银行家算法实验报告c语言

银行家算法实验报告 C 语言

银行家算法是一种资源分配算法，是指银行家能够判断任何一个进程申请资源后是否会导致系统进入不安全状态的算法。本文将围绕银行家算法在 C 语言中的实现进行探讨，从多个角度进行分析。

一、实验背景

操作系统的安全是一个核心问题，同时也是操作系统设计者必须解决的问题。银行家算法是解决操作系统安全的一种方案。它最初由美国计算机科学家 Edsger W. Dijkstra 在 1965 年提出。银行家算法是指为了避免死锁（Deadlock）而实施的一种资源分配策略。

二、算法原理

银行家算法通过模拟有限状态自动机的过程来判断一个进程的安全性。具体而言，每个进程的申请都需要提供当前其余可用资源数，同时还需要提供该进程最大的需求量。当有一个进程提出资源申请时，银行家算法需要模拟该进程所申请的资源已被分配，并判断此时系统是否会进入死锁状态。如果系统不会进入死锁状态，该进程申请的资源就会得到分配。

三、C 语言实现

下面展示银行家算法在 C 语言中的实现代码：

```c

#include

int main() {

printf("Enter the number of processes: ");

int n;

scanf("%d", &n);

printf("Enter the number of resources: ");

int m;

scanf("%d", &m);

int allocation[n][m], max[n][m], available[m];

printf("Enter the allocation matrix:\n");

for (int i=0; i

for (int j=0; j

scanf("%d", &allocation[i][j]);

}

}

printf("Enter the max matrix:\n");

for (int i=0; i

for (int j=0; j

scanf("%d", &max[i][j]);

}

}

printf("Enter the available resources:\n");

for (int i=0; i

scanf("%d", &available[i]);

}

int work[m];

for (int i=0; i

work[i] = available[i];

}

int finish[n];

for (int i=0; i

finish[i] = 0;

}

int safe[n], count = 0;

while (count < n) {

int found = 0;

for (int i=0; i

if (finish[i] == 0) {

int j;

for (j=0; j

if (max[i][j] - allocation[i][j] > work[j]) {

break;

}

}

if (j == m) {

for (int k=0; k

work[k] += allocation[i][k];

}

safe[count++] = i;

finish[i] = 1;

found = 1;

}

}

}

if (found == 0) {

printf("System is not in safe state\n");

return 0;

}

}

printf("System is in safe state and the safe sequence is: ");

for (int i=0; i

printf("%d ", safe[i]);

}

printf("\n");

return 0;

}

```

在 C 语言实现银行家算法时，我们需要读入进程数量和资源数量，以及进程的最大需求量和当前已分配的资源，最后输出是否系统处于安全状态，以及系统的安全序列。

四、实验结果

我们将写一个 C 语言测试文件，来进行银行家算法的实验，以下是标准的示例输入和输出：

输入：

```

Enter the number of processes: 5

Enter the number of resources: 3

Enter the allocation matrix:

0 1 0

2 0 0

3 0 2

2 1 1

0 0 2

Enter the max matrix:

7 5 3

3 2 2

9 0 2

2 2 2

4 3 3

Enter the available resources:

3 3 2

```

输出：

```

System is in safe state and the safe sequence is: 1 3 4 0 2

```

五、实验分析

通过对银行家算法的 C 语言实现和运行结果的分析，我们可以看出该算法是比较简洁和直观的，同时也能够在较短的时间内快速得出系统的安全序列。在给定的资源被完全耗尽的情况下，银行家算法还能够识别和避免系统死锁。