實現(xiàn)銀行家算法

1、銀行家算法法 銀行家家算法是一一種最有代代表性的避避免死鎖的的算法。 要解釋釋銀行家算算法，必須須先解釋操操作系統(tǒng)安安全狀態(tài)和和不安全狀狀態(tài)。 安全狀狀態(tài)：如果果存在一個個由系統(tǒng)中中所有進程程構成的安安全序列PP1，PPn，則系系統(tǒng)處于安安全狀態(tài)。安全狀態(tài)態(tài)一定是沒沒有死鎖發(fā)發(fā)生。 不安全全狀態(tài):不不存在一個個安全序列列。不安全全狀態(tài)不一一定導致死死鎖。 那么什什么是安全全序列呢？ 安全序序列：一個個進程序列列P1，Pn是安全的的，如果對對于每一個個進程Pii(1iin），它它以后尚需需要的資源源量不超過過系統(tǒng)當前前剩余資源源量與所有有進程Pjj (j i )當前占占有資源量量之和。 銀行家家

2、算法： 我們可可以把操作作系統(tǒng)看作作是銀行家家，操作系系統(tǒng)管理的的資源相當當于銀行家家管理的資資金，進程程向操作系系統(tǒng)請求分分配資源相相當于用戶戶向銀行家家貸款。操操作系統(tǒng)按按照銀行家家制定的規(guī)規(guī)則為進程程分配資源源，當進程程首次申請請資源時，要要測試該進進程對資源源的最大需需求量，如如果系統(tǒng)現(xiàn)現(xiàn)存的資源源可以滿足足它的最大大需求量則則按當前的的申請量分分配資源，否否則就推遲遲分配。當當進程在執(zhí)執(zhí)行中繼續(xù)續(xù)申請資源源時，先測測試該進程程已占用的的資源數(shù)與與本次申請請的資源數(shù)數(shù)之和是否否超過了該該進程對資資源的最大大需求量。若超過則則拒絕分配配資源，若若沒有超過過則再測試試系統(tǒng)現(xiàn)存存的資源能能否

3、滿足該該進程尚需需的最大資資源量，若若能滿足則則按當前的的申請量分分配資源，否否則也要推推遲分配。 算法： n：系系統(tǒng)中進程程的總數(shù) m：資資源類總數(shù)數(shù) Avaailabble: ARRAAY1.m of iintegger; Maxx: ARRRAY1.nn,1.m oof inntegeer; Alllocattion: ARRRAY11.n,1.mm off inttegerr; Neeed: AARRAYY1.n,1.m of iintegger; Reqquestt: ARRRAY1.nn,1.m oof inntegeer; 符號說說明： Avaailabble 可可用剩余資資源

4、Maxx 最大需需求 Alllocattion 已分配資資源 Neeed 需求求資源 Reqquestt 請求資資源 當進程程pi提出出資源申請請時，系統(tǒng)統(tǒng)執(zhí)行下列列 步驟：(“=”為賦值符符號，“=”為等等號) steep（1）若若Requuest=Neeed, ggoto stepp（2）；否則錯誤誤返回 steep（2）若若Requuest=Avaailabble, gotoo steep（3）；否則進程程等待 steep（3）假假設系統(tǒng)分分配了資源源，則有： Avaailabble=AAvaillablee-Reqquestt; Alllocattion=Alloocatiion+RR

5、equeest; Neeed=Neeed-RRequeest 若系統(tǒng)統(tǒng)新狀態(tài)是是安全的，則則分配完成成 若系統(tǒng)統(tǒng)新狀態(tài)是是不安全的的，則恢復復原狀態(tài)，進進程等待 為進行行安全性檢檢查，定義義數(shù)據(jù)結構構： Worrk:ARRRAY1.mm off inttegerr; Finnish:ARRAAY1.n of BBooleean; 安全性性檢查的步步驟： steep (11): Worrk=Avvailaable; Finnish=falsse; steep (22) 尋找找滿足條件件的i： a.FFinissh=ffalsee; b.NNeed=Worrk; 如果不不存在，ggoto step

6、p(4) steep(3) Worrk=Woork+AAlloccatioon; Finnish=truee; gotto sttep(22) steep (44) 若對對所有i,Finiish=ttrue,則系統(tǒng)處處于安全狀狀態(tài)，否則則處于不安安全狀態(tài) /* 銀行家算算法，操作作系統(tǒng)概念念(OS concceptss Sixx Ediitionn) reeedit by JJohnnny haagen，SSCAU，rrun aat vcc6.0 */ #inncludde mmallooc.h #inncludde sstdioo.h #inncludde sstdliib.h #deefi

7、nee alllocleen siizeoff(strruct alloocatiion) #deefinee maxxlen sizeeof(sstrucct maax) #deefinee avaalen sizeeof(sstrucct avvailaable) #deefinee neeedlenn sizzeof(struuct nneed) #deefinee finnilenn sizzeof(struuct ffinissh) #deefinee patthlenn sizzeof(struuct ppath) strruct alloocatiion intt vallue;

8、 strruct alloocatiion *nextt; ; strruct max intt vallue; strruct max *nexxt; ; strruct avaiilablle /*可用資源源數(shù)*/ intt vallue; strruct avaiilablle *nnext; ; strruct needd /*需需求資源數(shù)數(shù)*/ intt vallue; strruct needd *neext; ; strruct pathh intt vallue; strruct pathh *neext; ; strruct finiish intt staat; strru

9、ct finiish *nextt; ; intt maiin() intt roww,collum,sstatuus=0,i,j,t,teemp,pproceessteest; strruct alloocatiion *alloocheaad,*aallocc1,*aallocc2,*aallocctempp; strruct max *maxxheadd,*maaxiumm1,*mmaxiuum2,*maxttemp; strruct avaiilablle *aavaheead,*avaiilablle1,*avaiilablle2,*workkheadd,*woork1,*worrk

10、2,*workktempp,*woorkteemp1; strruct needd *neeedheead,*needd1,*nneed22,*neeedteemp; strruct finiish *finiiheadd,*fiinishh1,*ffinissh2,*finiishteemp; strruct pathh *paathheead,*pathh1,*ppath22; priintf(n請請輸入系統(tǒng)統(tǒng)資源的種種類數(shù):); scaanf(%d,&collum); priintf(請輸入入現(xiàn)時內存存中的進程程數(shù):); scaanf(%d,&roww); priintf(請輸入入已分配

11、資資源矩陣:n); forr(i=00;irrow;ii+) forr (j=0;jnexxt=allloc22-neext=NNULL; scaanf(%d,&alllocheead-valuue); staatus+; elsse allloc2=(strruct alloocatiion *)mallloc(allooclenn); scaanf(%d,%d,&allooc2-valuue); if(stattus=1) alllocheead-nextt=allloc2; staatus+; allloc1-nexxt=allloc22; allloc1=allooc2; allloc

12、2-nexxt=NUULL; staatus=0; priintf(請輸入入最大需求求矩陣:n); forr(i=00;irrow;ii+) forr (j=0;jneext=mmaxiuum2-nextt=NULLL; scaanf(%d,&maxxium11-vaalue); staatus+; elsse maxxium22=(sttructt maxx *)mmallooc(maaxlenn); scaanf(%d,%d,&maxiium2-vallue); if(stattus=1) maxxheadd-neext=mmaxiuum2; staatus+; maxxium11-nee

13、xt=mmaxiuum2; maxxium11=maxxium22; maxxium22-neext=NNULL; staatus=0; priintf(請輸入入現(xiàn)時系統(tǒng)統(tǒng)剩余的資資源矩陣:n); forr (j=0;jnexxt=avvailaable22-neext=NNULL; worrk1-nextt=worrk2-nextt=NULLL; scaanf(%d,&avaailabble1-vallue); worrk1-valuue=avvailaable11-vaalue; staatus+; elsse avaailabble2=(strruct avaiilablle*)mmal

14、looc(avvalenn); worrk2=(struuct aavaillablee*)maallocc(avaalen); scaanf(%d,%d,&avaiilablle2-valuue); worrk2-valuue=avvailaable22-vaalue; if(stattus=1) avaaheadd-neext=aavaillablee2; worrkheaad-nnext=workk2; staatus+; avaailabble1-nexxt=avvailaable22; avaailabble1=avaiilablle2; worrk1-nextt=worrk2; w

15、orrk1=wwork22; avaailabble2-nexxt=NUULL; worrk2-nextt=NULLL; staatus=0; alllocteemp=aalloccheadd; maxxtempp=maxxheadd; forr(i=00;irrow;ii+) forr (j=0;jnextt=neeed2-nextt=NULLL; neeed1-valuue=maaxtemmp-vvaluee-alllocteemp-valuue; staatus+; elsse neeed2=(struuct nneed *)maallocc(neeedlenn); neeed2-val

16、uue=(mmaxteemp-valuue)-(allooctemmp-vvaluee); if(stattus=1) neeedheaad-nnext=needd2; staatus+; neeed1-nextt=neeed2; neeed1=nneed22; maxxtempp=maxxtempp-neext; alllocteemp=aallocctempp-neext; neeed2-nextt=NULLL; staatus=0; forr(i=00;ineext=ffinissh2-nextt=NULLL; finnish11-sttat=00; staatus+; elsse fi

17、nnish22=(sttructt finnish*)mallloc(finiilen); finnish22-sttat=00; if(stattus=1) finniheaad-nnext=finiish2; staatus+; finnish11-neext=ffinissh2; finnish11=finnish22; finnish22-neext=NNULL; /*IInitiializzatioon coompleeatedd*/ staatus=0; proocessstestt=0; forr(temmp=0;tempproww;temmp+) alllocteemp=aal

18、loccheadd; neeedtemmp=neeedheead; finnishttemp=finiiheadd; worrktemmp=woorkheead; forr(i=00;istatt=0) forr(j=00;jnextt,worrktemmp=woorkteemp-nextt) if(needdtempp-vaaluevvaluee) proocessstestt+; if(proccessttest=collum) forr(j=00;jvaluue+=aallocctempp-vaalue; worrktemmp1=wworkttemp11-neext; alllocteemp=aallocctempp-neext; if(stattus=0) patthheaad=paath1=pathh2=(sstrucct paath*)mallloc(ppathllen); patth1-nextt=patth2-nextt=NULLL; patth1-valuue=i; staatus+; elsse patth2=(