首先，让我们了解银行家算法的基本概念和步骤：
1. 输入数据：包括最大需求矩阵、已分配资源矩阵、可用资源向量等。
2. 计算需求矩阵：通过最大需求矩阵减去已分配资源矩阵得到需求矩阵。
3. 安全性检查：模拟资源分配过程，检查是否存在一个安全序列。
4. 输出结果：如果存在安全序列，则表示系统处于安全状态；否则，系统处于不安全状态。
以下是用C语言实现的银行家算法代码：
```c
include
include
define MAX 100
void calculateNeed(int max[][MAX], int allocated[][MAX], int need[][MAX], int p, int r) {
for (int i = 0; i < p; i++) {
for (int j = 0; j < r; j++) {
need[i][j] = max[i][j] - allocated[i][j];
}
}
}
int isSafe(int available[], int need[][MAX], int work[], int finish[], int p, int r) {
int count = 0;
while (count < p) {
int found = 0;
for (int i = 0; i < p; i++) {
if (!finish[i]) {
int j;
for (j = 0; j < r; j++) {
if (need[i][j] > work[j]) break;
}
if (j == r) {
for (j = 0; j < r; j++) {
work[j] += allocated[i][j];
}
finish[i] = 1;
found = 1;
count++;
}
}
}
if (!found) return 0;
}
return 1;
}
int main() {
int p, r;
printf("Enter number of processes: ");
scanf("%d", &p);
printf("Enter number of resources: ");
scanf("%d", &r);
int max[p][MAX], allocated[p][MAX], available[MAX];
printf("Enter the allocation matrix:\n");
for (int i = 0; i < p; i++) {
for (int j = 0; j < r; j++) {
scanf("%d", &allocated[i][j]);
}
}
printf("Enter the maximum matrix:\n");
for (int i = 0; i < p; i++) {
for (int j = 0; j < r; j++) {
scanf("%d", &max[i][j]);
}
}
printf("Enter the available resource vector:\n");
for (int i = 0; i < r; i++) {
scanf("%d", &available[i]);
}
int need[p][MAX];
calculateNeed(max, allocated, need, p, r);
int finish[p];
for (int i = 0; i < p; i++) finish[i] = 0;
if (isSafe(available, need, available, finish, p, r)) {
printf("System is in safe state.\n");
} else {
printf("System is in unsafe state.\n");
}
return 0;
}
```
流程图说明
1. 开始
2. 输入进程数和资源数
3. 输入分配矩阵和最大矩阵
4. 计算需求矩阵
5. 初始化完成标志数组
6. 安全性检查
- 如果找到安全序列
- 输出“系统处于安全状态”
- 结束
- 否则
- 输出“系统处于不安全状态”
- 结束
7. 结束
这段代码和流程图可以帮助理解银行家算法的实现细节，确保系统在资源分配时不会进入死锁状态。
