C语言实现的银行家算法详解与优化

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"银行家算法用C语言实现,适合课程设计,功能完善,代码清晰易懂,使用数组实现。" 银行家算法是一种经典的资源分配和死锁预防算法,由艾兹格·迪杰斯特拉提出,主要用于操作系统中,确保系统在进行资源分配时不会进入死锁状态。该算法通过模拟银行贷款的方式,预先分配资源,然后根据安全性检查来避免死锁的发生。 在提供的代码中,可以看到以下几个关键部分: 1. **结构体定义**:`struct pcb` 定义了一个进程控制块(Process Control Block),包含两个整型数组 `rdy` 和 `nd`,分别表示当前进程已获得的资源数量和还需要的资源数量。 2. **全局变量**:如 `sys` 和 `tsys` 分别表示系统总资源和当前可用资源的数量,`nn` 表示资源类型数,`n` 表示进程数,`g` 和 `qq` 用于辅助计算,`ww`、`wait`、`req`、`as` 和 `zhuang` 用于记录各种状态和请求。 3. **输入处理函数 `inputpcb()`**:这个函数用于获取用户输入的系统参数,包括资源总数、可用资源数以及每个进程的资源需求。通过循环和条件判断,确保输入的有效性,例如资源数量不超过1000,不低于0。 4. **C语言实现**:虽然没有提供完整的代码,但可以推测接下来的代码会包含银行家算法的主要逻辑,如安全性检查(Safety Algorithm)、资源分配和释放等操作。安全性检查通常涉及遍历所有进程,检查是否存在一种分配方式,使得所有进程都能顺利完成,而不会导致死锁。 银行家算法的基本步骤如下: 1. **初始化**:设置系统资源和进程的初始状态。 2. **资源申请**:当进程请求更多资源时,算法会检查是否能安全地满足此请求。 3. **安全性检查**:如果满足请求不会导致系统进入不安全状态,就分配资源;否则,拒绝请求。 4. **资源释放**:当进程完成其工作并释放资源时,更新可用资源列表。 5. **循环过程**:持续监控和处理资源申请,直到所有进程都完成。 课程设计中使用银行家算法,可以帮助学生理解死锁预防的概念,同时通过实际编程加深对资源管理和调度的理解。代码中的注释和结构表明,这是一个适合初学者理解并扩展的实现。