C语言编程实现银行家算法

银行家算法是一种避免死锁的算法，它通过动态地分配资源来避免死锁的发生。下面是C语言编程实现银行家算法的步骤：

1.定义进程数、资源数和各进程的最大需求量、已分配资源量和需求资源量等变量。

2.定义一个数组available，表示系统中可用的资源数。

3.定义一个二维数组max，表示各进程对各类资源的最大需求量。

4.定义一个二维数组allocation，表示各进程已分配的各类资源数。

5.定义一个二维数组need，表示各进程还需要的各类资源数。

6.输入各进程对各类资源的最大需求量和已分配资源量，计算出各进程还需要的各类资源数。

7.输入系统中可用的各类资源数。

8.按照银行家算法的流程，判断系统是否处于安全状态，如果是，则分配资源，否则等待。

下面是C语言实现银行家算法的代码：

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

int main()
{
    int available[M] = {3, 3, 2}; // 可用资源数
    int max[N][M] = {{7, 5, 3}, {3, 2, 2}, {9, 0, 2}, {2, 2, 2}, {4, 3, 3}}; // 最大需求量
    int allocation[N][M] = {{0, 1, 0}, {2, 0, 0}, {3, 0, 2}, {2, 1, 1}, {0, 0, 2}}; // 已分配资源量
    int need[N][M]; // 需求资源量
    int work[M]; // 可用资源数的副本
    int finish[N] = {0}; // 进程是否完成的标志
    int i, j, k;

    // 计算出各进程还需要的各类资源数
    for (i = 0; i < N; i++) {
        for (j = 0; j < M; j++) {
            need[i][j] = max[i][j] - allocation[i][j];
        }
    }

    // 初始化work数组
    for (i = 0; i < M; i++) {
        work[i] = available[i];
    }

    // 按照银行家算法的流程，判断系统是否处于安全状态
    for (i = 0; i < N; i++) {
        if (finish[i] == 0) {
            for (j = 0; j < M; j++) {
                if (need[i][j] > work[j]) {
                    break;
                }
            }
            if (j == M) {
                for (k = 0; k < M; k++) {
                    work[k] += allocation[i][k];
                }
                finish[i] = 1;
                i = -1;
            }
        }
    }

    // 判断系统是否处于安全状态
    for (i = 0; i < N; i++) {
        if (finish[i] == 0) {
            printf("系统处于不安全状态，无法分配资源。\n");
            return 0;
        }
    }

    // 分配资源
    printf("系统处于安全状态，可以分配资源。\n");
    printf("请输入要分配资源的进程编号和各类资源数：\n");
    scanf("%d", &i);
    for (j = 0; j < M; j++) {
        scanf("%d", &k);
        if (k > need[i][j] || k > available[j]) {
            printf("分配失败，请求资源数大于所需资源数或可用资源数。\n");
            return 0;
        }
        allocation[i][j] += k;
        need[i][j] -= k;
        available[j] -= k;
    }

    // 输出分配后的资源情况
    printf("分配后的资源情况如下：\n");
    printf("进程  最大需求量  已分配资源量  需求资源量  可用资源数\n");
    for (i = 0; i < N; i++) {
        printf("%d\t", i);
        for (j = 0; j < M; j++) {
            printf("%d ", max[i][j]);
        }
        printf("\t");
        for (j = 0; j < M; j++) {
            printf("%d ", allocation[i][j]);
        }
        printf("\t");
        for (j = 0; j < M; j++) {
            printf("%d ", need[i][j]);
        }
        printf("\t");
        if (i == 0) {
            for (j = 0; j < M; j++) {
                printf("%d ", available[j]);
            }
        }
        printf("\n");
    }

    return 0;
}