參考http://blog.csdn.net/yaopeng_2005/article/details/6935235
對小鵬_加油的代碼進行了部分修改,並加入了自己的文檔注釋
定義全局變量,以及主函數main
1 #include <iostream> 2 using namespace std; 3 #define MAXPROCESS 50 //最大進程數 4 #define MAXRESOURCE 100 //最大資源數 5 int AVAILABLE[MAXRESOURCE]; //可用資源數組 6 int MAX[MAXPROCESS][MAXRESOURCE]; //最大需求矩陣 7 int ALLOCATION[MAXPROCESS][MAXRESOURCE]; //分配矩陣 8 int NEED[MAXPROCESS][MAXRESOURCE]; //需求矩陣 9 int REQUEST[MAXPROCESS][MAXRESOURCE]; //進程需要資源數 10 bool FINISH[MAXPROCESS]; //系統是否有足夠的資源分配 11 int p[MAXPROCESS]; //記錄序列 12 int m,n; //m個進程,n個資源 13 void Init(); //初始化變量 14 bool Safe(); //安全檢測 15 void Bank(); //銀行家算法 16 void showdata(int,int); //顯示輸出系統信息 17 int main() 18 { 19 Init(); 20 Safe(); 21 Bank(); 22 }
初始化變量Init函數
1 /*初始化變量*/ 2 void Init() 3 { 4 int i,j; 5 cout << "請輸入進程的數目:"; 6 cin >> m; 7 cout << "請輸入資源的種類:"; 8 cin >> n; 9 cout << "請輸入每個進程最多所需的各資源數,按照" << m << "x" << n << "矩陣輸入" << endl; 10 for(i=0;i<m;i++) 11 for(j=0;j<n;j++) 12 cin >> MAX[i][j]; 13 cout << "請輸入每個進程已分配的各資源數,也按照" << m << "x" << n << "矩陣輸入" << endl; 14 for(i = 0; i < m; i++) 15 for(j = 0; j < n; j++) 16 { 17 cin >> ALLOCATION[i][j]; 18 NEED[i][j] = MAX[i][j] - ALLOCATION[i][j]; 19 if(NEED[i][j] < 0) 20 { 21 cout << "您輸入的第" << i+1 << "個進程所擁有的第" << j+1 << "個資源數錯誤,請重新輸入:" << endl; 22 j--; 23 continue; 24 } 25 } 26 cout << "請輸入各個資源現有的數目:" << endl; 27 for(i = 0; i < n; i++) 28 cin >> AVAILABLE[i]; 29 }
銀行家算法Bank函數
1 /*銀行家算法*/ 2 void Bank() 3 { 4 int i,cusneed,flag = 0; //cousneed資源進程號 5 char again; //鍵盤錄入一個字符用於判斷是否繼續請求資源 6 while(1) 7 { 8 showdata(n,m); 9 cout << endl; 10 /*請求資源*/ 11 while(true) 12 { 13 cout << "請輸入要申請資源的進程號(注:第1個進程號為0,依次類推)" << endl; 14 cin >> cusneed; 15 if (cusneed > m) 16 { 17 cout << "沒有該進程,請重新輸入" << endl; 18 continue; 19 } 20 cout << "請輸入進程所請求的各資源的數量" << endl; 21 for(i = 0; i < n; i++) 22 cin >> REQUEST[cusneed][i]; 23 for(i = 0; i < n; i++) 24 { 25 if(REQUEST[cusneed][i] > NEED[cusneed][i]) //如果用戶選擇的線程的第i個資源請求數>該線程該資源所需的數量 26 { 27 cout << "您輸入的請求數超過進程的需求量!請重新輸入!" << endl; 28 continue; 29 } 30 if(REQUEST[cusneed][i] > AVAILABLE[i]) //如果用戶選擇的線程的第i個資源請求數>系統現有的第i個資源的數量 31 { 32 cout << "您輸入的請求數超過系統有的資源數!請重新輸入!" << endl; 33 continue; 34 } 35 } 36 break; 37 } 38 /*如果請求合理,那麼開始銀行家算法計算*/ 39 /*先將申請的資源進行分配*/ 40 for(i = 0; i < n; i++) 41 { 42 AVAILABLE[i] -= REQUEST[cusneed][i]; //系統可用資源減去申請了的 43 ALLOCATION[cusneed][i] += REQUEST[cusneed][i]; //線程被分配的資源加上已申請了的 44 NEED[cusneed][i] -= REQUEST[cusneed][i]; //線程還需要的資源減去已申請得到的 45 } 46 /*判斷分配申請資源後的系統是否安全;如果不安全則將分配的申請資源還回系統*/ 47 if(Safe()) //AVAILABLE ALLOCATION NEED變動之後,是否會導致不安全 48 cout << "同意分配請求!" << endl; 49 else 50 { 51 cout << "您的請求被拒絕!" << endl; 52 /*資源還回系統*/ 53 for(i = 0; i < n; i++) 54 { 55 AVAILABLE[i] += REQUEST[cusneed][i]; 56 ALLOCATION[cusneed][i] -= REQUEST[cusneed][i]; 57 NEED[cusneed][i] += REQUEST[cusneed][i]; 58 } 59 } 60 /*對進程的需求資源進行判斷;是否還需要資源;即NEED數組是否為0*/ 61 for (i = 0; i < n; i++) 62 if (NEED[cusneed][i] <= 0) 63 flag++; 64 if (flag == n) //如果該進程各資源都已滿足條件,則釋放資源 65 { 66 for (i = 0; i < n; i++) 67 { 68 AVAILABLE[i] += ALLOCATION[cusneed][i]; 69 ALLOCATION[cusneed][i] = 0; 70 NEED[cusneed][i] = 0; 71 } 72 cout << "線程" << cusneed << " 占有的資源被釋放!" << endl; 73 flag = 0; 74 } 75 for(i = 0; i < m; i++) //分配好了以後將進程的標識FINISH改成false 76 FINISH[i] = false; 77 /*判斷是否繼續申請*/ 78 cout << "您還想再次請求分配嗎?是請按y/Y,否請按其它鍵" << endl; 79 cin >> again; 80 if(again == 'y' || again == 'Y') 81 continue; 82 break; 83 } 84 }
安全性算法Safe函數
1 /*安全性算法*/ 2 bool Safe() 3 { 4 int i, j, k, l = 0; 5 int Work[MAXRESOURCE]; //工作數組 6 /*工作數組賦值,與AVAILABLE數組相同*/ 7 for (i = 0; i < n; i++) 8 Work[i] = AVAILABLE[i]; 9 /*FINISH數組賦值,初始為全部false*/ 10 for (i = 0; i < m; i++) 11 FINISH[i] = false; //FINISH記錄每個進程是否安全 12 while (l < m) //正常的話,共執行m次 13 { 14 int init_index = l; 15 for (i = 0; i < m; i++) 16 { 17 if (FINISH[i] == true) //如果這個進程安全則繼續下一個循環 18 continue; 19 for (j = 0; j < n; j++) 20 if (NEED[i][j] > Work[j]) 21 break; 22 if (j == n) 23 { 24 FINISH[i] = true; 25 for (k = 0; k < n; k++) 26 Work[k] += ALLOCATION[i][k]; 27 p[l++] = i;//記錄進程號 28 } 29 else //如果超過繼續循環下一個進程 30 continue; 31 } 32 if (l==init_index) 33 { 34 cout << "系統是不安全的" << endl; 35 return false; 36 } 37 } 38 cout << "系統是安全的" << endl; 39 cout << "安全序列:" << endl; 40 for (i = 0; i < l; i++) 41 { 42 cout << p[i]; 43 if (i != l - 1) 44 cout << "-->"; 45 } 46 cout << endl; 47 return true; 48 }
顯示showdata函數
1 /*顯示*/ 2 void showdata(int n,int m) 3 { 4 int i,j; 5 cout << endl << "-------------------------------------------------------------" << endl; 6 cout << "系統可用的資源數為: "; 7 for (j = 0; j < n; j++) 8 cout << " " << AVAILABLE[j]; 9 cout << endl << "各進程還需要的資源量:" << endl; 10 for(i = 0; i < m; i++) 11 { 12 cout << " 進程" << i << ":"; 13 for(j = 0; j < n; j++) 14 cout << " " << NEED[i][j]; 15 cout << endl; 16 } 17 cout << endl << "各進程已經得到的資源量: " << endl << endl; 18 for (i = 0; i < m; i++) 19 { 20 cout << " 進程" << i << ":"; 21 for (j = 0; j < n; j++) 22 cout << " " << ALLOCATION[i][j]; 23 cout << endl; 24 } 25 cout << endl; 26 }
原博主使用了goto函數,我覺得這個函數還是盡量少用。我對此進行了修改。
測試:在網上找了道銀行家算法的題,在這裡坐下測試;
在銀行家算法中,若出現下述資源分配情況,試問:
Process Allocation Max Available P0 0 0 3 2 0 0 4 4 1 6 2 2 P1 1 0 0 0 2 7 5 0 P2 1 3 5 4 3 6 10 10 P3 0 3 3 2 0 9 8 4 P4 0 0 1 4 0 6 6 10
1)該狀態是否安全?
2)若進程P2提出請求Request(1,2,2,2)後,系統能否將資源分配?