C语言实现操作系统银行家算法模拟与死锁预防

"操作系统银行家算法实验（c）" 银行家算法是一种预防死锁的策略，它主要用于操作系统中管理资源分配，以确保系统不会陷入无法解决的死锁状态。在这个实验中，通过编写C语言程序，学生将学习如何模拟资源动态分配，并理解银行家算法如何工作来避免死锁。 在银行家算法中，关键概念包括： 1. **资源**: 系统中的可分配资源，如CPU时间、内存等，用数组`Available[i]`表示当前可用的资源数量。 2. **最大需求**: 每个进程`P[i]`对资源的最大需求，用二维数组`Max[i][j]`表示，其中`j`是资源类型。 3. **当前分配**: 已经分配给进程`P[i]`的资源数量，用二维数组`Allocation[i][j]`表示。 4. **还需要**: 进程`P[i]`还需要的资源数量，用二维数组`Need[i][j]`表示，计算方式为`Need[i][j] = Max[i][j] - Allocation[i][j]`。 5. **请求**: 进程`P[i]`向系统申请的资源，用一维数组`Request[i]`表示。 6. **安全状态**: 如果系统能保证每个进程都能完成，即使有并发的资源请求，那么系统处于安全状态。 7. **不安全状态**: 如果存在一种可能的情况，使得至少有一个进程无法获得其所需的资源并继续执行，那么系统处于不安全状态。 银行家算法的工作流程如下： 1. **请求检查**: 进程`P[i]`请求资源，如果`Request[i] <= Need[i]`且`Request[i] <= Available[i]`，则进入下一步。否则，请求被拒绝。 2. **试探分配**: 假设资源可以分配，更新`Available[i]`、`Allocation[i]`和`Need[i]`。 3. **安全性检查**: 执行安全性算法，检查系统是否存在一个安全顺序，即找到一个顺序，让每个进程按此顺序执行，都能获得所需资源并完成。如果找到，分配成功；否则，撤销分配，进程进入等待状态。 在给出的实验代码中，定义了相关的全局变量，并提供了`showdata()`函数来显示当前系统状态。完整的程序应包含初始化资源分配，处理进程请求，以及执行安全性检查的逻辑。 通过这个实验，学生将深入理解死锁的概念，以及如何通过预判和预防策略避免死锁，这对于理解和设计高效、稳定的操作系统至关重要。此外，掌握银行家算法有助于在实际系统设计中避免潜在的资源分配问题，提高系统的可靠性。