银行家算法C语言实现与数据结构详解

本篇代码是用C语言实现的简单银行家算法的一个实例。银行家算法是一种用于多处理器系统中死锁避免策略，它通过协调资源分配来确保系统的安全性，防止进程间的死锁。在这个程序中，变量定义如下： 1. `Max` 数组表示每个资源类型的最大需求量。 2. `Avaliable` 表示当前系统中可用的资源量。 3. `Leave` 用于记录进程释放的资源。 4. `name` 存储进程ID或资源类型标识。 5. `Allocation` 用于存储进程已分配的资源。 6. `Need` 代表进程对资源的需求。 7. `temp` 和 `Work` 分别是临时变量和进程的安全工作集。 8. `MaxJobNum` 和 `MaxSourceNum` 分别是进程数量和资源数量的上限。 9. `printData` 函数用于输出系统状态，包括资源名、可用资源、进程所需资源等信息。 10. `Safe` 函数是核心部分，采用银行家算法的核心逻辑判断是否可以安全地分配资源。 在 `Safe` 函数中，主要步骤如下： - 初始化布尔数组 `Finish`，表示每个进程是否已完成。 - 使用变量 `i`、`j` 和 `e` 分别遍历进程、资源和状态。 - 定义 `m` 作为最大需求量，`n` 作为当前可用资源的计数。 - 首先检查系统是否有足够的资源满足所有进程的最小需求 (`for (i = 0; i < MaxJobNum; i++)` 循环)： - 如果进程的需求小于等于当前剩余资源，则认为进程可以安全执行，将 `Finish[i]` 设置为 `true`，并更新可用资源。 - 同时计算每个进程的最大可扩展量（最大需求减去当前已分配资源）。 - 接着进行银行家算法的循环检测，检查是否存在一种可能的资源分配方案，使得所有进程都能完成（通过递归回溯或矩阵操作）： - 如果存在这样的方案，将资源分配给进程，并更新 `Finish` 标记。 - 否则，返回 `false`，表明系统处于不安全状态，无法分配资源。 在结束时，如果所有进程都被标记为已完成 (`Finish` 数组全为 `true`)，则可以认为系统是安全的，否则可能存在死锁风险。这个简单的银行家算法程序展示了如何在多进程环境中管理资源分配，确保系统的稳定性。