C++实现的银行家算法详解与源码

"这篇资源是关于使用C++实现银行家算法的课程设计，旨在通过实践提升学生的系统分析和编程能力。设计目标是构建一个有n个并发进程共享m个系统资源的环境，采用银行家算法避免死锁。报告详细介绍了银行家算法的数据结构，并提供了源代码示例。" 银行家算法是一种著名的避免死锁的策略，由荷兰计算机科学家艾兹格·迪科斯彻提出。这个算法在C++实现中涉及的主要数据结构包括： 1. 可利用资源向量Available：这是一个存储m个元素的数组，表示每种资源类型的当前可用数量。它的值会随着资源的分配和释放而动态变化。 2. 最大需求矩阵Max：n*m矩阵，定义每个进程对m类资源的最大需求。例如，Max[i,j]=K表示进程i需要第j类资源的最大数目为K。 3. 分配矩阵Allocation：同样是一个n*m矩阵，记录已经分配给每个进程的资源数量。例如，Allocation[i,j]=K表示进程i已获得第j类资源K个。 4. 需求矩阵Need：n*m矩阵，表示每个进程还需要多少资源才能完成其任务。Need[i,j]=K表示进程i还需要第j类资源K个。 5. 上述矩阵间的关系：Need[i,j]等于Max[i,j]减去Allocation[i,j]，即进程i的剩余需求。 在源代码中，这些数据结构被定义为： - int Max[100][100]：存储每个进程对各类资源的最大需求。 - int Available[100]：表示系统可用的资源总量。 - char name[100]：存储资源的名称。 - int Allocation[100][100]：记录已分配给进程的资源。 - int Need[100][100]：记录进程还需的资源。 - int Request[100]：用于请求资源的向量。 - int temp[100]：用于存储安全序列。 - int Work[100]：存储系统可提供的资源总数。 - int M=10：定义资源类型的数量。 银行家算法的核心是安全性检查，它会寻找一个安全序列，即一种资源分配顺序，使得所有进程都能顺利完成，不会导致死锁。这个检查过程包括两个主要步骤：首先，当进程请求资源时，算法会检查是否满足需求并且不会导致系统不安全；其次，如果发现安全序列，就按照该序列分配资源，否则拒绝请求以防止死锁。 通过这个课程设计，学生不仅能深入理解银行家算法的工作原理，还能实际操作并理解如何在C++环境中实现这个算法，从而提升他们的编程和系统设计技能。