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模拟实现银行家算法

#include<iostream.h>

#define N 4       //定义进程数   

#define M 3       //定义资源数  

#define False 0

#define True 1

//————————————  初始化资源分配表  ——————————————

 

int Max[N][M]={{3,2,2},{6,1,3},{3,1,4},{4,2,2}};    //各进程所需最大资源数

int Allocation[N][M]={{1,0,0},{5,1,1},{2,1,1},{0,0,2}};   //系统已分配资源

int Need[N][M]={{2,2,2},{1,0,2},{1,0,3},{4,2,0}};  //还需资源

int Available[M]={1,1,2};  //系统可用资源

int Request[M];   //请求分配的资源序列

 

//—————————————   所 用 函 数  ———————————————

void showdata();//显示资源状况

int request(int i);//资源分配算法

int safe();//安全性算法

int free(int i);//资源释放

 

//+++++++++++++++   输出资源状况  +++++++++++++++

void showdata() 

{

   int i,j;

   cout<<"+++++++++++++++++++++++++++++++"<<endl;

   cout<<"+++++    资源分配情况     +++++"<<endl;

   cout<<"+++++++++++++++++++++++++++++++"<<endl;

   //cout<<endl;

//输出可用资源

   cout<<"系统可用资源(Available):\n";

 

   //按 <R1,R2,R3>罗列各类资源

   cout<<"  <";

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

   {

       cout<<"R"<<j+1;

       if(j<M-1)cout<<",";

   }

   cout<<">：";

   for (j=0;j<M;j++) //输出可用资源

   {

       cout<<Available[j]<<" ";

   }

   cout<<endl<<endl;

//输出所需资源

   cout<<"各进程资源最大需求(Max):\n";

   cout<<"      <R1 R2 R3>\n";

   for (i=0;i<N;i++) //扫描各进程

   {

       cout<<"  pr"<<i<<"：";

       for (j=0;j<M;j++) //各类资源最大需求  

       {

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

       }

       cout<<endl;

   } 

   cout<<endl;

   

//输出所获得的资源情况

   cout<<"各进程当前获得资源(Allocation):\n";

   cout<<"      <R1 R2 R3>\n";

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

   {

      cout<<"  pr"<<i<<"：";

      for(j=0;j<M;j++)//输出当前已分配资源数

      {

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

      }

      cout<<endl;

   }

   cout<<endl;

//输出仍需资源情况

   cout<<"各进程仍需资源(Need):\n";

   cout<<"      <R1 R2 R3>\n";

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

   {

       cout<<"  pr"<<i<<"：";

       for(j=0;j<M;j++)//输出还需要资源数

       {

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

       }

       cout<<endl;

   }

   cout<<"================================="<<endl;

   cout<<"================================="<<endl;

}

//+++++++++++++++++++   资 源 分 配 算 法  +++++++++++++++++++++++

int request(int i)//为进程pr[i]进行资源分配

{

    int j,flag;

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

    {

      if(Request[j]>Need[i][j])

      {

          cout<<"对不起，申请的资源大于它需要的资源数，请重试！";

          return -1;  break;

      }

      if(Request[j]>Available[j]) 

      {

          cout<<"对不起，当前系统可用资源不够，请等待！";

          return -1;  break;

      }

    }

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

    {

      Available[j]=Available[j]-Request[j];   //可用资源减少

      Allocation[i][j]=Allocation[i][j]+Request[j];//所得资源增加

      Need[i][j]=Need[i][j]-Request[j];       //仍需资源减少

    }

    flag=safe();

    if(flag<0) 

    {

        cout<<"分配不成功，请等待！";

        for (j=0;j<M;j++)//把资源恢复成分配之前的状态

        { 

            Available[j]=Available[j]+Request[j];  

            Allocation[i][j]=Allocation[i][j]-Request[j]; 

            Need[i][j]=Need[i][j]+Request[j]; 

        }

    }

    return 0;

}

//+++++++++++++++++++++++   安 全 性 算 法  +++++++++++++++++++++++++

int safe()

{

    int Finish[N]={False};

    int Work[M],temp[N];

    int i,j,k,z=0,flag;

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

        Work[j]=Available[j]; //工作分配初始化为系统可用资源 

    for(i=0;i<N;i++) //扫描所有进程

    {

        flag=0; //标记 

        for(j=0;j<M;j++)//扫描各类资源

        {

          if(Finish[i]==False && Need[i][j]<=Work[j])//R[j]类资源满足

          {   

              flag++; //统计得到满足的资源类总数

              if(flag==M) //进程Pr[i]各类全部得到满足

              {

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

                    Work[k]+=Allocation[i][k];//工作分配加上可用资源

                Finish[i]=True; //将进程pr[i]写入安全序列中

                temp[z]=i; z++; //序列生成

                i=-1; //为下一次进程全扫描作准备               

              }

          }

          else break;

        }

        if(Finish[i]==False && i==N-1)//全扫描至最后一个进程仍未分配 

        {

            cout<<"系统不安全!!!\n";//如果不成功，输出系统不安全

            return -1;

            break;

        }

        else if(Finish[i]==True && i==N-1) break;//进程全部分配成功

    }

    cout<<"系统资源分配成功!"<<endl; //如果安全，输出成功

    cout<<"安全序列：";

    for(z=0;z<N;z++)  //输出安全序列

        cout<<"pr"<<temp[z]<<" ";

    cout<<endl;

    return 0;

}

//+++++++++++++++++++   资 源 释 放  +++++++++++++++++++++

int free(int i)

{

    int j;

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

    {

        Available[j]+=Allocation[i][j]; //系统可用资源增加

        Allocation[i][j]=0;  //进程所获资源置0

    }

    return 1;

}

//++++++++++++++++++++   主 函 数  +++++++++++++++++++++++

void main()

{

    int choice;  //用户选择

    showdata();  //显示资源状况

    safe();  //进行安全性检查

    while(1)

    {

       cout<<endl;

       cout<<"************************************"<<endl;

       cout<<"**   1:分配资源     2:释放资源    **"<<endl;

       cout<<"**   3:显示资源     4:离    开    **"<<endl;

       cout<<"************************************"<<endl;

       cout<<"输入要进行的操作:";

       cin>>choice;

       if(choice==1)//分配资源

       {

           int i;

           cout<<"请输入您要分配的进程号(0,1,2,3):";

           cin>>i;

           cout<<"请输入您要为该进程分配的资源<R1,R2,R3>:";

           for(int j=0;j<M;j++) cin>>Request[j];

           request(i);

       }

       else if(choice==2)//释放资源

       {

           int i;

           cout<<"请输入您要释放资源的进程号(0,1,2,3):";

           cin>>i;

           free(i);

       }

       else if(choice==3)//显示资源

       {

           showdata();

       }

       else if(choice==4)  break; //离 开

       else cout<<"请输入合法数字!";

    }

}