操作系统实验：利用银行家算法避免死锁

"银行家算法用于防止死锁的实验报告，旨在帮助学生理解死锁概念、原因、预防方法以及检测解除策略。实验中，n个并发进程共享m个系统资源，通过银行家算法确保系统安全。" 银行家算法是一种有效的死锁预防策略，它模拟银行贷款系统的运作方式来管理系统的资源分配。在该算法中，每个进程都有一个最大需求量，表示它可能需要的最大资源数量，同时还有一个已经分配给它的资源数量。系统维护一个可用资源向量，记录当前系统中未被分配的资源。 实验的目标是让学生深入理解死锁的影响，掌握死锁产生的必要条件：互斥、占有并等待、无剥夺和循环等待。银行家算法的核心是安全状态检查，即判断当前系统是否存在一个安全序列，使得所有进程都能顺利完成，而不会陷入死锁。 程序流程图描述了算法的执行过程。首先，算法检查当前系统状态，尝试为一个进程分配其请求的资源。如果分配后系统仍然处于安全状态，那么就进行分配；否则，拒绝请求。在安全状态下，系统可以找到一个顺序，使得按照这个顺序每个进程都能获得所需资源并完成，不会导致其他进程因资源不足而无法继续。 逻辑设计部分涉及结构体数组表示进程，包括进程的资源申请列表、总需求量和已分配量。通过遍历进程，检查它们的资源需求，判断系统是否能为每个进程提供其所需的全部资源。这涉及到一个关键的“安全算法”，它会检查当前资源分配情况，并预测未来资源的分配情况，以确保不会发生死锁。 在实验过程中，学生需要模拟资源的申请和释放，以及利用银行家算法来验证系统的安全性。实验报告还包括了一个标志变量`T`，用于跟踪进程的完成状态，以及`Change`变量来检测是否有进程完成，以更新资源分配情况。当所有进程的`T`标志均为0时，表示所有进程都已完成，系统进入安全状态。 总结来说，银行家算法实验提供了实践经验，帮助学生实践和理解如何在操作系统中预防死锁，增强了他们对于系统资源管理和并发控制的理解。通过这样的实验，学生能够更好地掌握操作系统中的核心概念，并学会应用这些知识解决实际问题。