操作系统实验：银行家算法实现与死锁预防

"操作系统 实验三银行家算法" 操作系统中的银行家算法是一种用于预防死锁的经典策略，其核心思想是预先分配资源并确保系统能够满足所有进程的资源需求，从而避免死锁的发生。在这个实验中，目标是通过模拟银行家算法来理解和实践进程资源的分配，以及如何检测和生成安全序列。 实验的目的在于让学习者深入理解进程死锁的概念，并掌握如何运用银行家算法来预防死锁。实验内容涉及到创建一个程序，该程序模拟了有n个进程和m类资源的系统环境。在初始时间T0，每个进程Pi有已分配的资源Allocationij和还需的资源Needij，同时系统也有可用的资源Workj。银行家算法的任务是确定是否可以安全地分配资源，即是否存在一个顺序，使得按照这个顺序分配资源，所有进程都能完成执行而不引发死锁。 实验的要求包括： 1. 判断当前状态是否安全。如果安全，意味着存在一个安全序列，即存在一种资源分配方式，所有进程可以依次完成，不会出现进程等待无法释放的资源而陷入死锁。如果不安全，需要说明原因，通常是因为无法找到这样的安全序列。 2. 对于下一个时间点T1，当进程Pk提出新的资源请求Request(R1,...,Rm)时，要判断在满足这个请求后系统是否仍处于安全状态。 3. 输入包括进程的数量n，资源的种类m，以及T0时刻各进程的资源分配情况。这些数据可以通过用户输入或预设在程序中。 4. 输出应根据系统状态给出。如果系统安全，输出一个安全的进程序列；如果不安全，则给出相应的提示信息。 实验程序设计中，定义了结构体Process来存储每个进程的信息，包括进程编号、最大需求(Max)、已分配资源(Allocation)、还需资源(Need)以及请求的资源(Request)。另外，还定义了Available数组来表示系统当前可用的资源，tmp数组用于临时计算，series数组存储安全序列，requestNum和request数组用于处理进程的资源请求。程序通过读取用户输入或预设值来初始化这些数据，然后执行银行家算法的检查和资源分配逻辑。 这个实验旨在通过实际操作帮助学生掌握银行家算法的工作原理和实现，从而提高他们解决操作系统中死锁问题的能力。