假定有多个进程对多种资源进行请求,设计银行家算法的数据结构和程序结构,判定是否存在资源分配的安全序列。在Dev-C++或CodeBlock集成开发环境下使用C语言编写程序,实现这个算法并进行测试。

时间: 2024-02-29 19:53:25 浏览: 90
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vc++银行家算法,判断分配是否使进程处于安全状态

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银行家算法是一种避免死锁的资源分配算法,它需要维护一些数据结构来判断是否存在资源分配的安全序列。以下是一个简单的实现示例: ```c #include <stdio.h> #include <stdbool.h> #include <stdlib.h> #define MAX_PROCESSES 10 #define MAX_RESOURCES 10 // 进程结构体 typedef struct _Process { int allocated[MAX_RESOURCES]; // 已分配的资源数量 int needed[MAX_RESOURCES]; // 尚需的资源数量 bool finished; // 进程是否已完成 } Process; // 全局变量 int num_processes; // 进程数量 int num_resources; // 资源数量 int available[MAX_RESOURCES]; // 可用资源数量 Process processes[MAX_PROCESSES]; // 进程数组 // 初始化数据 void init() { // 读取进程数量和资源数量 printf("Enter number of processes: "); scanf("%d", &num_processes); printf("Enter number of resources: "); scanf("%d", &num_resources); // 读取可用资源数量 printf("Enter available resources:\n"); for (int i = 0; i < num_resources; i++) { scanf("%d", &available[i]); } // 读取每个进程已分配和尚需的资源数量 for (int i = 0; i < num_processes; i++) { printf("Enter allocated resources for process %d:\n", i); for (int j = 0; j < num_resources; j++) { scanf("%d", &processes[i].allocated[j]); } printf("Enter needed resources for process %d:\n", i); for (int j = 0; j < num_resources; j++) { scanf("%d", &processes[i].needed[j]); } processes[i].finished = false; } } // 比较两个数组是否相等 bool array_equal(int *a, int *b, int n) { for (int i = 0; i < n; i++) { if (a[i] != b[i]) { return false; } } return true; } // 判断是否存在安全序列 bool is_safe() { int work[MAX_RESOURCES]; bool finish[MAX_PROCESSES]; // 初始化 work 数组和 finish 数组 for (int i = 0; i < num_resources; i++) { work[i] = available[i]; } for (int i = 0; i < num_processes; i++) { finish[i] = false; } // 查找满足条件的进程 int count = 0; int safe_sequence[MAX_PROCESSES]; while (count < num_processes) { bool found = false; for (int i = 0; i < num_processes; i++) { if (!finish[i] && array_equal(processes[i].needed, work, num_resources)) { for (int j = 0; j < num_resources; j++) { work[j] += processes[i].allocated[j]; } finish[i] = true; safe_sequence[count] = i; count++; found = true; break; } } if (!found) { return false; } } // 输出安全序列 printf("Safe sequence: "); for (int i = 0; i < num_processes; i++) { printf("%d ", safe_sequence[i]); } printf("\n"); return true; } // 分配资源 void allocate_resources() { int request[MAX_RESOURCES]; int pid; // 读取请求的进程ID和资源数量 printf("Enter process ID and request:\n"); scanf("%d", &pid); for (int i = 0; i < num_resources; i++) { scanf("%d", &request[i]); } // 判断请求是否合法 for (int i = 0; i < num_resources; i++) { if (request[i] > processes[pid].needed[i] || request[i] > available[i]) { printf("Request is invalid!\n"); return; } } // 尝试分配资源 for (int i = 0; i < num_resources; i++) { available[i] -= request[i]; processes[pid].allocated[i] += request[i]; processes[pid].needed[i] -= request[i]; } // 判断是否存在安全序列 if (is_safe()) { printf("Request is granted.\n"); } else { printf("Request is denied.\n"); // 回滚分配的资源 for (int i = 0; i < num_resources; i++) { available[i] += request[i]; processes[pid].allocated[i] -= request[i]; processes[pid].needed[i] += request[i]; } } } int main() { init(); is_safe(); allocate_resources(); return 0; } ``` 该程序使用了一个Process结构体来存储每个进程已分配的资源数量和尚需的资源数量,以及一个available数组来存储可用资源数量。程序通过输入来初始化数据,并使用is_safe函数判断是否存在安全序列。如果分配资源后仍然存在安全序列,则分配资源成功,否则分配资源失败。 需要注意的是,该程序只是一个简单的示例代码,实际的银行家算法可能会更加复杂,需要考虑更多的因素,如请求队列、死锁检测等。
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