C語言模擬銀行家演算法

銀行家演算法需求:

乙個程式對資源的最大需求量不超過系統的最大資源

程式可以分多次申請資源,但是申請資源的總量不能超過最大需求量

當系統現有資源不能滿足程式的需求時,可以推遲分配資源,但是總能滿足程式對資源的需求

當程式獲得了全部的資源後,要在有限的時間內歸還資源

系統的安全/不安全狀態:

在程式申請資源時,當系統的擁有的資源不能滿足程式剩餘所需的全部資源時,則處於不安全狀態

標頭檔案的匯入和預定義

#include

#include
#include
#include
#include
#include
#include
#define resources_max 5
//系統擁有5種資源
#define u32 unsigned int
#define u8 char
#define true 1
#define false 0
#define programs_t struct programs *
#define critical_resources_t struct critical_resources *

/*建立資源名列舉型別*/

enum resources;/*
父程序和子程序的共享資源
system_possess_resouces 臨界資源 系統剩餘的資源數量
wait_visit_number 判斷有多少個程序在等待訪問臨界資源 
wait_get_number 判斷有多少個程序在等待資源的分配，等待數量等於總程序數時代表出現死鎖 
all_programs_size 總程序數量 
sinal_number 訊號量 
program_set_up 當前程序的數量
max_programs 儲存最大程序數(當n個程序都初始化完畢後才接著往下執行)
sleep_time 每個子程序建立出來後都會通過休眠來和其他子程序錯開cpu時間避免隨機數相同
*/struct critical_resources;/*
程序需求結構體
max_resources 程序需要的全部資源
get_resources 程序獲取的資源數量
need_resources 程序需要的資源數量
random_next_resources 程序這次要申請多少資源,利用隨機數來確定
program_number 程序號
judge_success_get_resources 判斷是否成功分配到了資源,是則random_next_resources清空
*/struct programs 
;

/*

迴圈等待訊號量
*/void
program_wait
(critical_resources_t crts)
} crts->signal_number--
;//訊號量-1
crts->wait_visit_number--
;}

void

release_signal
(critical_resources_t crts)

u8 request_resources

(critical_resources_t crts , programs_t prg)
prg->random_next_resources[i]=(
random()
%prg->need_resources[i]+1
);printf
("%d random request resource%d size:%d \n"
,prg->program_number, i +
1, prg->random_next_resources[i]);
//usleep(1000);}}
/* 對系統安全性進行判斷,如果分配資源後系統處於不安全狀態則不給予分配
*/if
( prg->need_resources[resource1]
<= crts->system_possess_resources[resource1]
&& prg->need_resources[resource2]
<= crts->system_possess_resources[resource2]
&& prg->need_resources[resource3]
<= crts->system_possess_resources[resource3]
&& prg->need_resources[resource4]
<= crts->system_possess_resources[resource4]
&& prg->need_resources[resource5]
<= crts->system_possess_resources[resource5]
)bzero
(prg->random_next_resources,
sizeof
(prg->random_next_resources));
}else
return true;
}

int

main
(int argc ,
char
** ar**)
//使用mmap的檔案對映來實現父程序和子程序的共享記憶體,因為程序之間有從屬關係,所以在fd處只需要傳入-1
critical_resources_t crt =
(critical_resources_t)
mmap
(null
,sizeof
(struct critical_resources)
, prot_read | prot_write , map_anon | map_shared ,-1
,0);
//共享記憶體的初始化
for(
int i =
0; i < resources_max ; i++
) crt->system_possess_resources[i]=10
; crt->wait_visit_number =0;
crt->wait_get_number =0;
crt->all_programs_size =
atoi
(ar**[1]
);crt->signal_number =1; 
crt->program_set_up =0;
crt->sleep_time =1;
crt->max_programs =0;
pid_t pid;
//迴圈建立程序
for(
int i =
0; i <
atoi
(ar**[1]
);++i)
if(pid >0)
if(0== crt->all_programs_size)
break
;wait
(null);
}printf
("all programs operation end..\n");
}else
//printf("%d max need resources : %d , %d , %d , %d , %d" , prm.program_number , prm.max_resources[resource1] , prm.max_resources[resource2] , prm.max_resources[resource3] , prm.max_resources[resource4]);
printf
("%d max need resources : "
, prm.program_number)
;for
(int i =
0; i < resources_max ; i++
)printf
("\n");
while
(true)
//執行到這裡開始阻塞等待所有子程序都初始化完畢再接著執行
while
(true)
release_signal
(crt);}
}return0;
}

這是之前的乙個作業系統作業,本來還希望實現列印程序資源需求表,但是似乎需要再建立乙個共享記憶體進行鍊錶操作,比較懶就沒有實現

在列印過程中是否存在乙個程序還未列印結束出現另乙個程序搶占列印造成兩個程序的輸出內容錯亂的風險?

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