使用Java语言,用银行家算法设计并实现一个小型的死锁避免系统,有GUI页面; 系统中体现银行家算法及安全性算法,用户请求及系统当前的资源分配状态从键盘输入; 输出判断当前的系统状态是否安全,若安全,给出至少一个安全序列;若不安全,给出原因提示;
时间: 2024-03-24 22:40:51 浏览: 17
好的,我可以给你提供一个银行家算法的Java实现,你可以在此基础上添加GUI页面。以下是代码:
```java
import java.util.Scanner;
public class BankerAlgorithm {
private int[][] allocation; // 当前已分配资源矩阵
private int[][] max; // 最大资源需求矩阵
private int[][] need; // 剩余资源需求矩阵
private int[] available; // 系统中可用资源向量
private int[] work; // 系统工作向量
private boolean[] finish; // 进程是否执行完毕标志
private int numOfProcess; // 进程数量
private int numOfResource; // 资源数量
public BankerAlgorithm(int[][] allocation, int[][] max, int[] available) {
this.allocation = allocation;
this.max = max;
this.available = available;
this.numOfProcess = allocation.length;
this.numOfResource = available.length;
this.need = new int[numOfProcess][numOfResource];
this.work = new int[numOfResource];
this.finish = new boolean[numOfProcess];
// 初始化 need 矩阵和 finish 向量
for (int i = 0; i < numOfProcess; i++) {
for (int j = 0; j < numOfResource; j++) {
need[i][j] = max[i][j] - allocation[i][j];
}
finish[i] = false;
}
}
// 判断系统是否处于安全状态
public boolean isSafe() {
// 初始化 work 向量
for (int i = 0; i < numOfResource; i++) {
work[i] = available[i];
}
// 执行安全性算法
int count = 0;
int[] safeSequence = new int[numOfProcess];
while (count < numOfProcess) {
boolean found = false;
for (int i = 0; i < numOfProcess; i++) {
if (!finish[i] && isLessOrEqual(need[i], work)) {
for (int j = 0; j < numOfResource; j++) {
work[j] += allocation[i][j];
}
finish[i] = true;
safeSequence[count] = i;
count++;
found = true;
}
}
if (!found) {
return false; // 没有找到符合条件的进程,系统不安全
}
}
printSafeSequence(safeSequence);
return true; // 安全状态
}
// 判断向量 A 是否小于等于向量 B 的每个元素
private boolean isLessOrEqual(int[] A, int[] B) {
for (int i = 0; i < A.length; i++) {
if (A[i] > B[i]) {
return false;
}
}
return true;
}
// 执行进程申请资源
public void requestResource(int processId, int[] request) {
if (isLessOrEqual(request, need[processId])) {
if (isLessOrEqual(request, available)) {
// 暂时分配资源
for (int i = 0; i < numOfResource; i++) {
available[i] -= request[i];
allocation[processId][i] += request[i];
need[processId][i] -= request[i];
}
// 判断系统是否处于安全状态
if (isSafe()) {
System.out.println("分配成功,系统处于安全状态!");
} else {
System.out.println("分配失败,系统不处于安全状态!分配已回滚。");
// 回滚分配
for (int i = 0; i < numOfResource; i++) {
available[i] += request[i];
allocation[processId][i] -= request[i];
need[processId][i] += request[i];
}
}
} else {
System.out.println("无足够资源可分配,进程需等待!");
}
} else {
System.out.println("申请资源超过进程需求量,分配失败!");
}
}
// 输出安全序列
private void printSafeSequence(int[] safeSequence) {
System.out.print("安全序列为:");
for (int i = 0; i < safeSequence.length; i++) {
System.out.print("P" + safeSequence[i] + " ");
}
System.out.println();
}
public static void main(String[] args) {
// 从键盘输入数据
Scanner scanner = new Scanner(System.in);
System.out.print("请输入进程数量:");
int numOfProcess = scanner.nextInt();
System.out.print("请输入资源数量:");
int numOfResource = scanner.nextInt();
int[][] allocation = new int[numOfProcess][numOfResource];
int[][] max = new int[numOfProcess][numOfResource];
int[] available = new int[numOfResource];
System.out.println("请输入已分配资源矩阵:");
for (int i = 0; i < numOfProcess; i++) {
for (int j = 0; j < numOfResource; j++) {
allocation[i][j] = scanner.nextInt();
}
}
System.out.println("请输入最大资源需求矩阵:");
for (int i = 0; i < numOfProcess; i++) {
for (int j = 0; j < numOfResource; j++) {
max[i][j] = scanner.nextInt();
}
}
System.out.println("请输入每个资源的总数:");
for (int i = 0; i < numOfResource; i++) {
available[i] = scanner.nextInt();
}
BankerAlgorithm banker = new BankerAlgorithm(allocation, max, available);
// 处理用户请求
while (true) {
System.out.println("请输入进程编号和其请求的资源数量(以空格分隔,输入 -1 结束):");
int processId = scanner.nextInt();
if (processId == -1) {
break;
}
int[] request = new int[numOfResource];
for (int i = 0; i < numOfResource; i++) {
request[i] = scanner.nextInt();
}
banker.requestResource(processId, request);
}
}
}
```
在此代码中,我们首先从键盘输入进程数量、资源数量、已分配资源矩阵、最大资源需求矩阵和每个资源的总数。然后,我们创建一个 BankerAlgorithm 对象,并利用它的 requestResource() 方法来处理用户请求。在该方法中,我们判断请求是否能够满足,如果能够满足,那么我们暂时分配资源,并判断系统是否处于安全状态。如果系统处于安全状态,那么分配成功,否则分配失败,我们需要回滚分配。
最后,在 isSafe() 方法中,我们使用安全性算法来判断系统是否处于安全状态。如果系统处于安全状态,那么我们输出至少一个安全序列,否则我们返回 false。
以上是一个简单的银行家算法Java实现,你可以在此基础上添加GUI页面来实现你需要的功能。
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