C语言实现银行家算法:避免死锁

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"C语言实现的银行家算法演示程序" 银行家算法是一种预防死锁的策略,它通过预先分配资源并确保系统能安全地满足所有进程的资源需求来防止死锁的发生。在C语言中实现银行家算法,我们需要定义一些关键的数据结构和函数。 1. **数据结构**: - `Available`:表示当前系统可用的资源数组,大小为Maxresource。 - `MAX`:存储每个进程的最大资源需求矩阵,大小为Maxprocess x Maxresource。 - `Allocation`:记录当前已分配给每个进程的资源矩阵,大小同上。 - `need`:计算出每个进程还需要多少资源才能完成,大小同上。 - `Request`:每个进程请求的资源矩阵,大小同上。 - `finish`:标记系统中每个进程是否已经完成。 - `p`:用于跟踪下一个可能完成的进程。 - `m` 和 `n`:分别表示进程数量和资源类型数量。 2. **函数**: - `Init()`:初始化函数,用于输入系统参数(进程数m,资源数n)以及每个进程的最大资源需求和当前分配的资源。 - `Safe()`:安全序列检查函数,检查系统是否处于安全状态,即是否存在一个顺序执行的进程集,使得每个进程都能完成。 - `Bank()`:模拟银行家算法的核心函数,持续处理进程的资源请求,直到所有进程完成。 3. **银行家算法流程**: - 初始化阶段:读取所有进程的最大资源需求和当前分配,以及系统可用资源。 - 请求阶段:进程请求资源,如果请求不违反最大需求且系统资源足够,更新请求矩阵。 - 安全性检查:调用`Safe()`检查系统是否安全。如果安全,执行下一步;如果不安全,拒绝请求。 - 分配资源:在安全状态下,找到一个可以完成的进程,并将其从活跃进程列表中移除,释放其占用的资源,更新可用资源数组。 - 继续处理:如果还有未完成的进程,重复请求、安全性检查和分配资源的过程。 4. **安全序列**:如果存在一个顺序的进程集合,使得按照这个顺序执行,每个进程都能获得它所需的资源并最终完成,那么系统是安全的。这个集合被称为安全序列。 5. **死锁预防**:通过银行家算法,系统可以在分配资源前预测未来资源需求,从而避免进入无法解决的资源争夺状态,也就是死锁。 在给定的代码中,`main()`函数调用了`Init()`、`Safe()`和`Bank()`三个主要函数,模拟了银行家算法的整个过程。用户交互地输入进程的需求和分配,程序会根据这些信息判断系统是否安全并进行资源分配。当所有进程完成时,程序结束。 这个C语言程序实现了银行家算法,有效地展示了如何在多进程环境中预防死锁,保证了系统的安全性。