操作系统----模拟银行家算法
简介：2015级，大三狗，菜，人傻，哈哈，不过喜欢编程啦。贴个实验时做的算法，挺有意思。 如有需求，请做参考，什么换换参数名字呀，函数名字呀，调换代码位置呀，切换 输出的格式呀。。。知道期末很忙，但不要照着抄啦，等会儿都挂了就爽歪歪，哈哈哈，就这样。
以下是代码主要内容。。。与注释，被自己的贴心与善良感动。 本人脸皮厚，深知其菜。欢迎吐槽！
#include"stdio.h"
#include"stdlib.h"
#include"string.h"
#include<iostream>
#include<cstring>
#include<vector>
#include<iomanip>
using namespace std;
//Available[i] 系统中现有的i类资源数
//Max[1:n,1:m] i进程对j 类资源的最大需求量
//Allocation[i,j] 进程i 已占有的j类资源的数量
//Need[i,j] 表示进程i还需要申请的j类资源的数量
//Need[i,j]=Max[i,j]-Allocation[i,j]
//Request[i,j]=k,进程i申请k个j类资源
//步骤1：如果Request[i,j]+Allocation[i,j]<Max[i,j],是:转向步骤2..否，需求量太大，报错
//步骤2：如果Request[i,j]<=Avaliable[j]成立，转向步骤3，如果不成立，阻塞
//步骤3：系统试探着把资源分配给进程P[i], 并修改下面数据结构当中的值：
//Available[i,j]=Available[j]-Request[i,j]
//Allocation[i,j]=Allocation[i,j]+Request[i,j]
//Need[i,j]=Need[i,j]-Request[i,j]
//步骤4：调用系统安全性检查算法，检查此次资源分配后系统是否处于安全状态。若安全，满足进程Pi的资源申请
//否则，将本次试探分配作废，恢复原来的资源分配状态。
//安全状态检查算法
//步骤1：初始化
// 工作向量： work[i:m]: 他表示系统可提供给进程继续运行所需的各类资源数目，它含有m个元素
//表示系统中的资源类型数。在执行安全算法开始时，Work=Available;
//bool 类型向量 Finish[1:n] 他表示是否有足够的资源分配给各个进程，使之运行完成。开始时令
//Finish[i]=false;当有足够资源非配给进程Pi时，置 Finish[i]=true;
//步骤2：
//寻找一个进程，Finish[i]=false 且Need[i,j]<=Work[j]，找到执行步骤3，找不到执行步骤4
//步骤3：释放资源，进程得以完成：Work[j]=Work[j]+Allocation[i,j],Finish[i]=true,返回步骤2
//步骤4:Finish全为true，则为true,否则则是false,不安全
//时间复杂度 O(mxn^2)
int n,m;
int &resource_num=n;
int &process_num=m;
const int MAX_PROCESS=50;
const int MAX_RESOURCE=50;
struct info
{
int P_MAX[MAX_RESOURCE];//声明所需要的最大的资源数
int allocation[MAX_RESOURCE];//进程已经获得资源数
int need[MAX_RESOURCE]; //进程还需获得资源数
}PROCESS[MAX_PROCESS]; //进程
int available[MAX_RESOURCE];//最大资源类型数为50个
int request[MAX_RESOURCE]; //试探分配的资源
void init()
{
int i,j;
printf("请输入资源种类数:");
scanf("%d",&n);
for(i=0;i<n;i++)
{ printf("请输入第%d个资源的最大资源数:\n",i);
scanf("%d",&available[i]);
}
printf("请输入进程数:");
scanf("%d",&m);
printf("请输入各进程对各资源的最大需求数:\n");
for(i=0;i<m;i++)
{ // printf("请输入第%d进程对各资源的最大需求数:\n",i);
for(j=0;j<n;j++)
{
cout<<"请输入第"<<i<<"个进程对"<<j<<"个资源的最大需求数:"<<endl;
scanf("%d",&PROCESS[i].P_MAX[j]);
PROCESS[i].allocation[j]=0;
PROCESS[i].need[j]=PROCESS[i].P_MAX[j];
}
}
printf("\n");
}
int WORK[MAX_PROCESS];
int FINISH[MAX_PROCESS];
vector<int> ok_queue;
//进程数为 m，资源数为 n
int get_ok_process()
{
int i,j,is_ok=1;
for(i=0;i<process_num;i++)
{
if(FINISH[i]==false)
{
for(j=0;j<resource_num;j++)
{
if(PROCESS[i].need[j]>WORK[j])
{
is_ok=false;
}
}
if(is_ok)
{
break;
}else
{
is_ok=true;
}
}
}
return i;
}
int safe()
{
ok_queue.clear();
memset(FINISH,0,sizeof(FINISH));
for(int i=0;i<resource_num;i++)
WORK[i]=available[i];
int i=get_ok_process();
while(i<process_num)
{
for(int j=0;j<resource_num;j++)
{
WORK[j]+=PROCESS[i].allocation[j];
FINISH[i]=true;
}
ok_queue.push_back(i);
i=get_ok_process();
}
int is_safe=true;
for(int haha=0;haha<process_num;haha++)
{
is_safe=is_safe&FINISH[haha];
}
return is_safe;
}
void print_Allocation(int times)
{
cout.setf(ios::left);
cout<<"-------------T"<<times<<"时刻"<<"资源分配图--------------"<<endl;
cout<<setw(15)<<"-----PROCESS"<<
setw(15)<<"--ALLOCATION"<<
setw(15)<<"---------MAX"<<
setw(15)<<"--------NEED"<<
setw(15)<<"---AVAILABLE"<<endl;
for(int i=0;i<process_num;i++)
{
cout<<"P"<<setw(15)<<i;
for(int j=0;j<resource_num;j++)
cout<<setw(5)<<PROCESS[i].allocation[j];
for(int j=0;j<resource_num;j++)
cout<<setw(5)<<PROCESS[i].P_MAX[j];
for(int j=0;j<resource_num;j++)
cout<<setw(5)<<PROCESS[i].need[j];
for(int j=0;j<resource_num;j++)
cout<<setw(5)<<available[j];
cout<<endl;
}
}
//ALLOCATION算法:
//Request[i,j]=k,进程i申请k个j类资源
//步骤1：如果Request[i,j]+Allocation[i,j]<Max[i,j],是:转向步骤2..否，需求量太大，报错
//步骤2：如果Request[i,j]<=Avaliable[j]成立，转向步骤3，如果不成立，阻塞
//步骤3：系统试探着把资源分配给进程P[i], 并修改下面数据结构当中的值：
//Available[j]=Available[j]-Request[j]
//Allocation[i,j]=Allocation[i,j]+Request[j]
//Need[i,j]=Need[i,j]-Request[j]
//步骤4：调用系统安全性检查算法，检查此次资源分配后系统是否处于安全状态。若安全，满足进程Pi的资源申请
//否则，将本次试探分配作废，恢复原来的资源分配状态。
void allo(int times)
{
cout<<"第"<<times<<"次ALLOCATION:"<<endl;
int i;
cout<<"请输入您要分配的进程编号,上限为"<<process_num-1<<":"<<endl;
cin>>i;
if(i>=process_num||i<0)
{
cout<<"无此进程"<<endl;
return ;
}
cout<<"请输入第"<<i<<"个进程"<<resource_num<<"个资源的ALLOCATION,用空格隔开:"<<endl;
int is_ok=true;
for(int j=0;j<resource_num;j++)
{
scanf("%d",&request[j]);
if(request[j]>available[j]||
request[j]+PROCESS[i].allocation[j]
>PROCESS[i].P_MAX[j])
{
is_ok=false;
break;
}
}
if(is_ok)
{
for(int j=0;j<resource_num;j++)
{
available[j]=available[j]-request[j];
PROCESS[i].allocation[j]+=request[j];
PROCESS[i].need[j]-=request[j];
}
if(safe())
{
print_Allocation(times);
cout<<"安全序列为:";
for(int v=0;v<ok_queue.size();v++)
{
cout<<ok_queue[v]<<" ";
}
cout<<endl;
}
else
{
cout<<"不安全，恢复原始分配状态"<<endl;
for(int j=0;j<resource_num;j++)
{
available[j]=available[j]+request[j];
PROCESS[i].allocation[j]-=request[j];
PROCESS[i].need[j]+=request[j];
}
print_Allocation(times);
}
}else
{
cout<<"需求量过大，无法满足，进程阻塞"<<endl;
}
}
int main()
{
int i;
init();
int times=0;
do
{
printf("选择1--用银行家算法;选择0--退出:");
scanf("%d",&i);
if(i==1)
allo(times++);
}while(i==1);
return 0;
}