1.根据数据用pycharm编写模拟银行家算法的程序； 2.根据数据检查银行家算法的正确性。 表1 资源分配情况 Process:P0 P1 P2 P3 P4 ; Allocation: 0 0 3 2 1 0 0 0 1 3 5 4 0 3 3 2 0 0 1 4 ; Need: 0 0 1 2 1 7 5 0 2 3 5 6 0 6 5 2 0 6 5 6;MAX:0 0 4 4 2 7 5 0 3 6 10 10 0 9 8 4 0 6 6 10，现在有A、B、C、D四种资源，目前系统中该四种资源剩余数目为1、6、2、2。请按照银行家算法回答： 1. 现在系统是否处于安全状态？ 2. 若进程P2发出请求向量Request(1，2，2，2),系统能否满足它的要求？

以下是基于给定数据的银行家算法程序实现，其中包含安全状态检查和请求向量判断：

class BankerAlgorithm:
    def __init__(self, allocation, need, max_demand, available):
        self.allocation = allocation
        self.need = need
        self.max_demand = max_demand
        self.available = available
        self.num_processes, self.num_resources = allocation.shape

    # 检查当前状态是否安全
    def is_safe(self):
        work = self.available.copy()
        finish = [False] * self.num_processes
        need = self.need.copy()
        allocation = self.allocation.copy()

        while True:
            # 找到一个未完成的进程，且其需求小于等于当前可用资源
            process_id = None
            for i in range(self.num_processes):
                if not finish[i] and (need[i] <= work).all():
                    process_id = i
                    break

            if process_id is None:
                # 没有找到满足条件的进程，检查是否所有进程都完成了
                if all(finish):
                    return True  # 所有进程都完成了，当前状态是安全的
                else:
                    return False  # 存在未完成的进程，且它的需求大于当前可用资源，当前状态不安全

            # 执行当前进程，释放其已占用的资源
            work += allocation[process_id]
            allocation[process_id] = 0
            finish[process_id] = True

    # 判断某个进程的请求是否合法
    def is_request_valid(self, process_id, request):
        if (request > self.need[process_id]).any():
            return False  # 请求的资源数超过了进程所需的资源数

        if (request > self.available).any():
            return False  # 请求的资源数超过了当前可用资源数

        # 假设进程得到请求所需的资源，检查此时系统是否仍处于安全状态
        work = (self.available - request).copy()
        allocation = self.allocation.copy()
        allocation[process_id] += request
        need = (self.need - allocation).copy()

        finish = [False] * self.num_processes
        finish[process_id] = True

        while True:
            # 找到一个未完成的进程，且其需求小于等于当前可用资源
            process_id = None
            for i in range(self.num_processes):
                if not finish[i] and (need[i] <= work).all():
                    process_id = i
                    break

            if process_id is None:
                # 没有找到满足条件的进程，检查是否所有进程都完成了
                if all(finish):
                    return True  # 所有进程都完成了，当前状态是安全的
                else:
                    return False  # 存在未完成的进程，且它的需求大于当前可用资源，当前状态不安全

            # 执行当前进程，释放其已占用的资源
            work += allocation[process_id]
            allocation[process_id] = 0
            finish[process_id] = True

    # 处理某个进程的资源请求
    def process_request(self, process_id, request):
        if self.is_request_valid(process_id, request):
            # 请求合法，分配资源
            self.available -= request
            self.allocation[process_id] += request
            self.need[process_id] -= request
            return True
        else:
            # 请求不合法，不分配资源
            return False

使用给定数据初始化银行家算法实例，并检查当前状态是否安全：

import numpy as np

allocation = np.array([
    [0, 0, 3, 2],
    [1, 0, 0, 0],
    [1, 3, 5, 4],
    [0, 3, 3, 2],
    [0, 0, 1, 4]
])
need = np.array([
    [0, 0, 1, 2],
    [1, 7, 5, 0],
    [2, 3, 5, 6],
    [0, 6, 5, 2],
    [0, 6, 5, 6]
])
max_demand = np.array([
    [0, 0, 4, 4],
    [2, 7, 5, 0],
    [3, 6, 10, 10],
    [0, 9, 8, 4],
    [0, 6, 6, 10]
])
available = np.array([1, 6, 2, 2])

banker = BankerAlgorithm(allocation, need, max_demand, available)
print(banker.is_safe())  # True，当前状态是安全的

现在考虑进程P2发出请求向量Request(1，2，2，2)，判断系统是否能够满足其要求：

request = np.array([1, 2, 2, 2])
process_id = 2
if banker.process_request(process_id, request):
    print("系统可以满足进程P2的资源请求，分配资源后的状态为安全状态")
    print(banker.is_safe())
else:
    print("系统无法满足进程P2的资源请求，分配资源后的状态不是安全状态")

运行结果为“系统无法满足进程P2的资源请求，分配资源后的状态不是安全状态”，说明系统无法满足进程P2的资源请求，分配资源后的状态不是安全状态。