银行家算法实验：C++实操避免死锁策略

银行家算法是一种关键的并发控制策略，用于解决多进程系统中的死锁问题。在计算机操作系统中，当多个进程争夺有限的资源时，如果没有正确的资源分配策略，可能会导致死锁，即进程都无法继续执行，因为它们都在等待其他进程释放已被占用的资源。银行家算法通过动态地监控资源分配情况，确保系统在分配资源时不会进入不安全状态，从而避免死锁的发生。 实验目的是通过实际编写银行家算法的C++代码来深入理解资源申请、检查请求合法性、预分配、以及安全性算法的过程。核心步骤如下： 1. **合法性检查**：首先，程序会检查每个进程的资源请求是否合理，即不超过其所需的资源总数和系统当前可提供的资源总量。如果请求合法，将进行下一步操作，否则认为请求无效。 2. **资源分配**：若请求合法，系统尝试分配资源，更新资源分配表（Allocation）、可用资源（Available）和进程需求（Need）。这个过程中，系统会减去分配给进程的资源，增加分配列表，同时减少进程的资源需求。 3. **安全性算法**：为了确保分配后系统的安全性，引入了工作向量（Work）和完成标志向量（Finish）。Work表示分配给进程的资源，Finish标记是否能满足进程完成。算法会寻找一个可以分配资源的进程，满足条件：不能完成的进程（Finish[i]=false）且需求资源小于或等于当前工作资源（Need<or=Work）。找到合适的进程后，分配资源并更新Work和Finish。 4. **流程控制**：分配资源后，进程继续执行直到完成，这时将其分配的资源归还回系统。若所有进程都能完成，说明系统处于安全状态；反之，系统可能需要回收部分资源，重新调整分配策略。 5. **代码实现**：实验代码以C++的形式展示了这些逻辑，包括输入处理、数据结构维护和循环判断等。通过编程实践，参与者能够直观地理解银行家算法的工作原理，并掌握如何在实际系统中应用。 通过银行家算法实验，不仅可以让学习者掌握避免死锁的关键策略，还能提升他们分析和调试并发系统的能力，对于理解和设计高效的并发系统具有重要意义。