银行家算法实现与死锁避免

"这篇资源是关于银行家算法的课程设计，包含了流程图和完整代码，适合学习者下载参考。设计目标是实现进程队列和资源队列模型，并应用银行家算法来避免死锁。提供了四个进程（P0、P1、P2、P3、P4）的资源需求矩阵，并给出了它们的Max、Allocation、Need，以及两个示例请求（P1请求资源Request1，P4请求资源Request4，P0请求资源Request0），要求分析这些请求是否应该被满足。" 银行家算法是一种经典的死锁预防策略，由艾兹格·迪杰斯特拉提出，主要用于确保系统资源的分配不会导致死锁的发生。算法的核心思想是在资源分配前进行安全性检查，以确保系统能够满足所有进程的资源需求，即使这些需求是并发提出的。 1. 数据结构： - 可利用资源向量Available：记录当前系统中每种资源的剩余数量，会随着资源的分配和回收动态更新。 - 最大需求矩阵Max：定义每个进程对每种资源的最大需求量。 - 分配矩阵Allocation：记录每个进程已经分配到的每种资源的数量。 - 需求矩阵Need：表示每个进程还需要多少资源才能完成其任务，由最大需求减去已分配资源计算得出。 2. 银行家算法流程： - 当进程申请资源时，首先检查Request向量是否在Need向量的范围内，即请求不超过其最大需求。 - 如果请求合法，进一步检查资源是否可用（Request小于等于Available）。 - 如果资源可用，尝试模拟分配资源，并更新Available、Allocation和Need矩阵。 - 完成资源分配后，进行安全性检查：遍历所有进程，看是否每个进程都能在有限步骤内完成，如果可以，分配资源；否则，拒绝请求以避免死锁。 在提供的示例中，我们需要分析P1、P4和P0的资源请求是否满足上述条件，然后根据银行家算法执行过程和安全性检查来确定结果。具体执行步骤包括计算剩余需求、判断是否超过最大需求、检查资源可用性，以及进行安全性检查。如果所有进程在请求资源后仍能安全执行，那么请求应被满足，否则应拒绝。这需要对每个请求进行详细的资源状态分析和模拟计算。