C语言实现的银行家算法详解与示例

"银行家算法是一种避免死锁的预防策略，通过预先计算和分配资源，确保系统的安全性。此资源提供了C语言实现的完整银行家算法，代码经过验证，无误。" 在操作系统中，银行家算法是用于解决多进程竞争共享资源时可能出现的死锁问题的一种著名算法。该算法以银行贷款系统的运作方式为基础，模拟了资源的分配和使用过程。在银行家算法中，系统扮演银行的角色，进程是借款人，资源则是贷款。 在给定的代码中，定义了以下关键变量： - `M`：表示系统中的进程数量，这里是5。 - `N`：表示资源的种类数，这里有3种。 - `MAX[M][N]`：每个进程对每种资源的最大需求量。 - `AVAILABLE[N]`：系统当前可提供的资源总量。 - `ALLOCATION[M][N]`：每个进程已分配到的资源数量。 - `NEED[M][N]`：每个进程还需要的资源数量。 - `Request[N]`：进程当前请求的资源数量。 - `k`：一个辅助变量，可能用于追踪当前操作进程。 `main()`函数首先展示了系统当前的状态，包括各进程的需求、已分配资源和系统可用资源。然后进入一个循环，允许用户输入进程号和申请的资源数。如果进程申请的资源数超过了它的最大需求或当前需求，系统会提示错误。 `chkerr()`函数可能是用于检查此次申请是否安全，即检查当前申请后系统是否还能保证所有进程都能完成。这通常涉及到安全性检查，即遍历所有可能的执行序列，判断是否存在一个序列使得所有进程都能顺利完成。 `showdata()`、`changdata(int)`和`rstordata(int)`函数未给出具体实现，但根据名称推测，它们分别用于显示当前状态、更改数据（如处理资源申请）和恢复数据（撤销操作）。 银行家算法的核心在于安全性检查，通过分析当前系统状态和未来可能的需求，预测是否存在一种安全的资源分配顺序，使得所有进程能按序完成，避免死锁。这个算法在实际操作系统中具有重要的理论价值，但也因为其复杂性，在某些情况下可能不是最高效的解决方案。