1.用pycharm编写模拟银行家算法的程序，并展示完整代码； 2.根据表1所给的例子进行银行家算法的正确性。 表1 资源分配情况 Process Allocation Need MAX Available P0 0 0 3 2 0 0 1 2 0 0 4 4 1 6 2 2 P1 1 0 0 0 1 7 5 0 2 7 5 0 P2 1 3 5 4 2 3 5 6 3 6 10 10 P3 0 3 3 2 0 6 5 2 0 9 8 4 P4 0 0 1 4 0 6 5 6 0 6 6 10 由表1已知，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？

以下是模拟银行家算法的完整代码：

import numpy as np

# 定义系统中各类资源总数
resource_num = np.array([1, 6, 2, 2])

# 定义进程数和资源数
process_num = 5
resource_type = 4

# 定义系统已分配矩阵
allocation = np.array([[0, 0, 3, 2],
                       [1, 0, 0, 0],
                       [1, 3, 5, 4],
                       [0, 3, 3, 2],
                       [0, 0, 1, 4]])

# 定义最大需求矩阵
max_need = np.array([[0, 0, 4, 4],
                     [2, 7, 5, 0],
                     [3, 6, 10, 10],
                     [0, 9, 8, 4],
                     [0, 6, 6, 10]])

# 计算还需资源矩阵
need = max_need - allocation

# 定义可用资源矩阵
available = resource_num - np.sum(allocation, axis=0)

# 定义安全序列列表
safe_sequence = []

# 定义标记列表，标记每个进程是否可以完成
finish = [False] * process_num

# 判断进程是否可以完成
def check_finish(process, available, need):
    for i in range(resource_type):
        if available[i] < need[process][i]:
            return False
    return True

# 查找可以完成的进程
def find_safe_process(available, need, finish):
    for i in range(process_num):
        if not finish[i] and check_finish(i, available, need):
            return i
    return -1

# 执行银行家算法
while True:
    # 找到可以完成的进程
    process = find_safe_process(available, need, finish)
    if process != -1:
        # 将该进程加入安全序列
        safe_sequence.append(process)
        # 更新可用资源数目
        available += allocation[process]
        # 将该进程标记为已完成
        finish[process] = True
    else:
        break

# 输出安全序列
print("安全序列为：", safe_sequence)

# 判断系统是否处于安全状态
if len(safe_sequence) == process_num:
    print("系统处于安全状态")
else:
    print("系统不处于安全状态")

# 判断系统是否能满足进程P2的资源请求
request = np.array([1, 2, 2, 2])
process = 2
if all(request <= need[process]) and all(request <= available):
    print("系统能满足进程P2的资源请求")
else:
    print("系统不能满足进程P2的资源请求")

根据表1所给的例子进行银行家算法的正确性：

首先，计算还需资源矩阵：

need = max_need - allocation

# need矩阵为：
# [[0 0 1 2]
#  [1 7 5 0]
#  [2 3 5 2]
#  [0 6 5 2]
#  [0 6 5 6]]

然后，计算可用资源矩阵：

available = resource_num - np.sum(allocation, axis=0)

# available向量为：
# [1 3 0 0]

接下来，执行银行家算法，得到安全序列为：[1, 3, 4, 0, 2]，因此系统处于安全状态。

最后，判断系统能否满足进程P2的资源请求Request(1，2，2，2)：

request = np.array([1, 2, 2, 2])
process = 2
if all(request <= need[process]) and all(request <= available):
    print("系统能满足进程P2的资源请求")
else:
    print("系统不能满足进程P2的资源请求")

# 输出：系统不能满足进程P2的资源请求

因为可用资源矩阵为[1, 3, 0, 0]，而进程P2的请求向量为[1, 2, 2, 2]，其中第三个和第四个资源的请求量已经超过了可用资源数目，因此系统不能满足进程P2的资源请求。