实验三死锁的检测和解除之欧阳德创编.docx

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实验三死锁的检测和解除之欧阳德创编

南华大学计算机科学与技术学院

时间：

2021.03.07

创作：

欧阳德

实验报告

课程名称操作系统I

姓名

学号

专业班级

任课教师

日期

一、实验内容

死锁的检测与解除

二、实验目的

掌握操作系统的进程管理与资源分配原理，掌握对操作系统安全性检验和死锁的解除的原理和方法。

三、实验题目

系统中有m个同类资源被n个进程共享，每个进程对资源的最大需求数分别为S1,S2,…,Sn，且Max（Si）<=m,（i=1,2,…n）。

进程可以动态地申请资源和释放资源。

编写一个程序，实现银行家算法，当系统将资源分配给某一进程而不会死锁时，就分配之。

否则，推迟分配，并显示适当的信息。

分别使用检测“进程—资源循环等待链”的方法和Coffman的算法来检测进程的死锁状态。

对于相同的进程资源分配、占用次序，比较两个算法的结果。

四、设计思路和流程图

1.输入系统进程数量n和资源类型数量m。

2.输入每类资源的数量。

3.输入每个进程每类资源的最大需求量和已获资源量。

4.检验系统的安全。

5.若检测结果为系统不安全，可以对死锁进行解除，直到安全为止再检测。

6.重复5操作，直到所有进程运行完毕。

五、主要数据结构及其说明

intMax[100][100]={0};//各进程所需各类资源的最大需求;

intAvailable[100]={0};//系统可用资源;

charName[100]={0};//资源的名称;

intAllocation[100][100]={0};//系统已分配资源;

intNeed[100][100]={0};//还需要资源

intRequest[100]={0};//请求资源向量;

intTemp[100]={0};//存放安全序列;

intWork[100]={0};//存放系统可提供资源;

boolFinish[100]={0};//存放已完成的序列

六、源程序并附上注释

#include"stdafx.h"

#include

#defineFalse0

#defineTrue1

usingnamespacestd;

intMax[100][100]={0};//各进程所需各类资源的最大需求;

intAvailable[100]={0};//系统可用资源;

charName[100]={0};//资源的名称;

intAllocation[100][100]={0};//系统已分配资源;

intNeed[100][100]={0};//还需要资源

intRequest[100]={0};//请求资源向量;

intTemp[100]={0};//存放安全序列;

intWork[100]={0};//存放系统可提供资源;

boolFinish[100]={0};

intM=100;//作业的最大数

intN=100;//资源的最大数

intl=0;//记录安全进程的TEMP下标

voidShowData（）//初始化资源矩阵{

inti,j;

cout<<"系统可用资源[Available]:

"<

for（i=0;i

cout<

cout<

for（j=0;j

cout<

cout<

cout<<"MaxAllocationNeed"<

cout<<"进程名";

for（j=0;j<3;j++）//MAXALLOCATIONNEED共列

{

for（i=0;i

{

cout<

}

cout<<"";

}cout<

for（i=0;i

cout<<""<

for（j=0;j

cout<

cout<<"";

for（j=0;j

cout<

cout<<"";

for（j=0;j

cout<

cout<

}

}

boolSafe（）//安全性算法

{

inti,j,k;

for（i=0;i

Work[i]=Available[i];//初始化工作向量for（i=0;i

{

Finish[i]=false;//判断进程i是否已执行

}

for（i=0;i

{

if（Finish[i]==true）

{

continue;

}else

{

for（j=0;j

{

if（Need[i][j]>Work[j]）

{

break;

}

}

if（j==N）//若Need都小于Work

{

Finish[i]=true;

for（k=0;k

{

Work[k]+=Allocation[i][k];//进程i执行完后回收资源

}

Temp[l++]=i;

i=-1;

}

else

{

continue;

}

}

if（l==M）

{

cout<<"系统是安全的"<

cout<<"安全序列:

"<

for（i=0;i

{

cout<

if（i!

=l-1）

{

cout<<"-->";

}

}

cout<<""<

returntrue;

}

}

for（i=0;i

if（Finish[i]==false）

cout<<"会发生死锁,发生死锁的进程是:

"<

cout<

returnfalse;

}

voidunlock（）

{

inti,j;

i=0;

cout<<"死锁解除开始";

cout<

while（i

{

for（j=0;j

{

Available[j]+=Allocation[i][j];//回收该进程所有资源Allocation[i][j]=0;

}

if（Safe（））

cout<<"死锁已解除"<

else

i++;//到下一个进程

Safe（）;

}

}

intmain（）{

inti,j,number,m,n,flag;

intover;

charmc;

cout<<"--------------------------死锁的检测与解除----------------------------------";

cout<

cout<

cout<<"输入当前系统可供使用资源种类的数量:

";

cin>>n;

N=n;

for（i=0;i

{

cout<<"资源"<

";

cin>>mc;

Name[i]=mc;

cout<<"资源"<

";

cin>>number;

Available[i]=number;

cout<

}

cout<

cout<<"请输入作业的数量:

";

cin>>m;

M=m;

cout<<"请输入各进程的最大需求量（"<

"<

for（inti=0;i

for（intj=0;j

cin>>Max[i][j];

}

do{

flag=0;

cout<<"请输入各进程已经分配资源量（"<

"<

for（inti=0;i

for（j=0;j

{

cin>>Allocation[i][j];

if（Allocation[i][j]>Max[i][j]）

flag=1;

Need[i][j]=Max[i][j]-Allocation[i][j];

}

if（flag）

cout<<"首次输入的已分配资源已经大于最大需求量请重新输入!

\n";

}while（flag）;//当申请资源符合要求时enddo

ShowData（）;//显示

Safe（）;//安全检测

if（l!

=m）//当安全进程数不等于所有进程数

unlock（）;

cout<<"运行结束"<

cin>>over;

}

七、程序运行时的初值和运行结果

八、实验体会

通过本次实验，比较完整的掌握了操作系统的进程管理与资源分配原理，以及对操作系统安全性检验和死锁的解除的原理和方法。

一开始，对于死锁的解除，我只是从第一个进程开始剥夺其资源，也不管它是不是发生了死锁，一直剥夺到死锁解除为止。

然后，通过对程序进行改进，让其可以判断死锁进程与非死锁进程，然后从第一个死锁进程开始剥夺已分配资源。

到最后，又进一步完善程序，让其判断一下在死锁进程中，哪个的已分配资源最多，就先剥夺它的资源，直到死锁解除。

通过以上这几次对程序的改进，我不仅对死锁的解除有了更进一步的理解，也加深了对编程理念的认识。

一种好的编程习惯、编程理念不仅可以帮助减少工作量，更可以帮助编程人员对程序的思想进行全面理解，对程序需求进行全面理解。

时间：

2021.03.07

创作：

欧阳德