C语言实现银行家算法：预防死锁与进程资源管理

银行家算法是一种用于解决并发系统中死锁预防问题的经典算法，它主要应用于操作系统中的资源分配管理。在给定的C语言实现中，银行家算法被用于模拟计算机中多个进程对共享资源的竞争情况。以下是核心知识点的详细解释： 1. **系统模型**： - **N进程**：代表系统中有N个并发执行的进程，它们需要竞争有限数量的资源。 - **M种资源**：每种资源有固定数量的可用量，由`intAvailable[M]`数组表示。 2. **进程需求与限制**： - `Max[N][M]`数组：记录每个进程能够使用的最大资源量，即每个进程的最大需求。 - `Allocation[N][M]`数组：当前每个进程已经分配到的资源量。 - `Need[N][M]`数组：每个进程还需要的资源量，即剩余需求。 3. **安全性检查**： - `bool ok`变量：标记整个系统是否处于安全状态。当所有进程都可以按照自己的需求分配资源而不引发死锁时，`ok`为真。 4. **辅助函数**： - `bool enough(int a[], int b[], int k)`：用于判断数组`a`是否小于等于数组`b`中的对应元素，这是检查资源分配可行性的一个条件。 - `void swap(int *a, int *b)`：交换两个整数指针所指向的值，用于资源调整操作。 5. **回溯算法实现**： - `void backtrack()`：关键部分，采用递归的回溯法来尝试不同的资源分配方案。从进程`t`开始，检查其是否可以分配资源。如果可以，就将进程`t`所需的资源分配给它，并更新`Work`数组和`Finish`数组。接着，递归地为下一个进程查找解决方案，如果遍历完所有进程还未找到死锁，系统是安全的。 6. **进程执行流程**： - 用户输入进程号和所需资源数量，程序会检查这些请求是否符合系统的安全规则。如果安全，分配资源；若不安全，拒绝请求。 - 当一个进程获得资源后，执行相应的任务，并在完成后释放资源，准备下一轮分配。 通过这个C语言版本的银行家算法，操作系统可以有效地检测和避免死锁的发生，确保资源的合理分配，从而提高系统的稳定性和效率。