用银行家算法实现资源分配

已知进程{P0,P1,P2,P3,P4}，有三类系统资源A、B、C的数量分别为10、5、7，在T0时刻的资源分配情况如下图所示： 7 5 3 3 2 2 9 0 2 2 2 2 4 3 3 0 1 0 2 0 0 3 0 2 2 1 1 0 0 2 （1）若进程P1请求资源，发出请求向量Request1（1，0，2），编写程序用银行家算法判断系统能否将资源分配给它； （2）若进程P3提出请求Request(1，1，2)，用银行家算法程序验证系统能否将资源分配给它。 银行家算法是一种避免系统出现死锁的资源分配策略，它基于安全性检查来决定是否可以满足进程的资源请求。在这个实验中，我们有五个进程（P0到P4）和三类资源（A、B、C），每类资源的总量分别是10、5、7。在T0时刻，资源的分配情况已经给出，现在需要通过银行家算法来判断两个特定的进程请求能否被安全地满足。 我们需要理解银行家算法的核心步骤： 1. 初始化：确定系统的最大需求矩阵（Max）、当前分配矩阵（Allocation）、需求矩阵（Need）以及可用资源向量（Available）。实验中的`Init()`函数负责这些数据的输入和计算。 2. 安全性算法：这是银行家算法的关键部分，用于检查系统是否处于安全状态。安全状态意味着存在一个执行顺序，使得每个进程都能得到它需要的资源并完成执行。这通过工作向量（Work）和完成向量（Finish）来实现。在`Safe()`函数中，系统会尝试为请求资源的进程分配资源，并检查是否所有进程都能完成。 3. 银行家算法（Banker）：这是一个循环过程，不断地接收进程的资源请求，并调用安全性算法进行检查。如果请求能被满足且系统安全，那么资源将被分配；否则，进程必须等待。在实验的`Banker()`函数中，用户输入进程号和请求资源的数量，然后进行相应的判断。 对于实验的两个问题： （1）进程P1请求资源Request1（1，0，2），这意味着它需要1个A资源和2个C资源。在`Banker()`函数中，这个请求会被与P1的需求矩阵进行比较，如果Request小于等于Need，那么请求被接受，然后进行安全性检查。根据给定的分配和需求矩阵，P1的当前需求是（2，2，2），所以请求是可以接受的。然后，安全性算法将检查在满足P1请求后，系统是否仍然安全。 （2）进程P3请求资源Request（1，1，2），同样，这个请求会被与P3的需求矩阵进行比较。P3的当前需求是（2，2，1），因此，请求是可以接受的，然后再次进行安全性检查。 实验结果将取决于具体的数据和安全性算法的执行。如果在分配请求后，系统能够找到一个安全顺序，即每个进程都能完成其执行，那么请求将被批准；否则，请求将被拒绝，因为分配资源可能导致系统进入不安全状态。 通过这个实验，我们可以深入理解银行家算法如何防止死锁，以及如何在实际系统中应用这种策略来优化资源分配。