字数

1007 字

阅读时间

5 分钟

详细描述

该程序实现了银行家算法，用于分配有限资源，同时确保系统不会进入不安全状态。其核心功能包括：

1. 系统初始化：设置资源的分配矩阵 (Allocation)、需求矩阵 (Need) 和可用资源向量 (Available)。
2. 安全性检查：通过 isSafeState 函数判断当前状态是否安全。
3. 资源请求处理：通过 requestResource 函数尝试满足某进程的资源请求，并在不安全时回滚分配。
4. 打印状态：通过 printState 函数输出当前系统状态。

---

数据结构与变量定义

全局变量

1. NUM_PROCESSES：进程数量。
2. NUM_RESOURCES：资源种类数量。
3. Allocation：二维数组，记录每个进程当前占用的资源数量。
4. Need：二维数组，记录每个进程剩余的资源需求。
5. Available：一维数组，记录系统当前可用的资源数量。

函数说明

1. printState()：

   • 功能：输出 Available、Allocation 和 Need 的当前状态。
   • 参数：无。
   • 返回值：无。

2. isSafeState(bool showDetails = true)：

   • 功能：检查系统当前状态是否安全。
   • 参数：
     • showDetails：是否输出检查过程的详细信息。
   • 返回值：
     • true：安全状态。
     • false：不安全状态。

3. requestResource(int process, int request[])：

   • 功能：尝试为指定进程分配资源，并检查分配后的系统安全性。
   • 参数：
     • process：进程编号。
     • request[]：请求资源数组。
   • 返回值：
     • true：分配成功且系统安全。
     • false：分配失败或系统不安全。

---

程序功能结构图

graph TD
A[主程序 Main] --> B[初始化系统状态]
B --> C[输出当前状态]
C --> D[检查当前状态是否安全]
D -->|安全| E[处理资源请求]
D -->|不安全| F[提示不安全状态]
E --> G[检查资源请求是否合法]
G -->|合法| H[尝试分配资源]
G -->|非法| F
H --> I[检查分配后的安全状态]
I -->|安全| J[确认分配成功]
I -->|不安全| K[回滚资源分配]

---

流程图的 Mermaid 代码

flowchart TD
    Start([开始]) --> Init[初始化系统状态]
    Init --> Print[打印当前状态]
    Print --> SafeCheck[检查是否安全状态]
    SafeCheck -->|安全| Request[处理资源请求]
    SafeCheck -->|不安全| Exit[提示不安全状态并退出]
    Request --> Allocate[尝试分配资源]
    Allocate --> Recheck[检查分配后系统安全性]
    Recheck -->|安全| Validate[验证请求是否合法]
    Recheck -->|不安全| Rollback[回滚分配并提示失败]
    Validate -->|合法| Success[确认分配成功]
    Validate -->|非法| ExitRequest[提示请求非法并结束请求]
    Rollback --> ExitRequest
    Success --> Exit

---

示例代码的解析与扩展

示例变量与状态初始化：

当前状态为：

Available: 1 6 2 2
Allocation:
P0: 0 0 3 2
P1: 1 0 0 0
P2: 1 3 5 4
P3: 0 3 3 2
P4: 0 0 1 4
Need:
P0: 0 0 1 2
P1: 1 7 5 0
P2: 2 3 5 6
P3: 0 6 5 2
P4: 0 6 5 6

示例请求：

进程 P2 请求资源 [1,2,2,2]。请求合法性验证：

1. 是否超出需求矩阵 Need[2][*]：通过。
2. 是否超出可用资源 Available[*]：通过。
3. 检查分配后的系统安全性：最终安全状态为 安全。

输出：

资源分配成功，系统状态安全。

可以通过修改初始化数据，测试其他安全和不安全情况。

贡献者

freeway348

文件历史

最后编辑于 大约 1 个月前查看完整历史

01996-OS