3.cpp

银行家算法的模拟实现

#include "string.h" 
#include "iostream"
using namespace std;
#define FALSE 0 
#define TRUE 1 
#define W 10
#define R 20
int M ; //总进程数
int N ; //资源种类 
int ALL_RESOURCE[W];//各种资源的数目总和
int MAX[W][R]; //M个进程对N类资源最大资源需求量
int AVAILABLE[R]; //系统可用资源数
int ALLOCATION[W][R]; //M个进程已经得到N类资源的资源量
int NEED[W][R]; //M个进程还需要N类资源的资源量
int Request[R]; //请求资源个数
void showdata() //函数showdata,输出资源分配情况
{ 
   int i,j; 
   cout<<"各种资源的总数量(all):"<<endl; 
   cout<<" "; 
   for (j=0;j<N;j++)cout<<" 资源"<<j<<": "<<ALL_RESOURCE[j]; 
   cout<<endl<<endl; 
   cout<<"系统目前各种资源可用的数为(available):"<<endl; 
   cout<<" "; 
   for (j=0;j<N;j++)cout<<" 资源"<<j<<": "<<AVAILABLE[j]; 
   cout<<endl<<endl; 
   cout<<" 各进程还需要的资源量(need):"<<endl<<endl; 
   cout<<"       资源0"<<"     资源1"<<"    资源2"<<endl;
   for (i=0;i<M;i++) 
   for (i=0;i<M;i++) 
   { 
     cout<<"进程p"<<i<<":   "; 
     for (j=0;j<N;j++)cout<<NEED[i][j]<<"        ";; 
     cout<<endl; 
   } 
   cout<<endl; 
   cout<<" 各进程已经得到的资源量(allocation): "<<endl<<endl; 
   cout<<"       资源0"<<"     资源1"<<"     资源2"<<endl;
   for (i=0;i<M;i++) 
   { 
     cout<<"进程p"<<i<<":    "; 
     for (j=0;j<N;j++)cout<<ALLOCATION[i][j]<<"       "; 
     cout<<endl; 
   } 
   cout<<endl; 
} 
void changdata(int k) //函数changdata,改变可用资源和已经拿到资源和还需要的资源的值
{ 
   int j; 
   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];}}
void rstordata(int k) //函数rstordata,恢复可用资源和已经拿到资源和还需要的资源的值
{int j; 
   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];}}
int chkerr(int s) //函数chkerr,检查是否安全
{ 	int WORK,FINISH[W]; 
    int i,j,k=0; 
    for(i=0;i<M;i++)FINISH[i]=FALSE; 
    for(j=0;j<N;j++) 
	{
		WORK=AVAILABLE[j]; 
        i=s; 
        do
		{ 
          if(FINISH[i]==FALSE&&NEED[i][j]<=WORK)
		{
			WORK=WORK+ALLOCATION[i][j]; 
              FINISH[i]=TRUE; 
              i=0; 
		} 
          else 
		{ i++; 
		} 
		}while(i<M);
        for(i=0;i<M;i++) 
        if(FINISH[i]==FALSE) 
		{
	       cout<<endl; 
           cout<<" 系统不安全!!! 本次资源申请不成功!!!"<<endl; 
           cout<<endl; 
           return 1; 
		} 
	} 
    cout<<endl; 
    cout<<" 经安全性检查，系统安全，本次分配成功。"<<endl; 
    cout<<endl; 
    return 0; 
}
void bank()   //银行家算法
{
     int i=0,j=0; 
     char flag='Y'; 
     
     while(flag=='Y'||flag=='y') 
	{ 
       i=-1; 
       while(i<0||i>=M) 
	   { 
         cout<<" 请输入需申请资源的进程号（从P0到P"<<M-1<<"，否则重输入!）:"; 
         cout<<"p";cin>>i; 
         if(i<0||i>=M)cout<<" 输入的进程号不存在，重新输入!"<<endl; 
	   } 
      cout<<" 请输入进程P"<<i<<"申请的资源数:"<<endl; 
     for (j=0;j<N;j++) 
	 {
		 { 
        cout<<" 资源"<<j<<": "; 
        cin>>Request[j];
		 }
      if(Request[j]>NEED[i][j]) //若请求的资源数大于进程还需要i类资源的资源量j
	{ 
         cout<<" 进程P"<<i<<"申请的资源数大于进程P"<<i<<"还需要"<<j<<"类资源的资源量!"; 
         cout<<"申请不合理，出错!请重新选择!"<<endl<<endl; 
         flag='N'; 
         break; 
	} 
    else 
	{
     if(Request[j]>AVAILABLE[j]) //若请求的资源数大于可用资源数
	{ 
      cout<<" 进程P"<<i<<"申请的资源数大于系统可用"<<j<<"类资源的资源量!"; 
      cout<<"申请不合理，出错!请重新选择!"<<endl<<endl; 
     flag='N'; 
      break; 
		} 
	} 
	} 
     if(flag=='Y'||flag=='y') 
	{ 
      changdata(i); //调用changdata(i)函数，改变资源数
      if(chkerr(i)) //若系统安全
	{ 
         rstordata(i); //调用rstordata(i)函数，恢复资源数
         showdata();   //输出资源分配情况
	} 
      else       //若系统不安全 
      showdata(); //输出资源分配情况 
	} 
      else      //若flag=N||flag=n
      showdata(); 
      cout<<endl; 
      cout<<" 是否继续银行家算法演示,按'Y'或'y'键继续,按'N'或'n'键退出演示: "; 
      cin>>flag; 
	} 
} 

void main() //主函数
{ 
   int i=0,j=0,p; 
   cout<<"请输入总进程数:"<<endl;
   cin>>M;
   cout<<"请输入总资源种类:"<<endl;
   cin>>N;
   cout<<"请输入总资源数(all_resource):"<<endl;
   for(i=0;i<N;i++)
   cin>>ALL_RESOURCE[i];
   cout<<"依次输入各进程所需要的最大资源数量(max):"<<endl;
   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<<"占有资源超过了声明的该资源总数,请重新输入"<<endl;
          }while (MAX[i][j]>ALL_RESOURCE[j]);
      }
}
cout<<"依次输入各进程已经占据的资源数量(allocation):"<<endl;
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<<"占有资源超过了声明的最大资源,请重新输入"<<endl;
          }while (ALLOCATION[i][j]>MAX[i][j]);
         }
     }
     //初始化资源数量
      for (j=0;j<N;j++)
      { p=ALL_RESOURCE[j];
         for (i=0;i<M;i++)
          {
           p=p-ALLOCATION[i][j];//减去已经被占据的资源
           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];
      showdata();
      bank();
}