本篇博文为追忆以前写过的算法系列第二篇(20081021)

温故知新

目的：具有代表性的死锁避免算法是Dijskstra给出的银行家算法。本实验是基于银行家算法的思想通过编写C++程序实现银行家算法的计算机程序化。使其更有用。同一时候也加深了有关自愿申请、避免死锁等概念，体会避免死锁的实际实现过程与方法。

要求： 1.设定进程p对各类资源r合理的最大需求max及初值确定；2.设定系统提供资源初始状况allocation。3.设定每次某个进程对各类资源的申请表示need；4.编制C++程序。基于银行家算法思想。决定申请是否被同意。

说明：

1．数据结构

如果有p个进程r类资源，则有例如以下数据结构：

max[p][r]          p个进程对r类资源的最大需求量

allocation[p][r] p个进程已经得到r类资源的资源量

need[p][r]        p个进程还须要r类资源的资源量

available[r]    当前系统对r类资源的可用资源数

2．银行家算法

设进程I提出请求request[r]，则银行家算法按例如以下规则进行推断。

(1)假设request[r]<=need[p][r]，则转(2)；否则，出错。

(2)假设request[r]<=available

[r]，则转(3)；否则，出错。

(3)系统试探分配资源，改动相关数据：

available[r]= available [r]-request[r]

allocation[pn][r]=allocation[pn]+request[r]

need[pn][r]=need[pn][r]-request[r]

当中，pn指第pn行申请资源。

(4)系统运行安全性检查，如安全，则分配成立。否则试探险性分配作废，系统恢复原状，进程等待。

3．安全性检查

(1)设置两个工作向量work=available；finish[p]=0；

(2)从进程集合中找到一个满足下述条件的进程。

finish[i]=0

need<=work

如找到，运行(3)。否则，运行(4)

(3)设进程获得资源。可顺利运行，直至完毕，从而释放资源：

work=work+allocation

finish[i]=1

转(2)；

(4)如全部的进程finish[p]=1，则表示安全；否则系统不安全。

算法流程：

watermark/2/text/aHR0cDovL2Jsb2cuY3Nkbi5uZXQvZ3VqaW5qaW5zZXU=/font/5a6L5L2T/fontsize/400/fill/I0JBQkFCMA==/dissolve/70/gravity/SouthEast">

算法程序：

// gujinjin 08/10/05_06

// 避免死锁银行家算法的C++ 编程实现

#include

using namespace std;

// p 进程数，r 资源种类

#define p 4

#define r 3

/*-----------------------------------------------*/

/*输入函数*/

/*-----------------------------------------------*/

//a-max,b-allocation,c-need,d-available

void input(int a[p][r],int b[p][r],int c[p][r],int d[r])

{

int i,j;

cout<

for(i=0;i

for(j=0;j>a[i][j];

cout<

for(i=0;i

for(j=0;j>b[i][j];

cout<

for(i=0;i

for(j=0;j>c[i][j];

cout<

for(j=0;j>d[j];

}

/*-----------------------------------------------*/

/*比較函数*/

/*-----------------------------------------------*/

//比較结果为m中的元素全大于n中的元素返回1，否则返回0

int com(int m[r],int n[r])

{

int i,flag=0;

for(i=0;i

if(m[i]

{

flag=1;

break;

}

if(flag==1)return(0);

else return(1);

}

/*-----------------------------------------------*/

/*安全性检验函数*/

/*-----------------------------------------------*/

//b、c、d意义同上

int stest(int b[p][r],int c[p][r],int d[r])

{

int i,j,k,l,flag=0,flag1=0;

int t[r],finish[p],dd[r];

for(i=0;i

for(i=0;i

cout<

for(k=0;k

{

for(i=0;i

{

if(finish[i]==1)continue;

else

{

for(j=0;j

if(com(dd,t))

{

finish[i]=1;

cout<

flag=1;

for(l=0;l

break;

}

}

if(flag==1)break;

}

}

cout<

for(l=0;l

{

//cout<

if(finish[l]==0)flag1=1;

}

//cout<

if(flag1==0)return(1); //flag1为记录finish是否有0存在的标记，当flag1=0时，安全

else return(0);

}

/*-----------------------------------------------*/

/*申请进程后的安全性检验函数*/

/*-----------------------------------------------*/

//req-request,n-第n个进程申请资源

void rtest(int b[p][r],int c[p][r],int d[r],int req[r],int n)

{

int i,j;

int t[r];

n=n-1;

for(i=0;i

if(com(d,req)&&com(t,req))//对available，request进行比較

{

for(j=0;j

{

b[n][j]=b[n][j]+req[j];

c[n][j]=c[n][j]-req[j];

d[j]=d[j]-req[j];

}

if(stest(b,c,d))cout<

\n";

else

{

cout<

cout<

for(j=0;j

{

b[n][j]=b[n][j]-req[j];

c[n][j]=c[n][j]+req[j];

d[j]=d[j]+req[j];

}

}

}

else cout<

\n";

}

/*-----------------------------------------------*/

/*主函数*/

/*-----------------------------------------------*/

void main()

{

int j,n; //n-第n个资源申请

int max[p][r],allocation[p][r],need[p][r];

int available[r],request[r];

input(max,allocation,need,available);

if(stest(allocation,need,available)==1)cout<

else cout<

cout<

for(j=0;j>request[j];

cout<

cin>>n;

rtest(allocation,need,available,request,n);

}

结果演示：