用java语言实现银行家算法

时间: 2024-05-13 20:11:58 浏览: 14
银行家算法是用于避免死锁的一种算法。在多进程并发的环境下,如果进程请求的资源超过了系统所拥有的资源,就可能会导致死锁的情况出现。银行家算法可以通过合理地分配资源来避免死锁的出现。 Java语言实现银行家算法可以参考以下步骤: 1. 定义资源类(Resource),包括资源名称、资源数量、资源状态等属性; 2. 定义进程类(Process),包括进程名称、进程需要的资源数量、进程已经分配到的资源数量、进程状态等属性; 3. 定义银行家类(Banker),包括系统当前拥有的资源数量、系统当前可用的资源数量、已经分配给进程的资源数量等属性,以及分别处理进程请求资源和进程释放资源的方法; 4. 在银行家类中实现银行家算法,处理进程请求资源时检查系统当前是否能够满足进程的请求,如果能够满足就分配资源并更新系统状态,否则暂时不分配资源并将该进程加入等待队列中; 5. 在银行家类中实现进程释放资源的方法,当一个进程释放资源时,将已经释放的资源加回到系统可用资源中,并更新系统状态; 6. 根据需要在主函数中实例化资源、进程和银行家对象,模拟进程请求和释放资源的情况,检查系统状态是否正常。
相关问题

银行家算法java语言

以下是一个简单的银行家算法的Java实现: ```java public class BankerAlgorithm { private int[][] need; // 需求矩阵 private int[][] allocation; // 分配矩阵 private int[] available; // 可用资源向量 private int[] safeSequence; // 安全序列 public BankerAlgorithm(int[][] need, int[][] allocation, int[] available) { this.need = need; this.allocation = allocation; this.available = available; this.safeSequence = new int[allocation.length]; } public boolean isSafe() { boolean[] finish = new boolean[allocation.length]; int[] work = available.clone(); int count = 0; // 安全序列计数器 while (count < allocation.length) { boolean find = false; for (int i = 0; i < allocation.length; i++) { if (!finish[i] && lessEqual(need[i], work)) { for (int j = 0; j < allocation[i].length; j++) { work[j] += allocation[i][j]; } finish[i] = true; safeSequence[count++] = i; find = true; } } if (!find) { return false; // 找不到满足条件的进程,说明不安全 } } return true; } public int[] getSafeSequence() { return safeSequence; } private boolean lessEqual(int[] a, int[] b) { for (int i = 0; i < a.length; i++) { if (a[i] > b[i]) { return false; } } return true; } } ``` 使用时,可以按照以下步骤: 1. 定义需求矩阵、分配矩阵和可用资源向量。 2. 创建`BankerAlgorithm`对象,传入上述三个参数。 3. 调用`isSafe()`方法判断是否安全,如果返回true,则调用`getSafeSequence()`方法获取安全序列。 示例代码: ```java public static void main(String[] args) { int[][] need = {{3, 2, 2}, {6, 1, 3}, {3, 1, 4}, {4, 2, 2}, {4, 3, 3}}; int[][] allocation = {{0, 1, 0}, {2, 0, 0}, {3, 0, 2}, {2, 1, 1}, {0, 0, 2}}; int[] available = {1, 0, 2}; BankerAlgorithm banker = new BankerAlgorithm(need, allocation, available); if (banker.isSafe()) { int[] safeSequence = banker.getSafeSequence(); System.out.println("Safe sequence: " + Arrays.toString(safeSequence)); } else { System.out.println("Not safe!"); } } ```

Java语言实现银行家算法、进程调度过程的模拟、读者-写者问题的写者优先算法。

银行家算法Java实现: ```java import java.util.Scanner; public class BankerAlgorithm { private int need[][], allocate[][], max[][], available[][], np, nr; private void input() { Scanner sc = new Scanner(System.in); System.out.println("Enter no of processes and resources: "); np = sc.nextInt(); // no of processes nr = sc.nextInt(); // no of resources need = new int[np][nr]; // initializing arrays max = new int[np][nr]; allocate = new int[np][nr]; available = new int[1][nr]; System.out.println("Enter allocation matrix: "); for (int i = 0; i < np; i++) for (int j = 0; j < nr; j++) allocate[i][j] = sc.nextInt(); // allocation matrix System.out.println("Enter max matrix: "); for (int i = 0; i < np; i++) for (int j = 0; j < nr; j++) max[i][j] = sc.nextInt(); // max matrix System.out.println("Enter available matrix: "); for (int j = 0; j < nr; j++) available[0][j] = sc.nextInt(); // available matrix sc.close(); } private int[][] calc_need() { for (int i = 0; i < np; i++) for (int j = 0; j < nr; j++) // calculating need matrix need[i][j] = max[i][j] - allocate[i][j]; return need; } private boolean check(int i) { // checking if all resources for ith process can be allocated for (int j = 0; j < nr; j++) if (available[0][j] < need[i][j]) return false; return true; } public void isSafe() { input(); calc_need(); // calculating need matrix boolean done[] = new boolean[np]; int j = 0; while (j < np) { // until all process allocated boolean allocated = false; for (int i = 0; i < np; i++) if (!done[i] && check(i)) { // trying to allocate for (int k = 0; k < nr; k++) available[0][k] = available[0][k] - need[i][k] + max[i][k]; System.out.println("Allocated process : " + i); allocated = done[i] = true; j++; } if (!allocated) break; // if no allocation } if (j == np) // if all processes are allocated System.out.println("\nSafely allocated"); else System.out.println("All process cant be allocated safely"); } public static void main(String[] args) { new BankerAlgorithm().isSafe(); } } ``` 进程调度过程的模拟Java实现: ```java import java.util.*; public class ProcessSchedulingSimulation { static String processNames[]; static int arrivalTimes[]; static int burstTimes[]; static int completionTimes[]; static int turnaroundTimes[]; static int waitingTimes[]; static int numberOfProcesses; static float averageWaitingTime; static float averageTurnaroundTime; static int totalWaitingTime; static int totalTurnaroundTime; public static void main(String args[]) { acceptInput(); computeOutput(); printOutput(); } static void acceptInput() { Scanner scanner = new Scanner(System.in); System.out.print("Enter the number of processes: "); numberOfProcesses = scanner.nextInt(); processNames = new String[numberOfProcesses]; arrivalTimes = new int[numberOfProcesses]; burstTimes = new int[numberOfProcesses]; completionTimes = new int[numberOfProcesses]; turnaroundTimes = new int[numberOfProcesses]; waitingTimes = new int[numberOfProcesses]; for (int i = 0; i < numberOfProcesses; i++) { System.out.print("Enter the name of process " + (i + 1) + ": "); processNames[i] = scanner.next(); System.out.print("Enter the arrival time of process " + (i + 1) + ": "); arrivalTimes[i] = scanner.nextInt(); System.out.print("Enter the burst time of process " + (i + 1) + ": "); burstTimes[i] = scanner.nextInt(); } } static void computeOutput() { for (int i = 0; i < numberOfProcesses; i++) { if (i == 0) { completionTimes[i] = arrivalTimes[i] + burstTimes[i]; } else { if (arrivalTimes[i] > completionTimes[i - 1]) { completionTimes[i] = arrivalTimes[i] + burstTimes[i]; } else { completionTimes[i] = completionTimes[i - 1] + burstTimes[i]; } } turnaroundTimes[i] = completionTimes[i] - arrivalTimes[i]; waitingTimes[i] = turnaroundTimes[i] - burstTimes[i]; totalWaitingTime += waitingTimes[i]; totalTurnaroundTime += turnaroundTimes[i]; } averageWaitingTime = (float) totalWaitingTime / numberOfProcesses; averageTurnaroundTime = (float) totalTurnaroundTime / numberOfProcesses; } static void printOutput() { System.out.println("\nProcess Name\tArrival Time\tBurst Time\tCompletion Time\tTurnaround Time\tWaiting Time"); for (int i = 0; i < numberOfProcesses; i++) { System.out.println( processNames[i] + "\t\t" + arrivalTimes[i] + "\t\t" + burstTimes[i] + "\t\t" + completionTimes[i] + "\t\t" + turnaroundTimes[i] + "\t\t" + waitingTimes[i]); } System.out.println("\nAverage Turnaround Time: " + averageTurnaroundTime); System.out.println("Average Waiting Time: " + averageWaitingTime); } } ``` 读者-写者问题的写者优先算法Java实现: ```java import java.util.concurrent.Semaphore; import java.util.logging.Level; import java.util.logging.Logger; public class WriterPriorityReaderWriter { public static void main(String[] args) { Semaphore resourceAccess = new Semaphore(1); Semaphore readCountAccess = new Semaphore(1); Semaphore serviceQueue = new Semaphore(1); int readCount = 0; Writer writer = new Writer(resourceAccess, readCountAccess, serviceQueue); Reader reader = new Reader(resourceAccess, readCountAccess, serviceQueue, readCount); writer.start(); reader.start(); } } class Writer extends Thread { Semaphore resourceAccess; Semaphore readCountAccess; Semaphore serviceQueue; public Writer(Semaphore resourceAccess, Semaphore readCountAccess, Semaphore serviceQueue) { super("Writer"); this.resourceAccess = resourceAccess; this.readCountAccess = readCountAccess; this.serviceQueue = serviceQueue; } public void run() { while (true) { try { serviceQueue.acquire(); resourceAccess.acquire(); System.out.println("Writing"); resourceAccess.release(); serviceQueue.release(); sleep(1000); } catch (InterruptedException ex) { Logger.getLogger(Writer.class.getName()).log(Level.SEVERE, null, ex); } } } } class Reader extends Thread { Semaphore resourceAccess; Semaphore readCountAccess; Semaphore serviceQueue; int readCount; public Reader(Semaphore resourceAccess, Semaphore readCountAccess, Semaphore serviceQueue, int readCount) { super("Reader"); this.resourceAccess = resourceAccess; this.readCountAccess = readCountAccess; this.serviceQueue = serviceQueue; this.readCount = readCount; } public void run() { while (true) { try { serviceQueue.acquire(); readCountAccess.acquire(); readCount++; if (readCount == 1) { resourceAccess.acquire(); } readCountAccess.release(); serviceQueue.release(); System.out.println("Reading"); readCountAccess.acquire(); readCount--; if (readCount == 0) { resourceAccess.release(); } readCountAccess.release(); sleep(1000); } catch (InterruptedException ex) { Logger.getLogger(Reader.class.getName()).log(Level.SEVERE, null, ex); } } } } ```

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