c语言实现银行家算法中的安全性算法

银行家算法是一种用于避免死锁的算法，其实现过程中需要计算系统的安全性。下面是C语言实现银行家算法中的安全性算法：

#include <stdio.h>
#include <stdbool.h>
#define N 5 // 进程数
#define M 3 // 资源数

int available[M] = {3, 3, 2}; // 各类资源的可用数量
int max[N][M] = { {7, 5, 3}, {3, 2, 2}, {9, 0, 2}, {2, 2, 2}, {4, 3, 3} }; // 各进程最大需求
int allocation[N][M] = { {0, 1, 0}, {2, 0, 0}, {3, 0, 2}, {2, 1, 1}, {0, 0, 2} }; // 各进程已分配
int need[N][M]; // 各进程尚需资源数量
bool finish[N] = {false, false, false, false, false}; // 进程是否完成

// 计算need数组
void calc_need() {
    for (int i = 0; i < N; i++) {
        for (int j = 0; j < M; j++) {
            need[i][j] = max[i][j] - allocation[i][j];
        }
    }
}

// 判断是否存在一个未完成的进程，其need小于等于available的资源数
bool check(int p) {
    for (int i = 0; i < M; i++) {
        if (need[p][i] > available[i])
            return false;
    }
    return true;
}

// 安全性算法
void safety_algorithm() {
    int count = 0; // 完成进程数
    int order[N]; // 安全序列
    int work[M]; // 模拟可用资源数
    for (int i = 0; i < M; i++) {
        work[i] = available[i];
    }
    while (count < N) {
        bool flag = false; // 是否找到一个可以完成的进程
        for (int i = 0; i < N; i++) {
            if (!finish[i] && check(i)) { // 如果进程未完成且可以完成
                for (int j = 0; j < M; j++) {
                    work[j] += allocation[i][j]; // 模拟分配资源
                }
                finish[i] = true; // 标记进程已完成
                order[count] = i; // 记录进程号
                count++; // 完成进程数加1
                flag = true;
            }
        }
        if (!flag) { // 如果没有找到可以完成的进程
            printf("无安全序列\n");
            return;
        }
    }
    printf("安全序列：");
    for (int i = 0; i < N; i++) {
        printf("%d ", order[i]);
    }
    printf("\n");
}

int main() {
    calc_need();
    safety_algorithm();
    return 0;
}

在以上代码中，`available`数组表示各类资源的可用数量，`max`数组表示各进程最大需求，`allocation`数组表示各进程已分配，`need`数组表示各进程尚需资源数量，`finish`数组表示进程是否完成。`calc_need`函数用于计算`need`数组，`check`函数用于判断是否存在一个未完成的进程，其`need`小于等于`available`的资源数。`safety_algorithm`函数是安全性算法的主体，用于计算安全序列。在`main`函数中，首先计算`need`数组，然后调用`safety_algorithm`函数计算安全序列。