体来存储进程的相关信息。

接下来,我们需要编写一个银行家算法函数,来进行资源的分配。我们可以使用以下代码实现:

void banker(process p[], int n, int m, int available[])

{

  int i, j, k;

  int process_seq[10];

  int work[10];

  bool finish[10];

  int count = 0;

  for(i = 0; i < n; i++)

  {

    finish[i] = false;

  }

  for(i = 0; i < m; i++)

  {

    work[i] = available[i];

  }

  while(count < n)

  {

    bool can_allocate = false;

    for(i = 0; i < n; i++)

    {

      if(finish[i] == false)

      {

        int j;

        for(j = 0; j < m; j++)

        {

          if(p[i].need[j] > work[j])

            break;

        }

        if(j == m)

        {

          process_seq[count++] = i;

          finish[i] = true;

          can_allocate = true;

          for(k = 0; k < m; k++)

          {

            work[k] += p[i].allocate[k];

          }

          break;

        }

      }

    }

    if(can_allocate == false)

      cout << "The system is in deadlock!" << endl;

      break;

  }

  if(count == n)

  {

    cout << "The system can allocate resources safely!" << endl;

    cout << "The safe sequence is: " << endl;

    for(i = 0; i < n; i++)

    {

      cout << "P" << process_seq[i] << " ";

    }

    cout << endl;

  }

}

这个银行家算法函数中,我们首先定义了一些变量,比如process_seq用来保存安全序列,finish用来记录进程是否完成,work用来表示当前可用资源,count用来记录已经处理完成的进程数。然后,我们使用while循环来判断是否存在可以分配的资源。

在while循环中,我们首先判断当前进程是否已经完成,如果没有完成,则判断是否存在足够的资源来满足该进程的需求。如果存在足够的资源,则将该进程添加到安全序列中,并将其标记为已经完成。同时,我们需要更新work数组,表示还剩下的可用资源。如果没有足够的资源,则说明系统已经陷入死锁。

最后,我们通过比较count和n的大小来判断是否存在安全序列。如果存在安全序列,则输出安全序列。

在实际使用银行家算法时,我们需要输入每个进程的最大需求量、已经分配的资源和还需要的资源。然后,需要输入系统中可用的资源数量。最后,我们可以调用银行家算法函数来进行资源的分配。

  
  

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