c/c++多线程模拟系统资源分配(并通过银行家算法避免死锁产生)

银行家算法数据结构 

（1）可利用资源向量Available 

是个含有m个元素的数组，其中的每一个元素代表一类可利用的资源数目。如果Available[j]=K，则表示系统中现有Rj类资源K个。 

（2）最大需求矩阵Max 

这是一个n×m的矩阵，它定义了系统中n个进程中的每一个进程对m类资源的最大需求。如果Max[i,j]=K，则表示进程i需要Rj类资源的最大数目为K。 

（3）分配矩阵Allocation 

这也是一个n×m的矩阵，它定义了系统中每一类资源当前已分配给每一进程的资源数。如果Allocation[i,j]=K，则表示进程i当前已分得Rj类资源的 数目为K。 

（4）需求矩阵Need。 

这也是一个n×m的矩阵，用以表示每一个进程尚需的各类资源数。如果Need[i,j]=K，则表示进程i还需要Rj类资源K个，方能完成其任务。 

Need[i,j]=Max[i,j]-Allocation[i,j]

银行家算法 

　　在避免死锁的方法中，所施加的限制条件较弱，有可能获得令人满意的系统性能。在该方法中把系统的状态分为安全状态和不安全状态，只要能使系统始终都处于安全状态，便可以避免发生死锁。 

银行家算法的基本思想是分配资源之前，判断系统是否是安全的；若是，才分配。它是最具有代表性的避免死锁的算法。 

设进程cusneed提出请求REQUEST [i]，则银行家算法按如下规则进行判断。

 (1)如果REQUEST [cusneed] [i]<= NEED[cusneed][i]，则转（2)；否则，出错。

 (2)如果REQUEST [cusneed] [i]<= AVAILABLE[i]，则转（3)；否则，等待。 

 (3)系统试探分配资源，修改相关数据： 

　　　　AVAILABLE[i]-=REQUEST[cusneed][i]; 

　　　　ALLOCATION[cusneed][i]+=REQUEST[cusneed][i]; 

　　　　NEED[cusneed][i]-=REQUEST[cusneed][i]; 

(4)系统执行安全性检查，如安全，则分配成立；否则试探险性分配作废，系统恢复原状，进程等待。 安全性检查算法 

　　1)设置两个工作向量Work=AVAILABLE;FINISH 

　　2)从进程集合中找到一个满足下述条件的进程， FINISH==false; NEED<=Work; 

　　如找到，执行（3)；否则，执行（4) 

　　3)设进程获得资源，可顺利执行，直至完成，从而释放资源。 Work=Work+ALLOCATION; Finish=true; GOTO 2)

　　4)如所有的进程Finish= true，则表示安全；否则系统不安全。