使用C++实现银行家算法

"银行家算法是操作系统中用于避免死锁的一种策略。这篇课程设计论文主要探讨了银行家算法的实现，并提供了相关的代码示例。在银行家算法中，系统模拟了一个银行家的角色，通过预先分配并管理资源，确保系统在任何时候都能避免资源耗尽导致的死锁状态。" 银行家算法是一种资源分配策略，由E.F. Cohen于1965年提出，主要用于预防操作系统的死锁。在银行家算法中，系统模拟了银行家的角色，预先分配资源，并且只在安全状态下分配额外的资源。安全状态是指系统能够按照某种顺序满足所有进程对资源的需求，而不会导致任何进程因为无法获取所需的资源而永久等待。 在提供的代码中，可以看到以下几个关键概念： 1. `bank` 结构体：表示银行家手中的资源，包括类型A、B、C的资源总数（`a`、`b`、`c`）以及剩余的资源数量（`remain_a`、`remain_b`、`remain_c`）。 2. `process` 结构体：代表系统中的进程，包含进程名称、已分配的资源（`a`、`b`、`c`）和还需要的资源（`need_a`、`need_b`、`need_c`）。 3. `initial()` 函数：初始化资源和进程的状态，将所有资源设为最大值，并将进程的资源需求设为0。 4. `add()` 函数：用于添加新的进程到系统中，用户输入进程名和资源需求，函数会检查是否已有同名进程，避免重复添加。 银行家算法的主要步骤包括： 1. 请求：进程请求新的资源。 2. 预分配：如果当前请求不会导致系统进入不安全状态，银行家会预分配资源，但并不立即给进程。 3. 安全性检查：检查系统当前是否处于安全状态，即是否存在一个顺序的进程执行序列，使得每个进程都能完成，而不会导致其他进程等待。 4. 执行：如果系统处于安全状态，银行家正式分配资源给进程，进程可以继续执行；否则，进程必须等待。 在课程设计中，学生可能需要实现这些功能，并通过模拟实验来验证银行家算法的有效性，确保在各种场景下都能避免死锁的发生。这通常包括编写资源分配策略、安全性检查算法，以及进程调度逻辑。通过对银行家算法的理解和实现，学生能深入理解操作系统如何管理和防止死锁，提高解决实际问题的能力。