死锁-利用银行家算法计算资源总量和需求矩阵。写出代码

死锁是指两个或以上的进程在执行过程中，因争夺资源而造成的一种互相等待的现象，若无外力干涉，它们都将无法推进下去。银行家算法是一种解决死锁的经典方法，通过动态地控制系统中资源分配来避免死锁。它需要维护三个关键数据结构：资源总量矩阵、请求矩阵和状态矩阵。

资源总量矩阵用于存储每个进程对每种资源的最大需求量，如 `[ [R1_max, R2_max], ..., [Rn_max] ]`；
请求矩阵记录了当前每个进程已经分配到的资源量，以及还需要多少才能完成任务，如 `[ [R1_req, R2_req], ..., [Rn_req] ]`；
状态矩阵表示进程是否可以安全地执行下一个操作，如 `[ [safe, unsafe], ..., [safe, unsafe] ]`。

以下是简化的银行家算法伪代码：

def is_safe(system_matrix, request_matrix):
    # 检查是否有足够的资源满足所有进程的需求
    for i in range(processes):
        if system_matrix[i].sum() < request_matrix[i].sum():
            return False

    # 检查是否存在循环等待
    for i in range(processes):
        for j in range(processes):
            if i != j and system_matrix[j][request_matrix[i].index(0)] > 0:
                return False

    return True

# 初始化函数
def initialize(system_matrix, request_matrix):
    state_matrix = [[True] * processes for _ in range(processes)]
    return state_matrix

# 银行家算法核心部分
while True:
    request_matrix = get_next_request()  # 获取下一个进程的需求
    system_state = is_safe(system_matrix, request_matrix)
    
    if system_state:
        allocate_resources(request_matrix)  # 分配资源
        system_matrix += request_matrix  # 更新资源总量
    else:
        print("Deadlock detected!")
        break

在这个伪代码中，`is_safe()` 函数负责判断当前系统的状态是否安全，如果安全则分配资源，否则提示死锁。你需要根据实际环境填充 `get_next_request()` 和 `allocate_resources()` 的实现细节。