使用银行家算法预防进程死锁

"银行家调度算法是用于预防操作系统中死锁的一种策略，通过模拟银行借贷系统来管理资源分配，确保系统的安全性。实验旨在通过模拟银行家算法，理解进程死锁的预防机制，以及如何生成安全序列。" 在操作系统中，死锁是指多个进程因互相等待对方释放资源而形成的一种僵局，无法继续执行。银行家算法则是解决这个问题的一个经典方法，由艾兹格·迪杰斯特拉提出。该算法的核心思想是引入“预留”概念，即在分配资源时预留一部分资源，以确保系统能够满足所有进程的最终需求，避免死锁的发生。 银行家算法的主要操作包括： 1. **初始化**: 在系统启动时，记录每个进程的最大需求(Max)、已分配资源(Allocation)和还需资源(Need)，同时记录系统总资源(Available)。 2. **安全性检查**: 检查当前系统状态是否安全。安全状态意味着存在一个顺序，按照这个顺序每个进程都能获得其需要的资源并完成执行，且不会导致其他进程饿死。这通过寻找安全序列（Safe Order）来实现，安全序列中的每个进程都可以在后续进程中找到足够的资源完成执行。 3. **资源请求**: 当进程请求资源时，算法会检查当前请求是否满足。如果满足且分配后系统仍安全，则分配资源；否则，拒绝请求。 4. **资源释放**: 进程完成后，释放其占用的所有资源，更新Available数组，并重新进行安全性检查。 5. **动态调整**: 在运行过程中，可以通过增加或减少资源(AddResources和ChangResources)来改变系统状态，但每次变动后都需要重新评估安全性。 在提供的实验代码中，`InPut()`函数用于输入进程和资源信息，`CheckSafe()`函数执行安全性检查，`AddResources()`和`ChangResources()`函数调整资源分配。用户可以选择请求资源或改变资源分配，程序会根据选择执行相应的操作，并输出结果。 通过这样的实验，学生能够理解银行家算法如何防止死锁，掌握如何在实际系统中运用这一策略。实验还强调了输入和输出的重要性，以及如何根据系统状态做出决策。通过模拟和实践，可以深入理解死锁预防机制的细节，提高处理并发系统中资源分配问题的能力。