避免死锁——银行家算法的实现代码加注释以及流程图

银行家算法是一种避免死锁的方法，它将资源请求看作是一个系统状态，并通过安全性算法来确定是否应该分配资源。下面是一个简单的实现代码及注释，以及流程图。

# 定义可用资源的数量
available = [3, 3, 2]

# 定义进程数和资源数
n_processes = 5
n_resources = 3

# 定义每个进程已分配的资源数量
allocation = [[0, 1, 0],
              [2, 0, 0],
              [3, 0, 2],
              [2, 1, 1],
              [0, 0, 2]]

# 定义每个进程还需要的资源数量
need = [[7, 4, 3],
        [1, 2, 2],
        [6, 0, 0],
        [0, 1, 1],
        [4, 3, 1]]

# 定义一个标记列表，标记每个进程是否可以完成
finish = [False] * n_processes

# 定义一个安全序列列表，用于存储安全序列
safe_sequence = []

# 定义一个函数，用于判断是否存在安全序列
def is_safe():
    # 复制可用资源列表
    work = available[:]
    # 遍历每个进程
    for i in range(n_processes):
        # 如果当前进程未完成且所需资源小于等于可用资源
        if not finish[i] and all(need[i][j] <= work[j] for j in range(n_resources)):
            # 将该进程标记为完成
            finish[i] = True
            # 将已分配资源加回可用资源列表中
            work = [work[j] + allocation[i][j] for j in range(n_resources)]
            # 添加当前进程到安全序列中
            safe_sequence.append(i)
            # 重新遍历所有进程
            return is_safe()
    # 如果所有进程都完成了，返回True
    return all(finish)

# 如果存在安全序列，打印出安全序列
if is_safe():
    print("安全序列为:", safe_sequence)
else:
    print("不存在安全序列")

流程图如下：


首先定义了可用资源数量、进程数和资源数、已分配的资源数量、还需要的资源数量等变量。然后定义了一个函数is_safe()，用于判断是否存在安全序列。在该函数中，遍历每个进程，如果当前进程未完成且所需资源小于等于可用资源，则将该进程标记为完成，将已分配资源加回可用资源列表中，添加当前进程到安全序列中，重新遍历所有进程。如果所有进程都完成了，则返回True。最后，如果存在安全序列，打印出安全序列，否则打印出不存在安全序列。