本项目通过编程实现银行家算法在操作系统资源分配中的应用，包含详细的实验报告和完整代码，旨在帮助理解和掌握死锁预防机制。
【实验目的】1. 理解死锁的概念；2. 使用高级语言编写并调试一个银行家算法程序以加深对死锁的理解。
【实验准备】
1． 产生死锁的原因：
- 资源竞争导致的死锁；
- 进程推进顺序不当引起的死锁。
2． 生成死锁所需满足的条件：
- 互斥条件
- 请求与保持条件
- 不剥夺条件
- 环路等待条件
3. 处理死锁的基本方法：
- 预防死锁；
- 避免死锁；
- 检测死锁；
- 解除死锁。
【实验内容】1． 实验原理：银行家算法从当前状态出发，逐个按安全序列检查各客户中谁能完成其工作。假定某进程完成后归还所有资源，并进一步考察下一个能完成工作的客户。如果所有客户都能顺利完成任务，则找到一个安全序列，此时系统是处于安全状态的。相比预防死锁的方法而言，银行家算法限制条件较少且提高了资源利用率；但该方法要求客户的数量保持不变，在多道程序环境下难以实现；此外它保证了所有请求在有限时间内得到满足，但这可能不适合实时响应的需求。
2． 实验题目：设计一个包含五个进程（P0、P1、P2、P3和P4）的系统，并让这些进程共享三类资源(A, B, C)，其中A类型有十个单位，B类型有五单位，C类型则为七个。要求程序能够显示并打印出某时刻各进程的资源分配表及安全序列；同时也能展示每个进程依次请求的各类资源数量以及在某个特定情况下为某一指定进程分配后的相关数据。
3． 算法描述：引入了两个向量Resourse（表示总的可用资源数）和Available（剩余可提供给其他客户的未使用资源），此外还有Claim矩阵（记录各客户对每种类型所需的最大单位数量的声明）以及Allocation矩阵(展示当前分配状态)。银行家算法的核心在于通过试探性地为请求资源的进程进行模拟分配，来判断系统是否处于安全状态。
举例来说，在一个单一资源即资金的场景下，如果存在四个客户A、B、C和D，则下列情况表示一种安全的状态：其中一个可能的安全序列是 C->D->B->A。测试结果如下：
- 进程数量:5
- 资源种类数:4
- 各种资源的数量分别为6, 3, 4, 2；
- 分配矩阵:
- P0 : (3, 0, 1, 1)
- P1 : (0, 1, 0, 0)
- P2 : (1, 1, 1, 0)
- P3 : (1, 1, 0, 1)
- P4 : (0 ,0 ,0 ,0)
- 需求矩阵:
- P0: (1, 1, 0, 0)
- P1: (0, 1, 1, 2)
- P2: (3, 1, 0, 0)
- P3: (0 ,0 ,1 ,0)
- P4 : (2 ,1 ,1 ,0)
经过测试，系统存在8种可能的安全序列。这说明当前状态下，尽管进程间对资源的竞争激烈，但通过适当的调度策略仍能避免进入死锁状态，并确保所有请求最终能够得到满足。
5星
