操作系统，银行家算法模拟实现（Windows 环境 C++）

　　　　计算机操作系统课设需要，写了两个下午的银行家算法（陷在bug里出不来耽误了很多时间），参考计算机操作系统（汤子瀛）

　　　　实现过程中不涉及难度较大的算法，仅根据银行家算法的思想和步骤进行实现。以下为详细步骤：　　

• 　定义：

max1[ ][ ] : 最大需求矩阵,max1[i][j]为第i条进程的第j项资源的最大需求数目；

　　　   allocation[ ][ ] : 分配矩阵，allocation[i][j]为第i条进程已分得的第j项资源的数目；

　　　   need[ ][ ] : 需求矩阵，need[i][j]为第i条进程尚需要的第j项资源的数目；

　　　   available[ ] : 可利用资源量，available[i]为系统中第i项资源的可分配数目；

　　   　request[ ][ ] : 请求矩阵，request[i][j]表示第i条进程对第j项资源的请求数目；//可以改成一维数组

　　　　int safe (int n,int m,int work) : n条进程，m项进程，返回值为1时当前状态安全，否则不安全；

• 　程序流程：　　　

1. 键盘输入max1矩阵，allocation矩阵，available数组，计算出need矩阵。
2. 判断当前时刻系统的状态是否安全。true 转向3，false转向7　
3. 判断当前时刻request<=need。true 转向4，false 转向7　
4. 判断当前时刻request<=available。true 转向5，false 转向7
5. 进行安全性算法检测。true 转向6，false 转向7
6. 系统分配资源并继续等待指令。
7. 系统不予分配资源并输出原因。

• 安全性算法  ：  每次从第一个进程开始检测，如遇到所有的m项资源都可以满足时，work+=allocation，否则转入下一个进程的检测。两种情况跳出第20行的循环。

1. 所有finish均为1，i无法置为-1 ，i==N时跳出循环
2. 存在为0的finish，但直至i==N时，仍未有新的work<need出现(从最近的一次i==-1算起)，i==N时跳出循环

　　第50行进行检测区分上述两种情况，如安全返回1，否则返回0；

以下为完整的代码实现：(另附测试数据)

 #include<bits/stdc++.h>
 int max1[][]= {};
 int allocation[][]= {};
 int need[][]= {};
 int finish[]= {};
 int available[]= {};
 int request[][]= {};
 int waitq[]= {};
 int waitnum=;
 int safeq[]= {};
 int safe (int N , int M ,int work[])
 {
     int s=;
     memset(finish,,*sizeof(int));
     for(int i=; i<M; i++)
     {
         work[i]=available[i];
     }
     int flag=;
     for(int i=; i<N; i++)
     {
         flag=;
         if(!finish[i])
         {
             for(int j=; j<M; j++)
             {
                 if(need[i][j]>work[j])
                 {
                     flag=;
                     break;
                 }
             }
             if(flag)
             {
                 for(int j=; j<M; j++)
                 {
                     work[j]+=allocation[i][j];
                     printf(" %d          ",work[j]);
                 }
                 for(int j=; j<; j++)
                     printf("%d     ",available[j]);
                 printf("program %d\n",i);
                 safeq[s++]=i;
                 finish[i]=;
                 i=-;
             }
         }
     }
     int te=;
     for(int i=; i<; i++)
         if(!finish[i])
             te=;
     return te;
 }
 void print(int pn,int yn)
 {
     printf("current status\n");
     char a='A';
     int i2=;
     for(i2=; i2<; i2++)
     {
         switch(i2)
         {
         case :
             printf("Max:");
             for(int i=; i<yn-; i++)
                 printf("     ");
             printf(" ");
             break;
         case :
             printf("Allocation:");
             for(int i=; i<yn-; i++)
                 printf("     ");
             printf("    ");
             break;
         case :
             printf("Need:");
             for(int i=; i<yn-; i++)
                 printf("     ");
             break;
         case :
             printf("Available:");
             for(int i=; i<yn-; i++)
                 printf("   ");
             printf(" ");
             printf("\n");
             break;
         }
     }
     for(i2=; i2<; i2++)
     {
         switch(i2)
         {
         case :
             for(int j=; j<yn; j++)
                 printf("%c    ",a+j);
             break;
         case :
             for(int j=; j<yn; j++)
                 printf("%c    ",a+j);
             break;
         case :
             for(int j=; j<yn; j++)
                 printf("%c    ",a+j);
             break;
         case :
             for(int j=; j<yn; j++)
                 printf("%c    ",a+j);
             break;

         }
     }
     printf("\n");
     for(int i=; i<pn; i++)
     {
         for(int j=; j<yn; j++)
         {
             printf("%d    ",max1[i][j]);
         }
         for(int j=; j<yn; j++)
         {
             printf("%d    ",allocation[i][j]);
         }
         for(int j=; j<yn; j++)
         {
             printf("%d    ",need[i][j]);
         }
         if(i==)
             for(int j=; j<yn; j++)
                 printf("%d    ",available[j]);
         printf("\n");
     }
 }
 int main()
 {
     int work[]= {};
     int pn,yn;
     printf("Please input the number of the program\n");
     scanf("%d",&pn);
     printf("Please input the number of the element\n");
     scanf("%d",&yn);
     printf("Please input Max and Allocation of the program \n");
     for(int i=; i<pn; i++)
     {
         for(int j=; j<yn; j++)
         {
             scanf("%d",&max1[i][j]);
         }
         for(int j=; j<yn; j++)
         {
             scanf("%d",&allocation[i][j]);
         }
         for(int j=; j<yn; j++)
         {
             need[i][j]=max1[i][j]-allocation[i][j];
         }
     }
     printf("Please input the Available \n");
     for(int i=; i<yn; i++)
     {
         scanf("%d",&available[i]);
         work[i]=available[i];
     }

     if(safe(pn,yn,work))
     {
         printf("it is safe now \n");
         for(int i=; i<pn; i++)
             printf("%d  ",safeq[i]);
         printf("\n");
         printf("is the one of the safe sequence \n");
     }
     else
         printf("it is not safe now\n");

     if(safe(pn,yn,work))
     {
         while()
         {
             int num;
             int ex;
             int judge=;
             printf("if you want to exit , please input 0 else input 1 \n");
             scanf("%d",&ex);
             if(!ex)
                 break;
             printf("Please input the number of the request program \n");
             scanf("%d",&num);
             printf("Please input the Request \n");
             for(int i=; i<yn; i++)
             {
                 scanf("%d",&request[num][i]);
                 if(request[num][i]>need[num][i])
                 {
                     judge=;
                     printf("error!\n");
                     break;
                 }
             }
             if(judge)
             {
                 int wait=;
                 for(int i=; i<yn; i++)
                 {
                     if(request[num][i]>available[i])
                     {
                         wait=;
                         printf("wait because request>available!\n");
                         break;
                     }
                 }
                 if(!wait)
                 {

                     for(int j1=; j1<yn; j1++)
                     {
                         available[j1]-=request[num][j1];
                         allocation[num][j1]+=request[num][j1];
                         need[num][j1]-=request[num][j1];
                     }
                     if(safe(pn,yn,work))
                     {
                         printf("it is safe now \n");
                         for(int i=; i<pn; i++)
                             printf("%d  ",safeq[i]);
                         printf("\n");
                         printf("is the one of the safe sequence \n");
                         printf("complete !!!!!!!\n");
                     }
                     else
                     {
                         for(int j1=; j1<yn; j1++)
                         {
                             available[j1]+=request[num][j1];
                             allocation[num][j1]-=request[num][j1];
                             need[num][j1]+=request[num][j1];
                         }
                         printf("wait because it is not safe \n");
                     }
                 }

             }
         }
     }
     print(pn,yn);
 }

 /*
 5
 3
 7 5 3 0 1 0
 3 2 2 2 0 0
 9 0 2 3 0 2
 2 2 2 2 1 1
 4 3 3 0 0 2
 3 3 2
 1
 1
 1 0 2
 1
 4
 3 3 0
 1
 0
 0 2 0
 0

 */