编写实现银行家算法,在算法执行过程中,首先判断申请资源的进程所申请的资源数目是否合法,若合法,则可以为其进行试分配,再利用安全性算法判断是否存在安全序列,若存在,则说明可以给申请资源的进程分配资源。否则,不进行资源的分配。 1.创建二维数组等数据结构用来表示进程对资源的使用情况,相关数据包括进程名称、进程数目、资源数目、最大需求数目、已分配数目、仍需数目及当前状态下可利用数目等。 2.在用户输入所有初始化信息后,首先对信息以矩阵形式输出,再输入一组可用资源数目,此时系统判断是否存在安全序列,若有则输出一个安全序列;若无,则表示初始化不正确,请重新输入。 3.在已经处于安全状态的前提下,某进程提出新的资源申情,包括进程名称、申请资源数目等,先对用户提出的请求进行合法性检查,若请求合法,则进行试分配。最后对试分配后的状态,调用安全性检查算法进行是否存在安全序列的判断。若安全,给出分配后资源使用情况,并输出一个安全序列。否则,拒绝申请并打印出相应的拒绝原因。用Java实现。

时间: 2024-03-16 15:44:30 浏览: 60
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用银行家算法实现资源分配

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以下是基于银行家算法的Java代码实现: ```java import java.util.Scanner; public class BankerAlgorithm { private int[][] max; // 最大需求矩阵 private int[][] allocation; // 已分配矩阵 private int[][] need; // 需求矩阵 private int[] available; // 可利用资源向量 private int processNum; // 进程数量 private int resourceNum; // 资源种类数量 private boolean[] finish; // 完成状态向量 // 构造函数 public BankerAlgorithm() { Scanner sc = new Scanner(System.in); System.out.print("请输入进程数量:"); processNum = sc.nextInt(); System.out.print("请输入资源数量:"); resourceNum = sc.nextInt(); max = new int[processNum][resourceNum]; allocation = new int[processNum][resourceNum]; need = new int[processNum][resourceNum]; available = new int[resourceNum]; finish = new boolean[processNum]; // 初始化最大需求矩阵 System.out.println("请按行输入各进程的最大需求矩阵:"); for (int i = 0; i < processNum; i++) { for (int j = 0; j < resourceNum; j++) { max[i][j] = sc.nextInt(); } } // 初始化已分配矩阵和需求矩阵 System.out.println("请按行输入各进程的已分配矩阵:"); for (int i = 0; i < processNum; i++) { for (int j = 0; j < resourceNum; j++) { allocation[i][j] = sc.nextInt(); need[i][j] = max[i][j] - allocation[i][j]; } } // 初始化可利用资源向量 System.out.println("请输入可利用资源向量:"); for (int i = 0; i < resourceNum; i++) { available[i] = sc.nextInt(); } } // 输出矩阵 private void printMatrix(int[][] matrix, String name) { System.out.println(name + "矩阵如下:"); for (int i = 0; i < processNum; i++) { for (int j = 0; j < resourceNum; j++) { System.out.print(matrix[i][j] + " "); } System.out.println(); } } // 输出向量 private void printVector(int[] vector, String name) { System.out.println(name + "向量如下:"); for (int i = 0; i < resourceNum; i++) { System.out.print(vector[i] + " "); } System.out.println(); } // 判断是否满足安全性 private boolean isSafe() { int[] work = new int[resourceNum]; // 工作向量 boolean[] tempFinish = new boolean[processNum]; // 暂存完成状态向量 // 初始化工作向量和完成状态向量 for (int i = 0; i < resourceNum; i++) { work[i] = available[i]; } for (int i = 0; i < processNum; i++) { tempFinish[i] = false; } // 寻找安全序列 int count = 0; // 计数器,记录已找到的进程数 while (count < processNum) { boolean flag = false; // 标记是否找到符合条件的进程 for (int i = 0; i < processNum; i++) { if (!tempFinish[i]) { int j; for (j = 0; j < resourceNum; j++) { if (need[i][j] > work[j]) { break; } } if (j == resourceNum) { flag = true; tempFinish[i] = true; count++; for (j = 0; j < resourceNum; j++) { work[j] = work[j] + allocation[i][j]; } } } } if (!flag) { break; // 找不到符合条件的进程,退出循环 } } return count == processNum; } // 检查进程请求是否合法 private boolean checkRequest(int processId, int[] request) { for (int i = 0; i < resourceNum; i++) { if (request[i] > need[processId][i] || request[i] > available[i]) { return false; } } return true; } // 处理进程请求 public void processRequest() { Scanner sc = new Scanner(System.in); System.out.print("请输入申请资源的进程编号:"); int processId = sc.nextInt(); System.out.print("请输入申请的资源向量:"); int[] request = new int[resourceNum]; for (int i = 0; i < resourceNum; i++) { request[i] = sc.nextInt(); } if (checkRequest(processId, request)) { // 试分配资源 for (int i = 0; i < resourceNum; i++) { available[i] -= request[i]; allocation[processId][i] += request[i]; need[processId][i] -= request[i]; } // 判断是否安全 if (isSafe()) { printMatrix(allocation, "分配"); printMatrix(need, "需求"); printVector(available, "可利用资源"); System.out.println("存在安全序列,分配成功!"); } else { // 回滚 for (int i = 0; i < resourceNum; i++) { available[i] += request[i]; allocation[processId][i] -= request[i]; need[processId][i] += request[i]; } System.out.println("不存在安全序列,分配失败!"); } } else { System.out.println("进程请求不合法,分配失败!"); } } public static void main(String[] args) { BankerAlgorithm ba = new BankerAlgorithm(); ba.printMatrix(ba.max, "最大需求"); ba.printMatrix(ba.allocation, "已分配"); ba.printMatrix(ba.need, "需求"); ba.printVector(ba.available, "可利用资源"); if (ba.isSafe()) { System.out.println("系统处于安全状态,存在安全序列。"); } else { System.out.println("系统处于不安全状态,不存在安全序列。"); return; } ba.processRequest(); } } ``` 在程序运行时,首先会要求用户输入系统的初始化信息,包括进程数量、资源数量、每个进程的最大需求矩阵和已分配矩阵,以及可利用资源向量。然后程序会根据输入的信息判断系统是否处于安全状态,若处于安全状态,则输出一个安全序列;否则提示用户重新输入初始化信息。 程序会一直运行,直到用户输入了一个进程的资源请求,程序会先对这个请求进行合法性检查,如果请求合法,则进行试分配,并调用安全性检查算法判断是否存在安全序列。若存在安全序列,则给出分配后的资源使用情况,并输出一个安全序列;否则,拒绝申请并打印出相应的拒绝原因。
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