操作系统之死锁的检测和解除

操作系统实验

死锁的检测与解除

实验报告

一、实验题目：死锁的检测与解除

二、实验内容：编程实现死锁检测与解除，要求能够输入资源数和作业数，输出进程的安全状况。若进程安全，输出安全序列。若进程不安全，发生死锁，可以进行解锁。若成功解锁，输出安全序列。

三、实验目的：通过实验，进一步了解死锁的检测，以及如何解除死锁。

四、实验过程：

1、基本思想：若发生死锁，从第一个未完成的进程开始强制释放其已分配资源，然后再次

运行安全算法判定系统是否安全。若安全，输出安全序列；若不安全，进入下一个未完成的进程，重复刚刚的步骤。

2、主要数据结构：

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

int Available [100]={0}; //系统可用资源;

char Name [100]={0}; //资源的名称;

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

int Need [100][100]={0}; //还需要资源

int Request [100]={0}; //请求资源向量;

int Temp [100]={0}; //存放安全序列;

int Work [100]={0}; //存放系统可提供资源;

bool Finish [100]={0};//存放已完成的序列

3、输入、输出：

输入可用资源种类：3；名称和数量分别为：资源A ，2；资源B ，0；资源C ，3. 进程数：2；

最大需求矩阵为：5 5 5 已分配矩阵为：1 1 1

6 6 6 3 5 2

得到结果是：进程0 、进程1会发生死锁。进入解锁算法，输出解锁成功，安全序列是0—>1；

4、程序流程图：

输入资源名称 输入资源数量 输入进程数

输入资源种类

数

大于最大需求

小于最大需求

未通过

通过

失败

解锁成功

5、实验结果截屏：

判断已分配是否大于最大需求 输入最大需求

矩阵

输入已分配矩阵 进行预分配 成功分配并输出安全系列

安全性算法 开始解锁 安全性算法 进行预分配

6、源程序代码：

#include

#define False 0

#define True 1

using namespace std;

int Max[100][100]={0}; //各进程所需各类资源的最大需求; int Available[100]={0}; //系统可用资源;

char Name[100]={0}; //资源的名称;

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

int Need[100][100]={0}; //还需要资源

int Request[100]={0}; //请求资源向量;

int Temp[100]={0}; //存放安全序列;

int Work[100]={0}; //存放系统可提供资源;

bool Finish[100]={0};

int M=100; //作业的最大数

int N=100; //资源的最大数

int l=0;//记录安全进程的TEMP下标

void ShowData()//初始化资源矩阵

{

int i,j;

cout<<"系统可用资源[Available]:"<

for(i=0;i

cout<

cout<

for(j=0;j

cout<

cout<

cout<<" Max Allocation Need"<

cout<<"进程名";

for (j=0;j<3;j++)//MAX ALLOCATION NEED 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<

}

}

bool Safe() //安全性算法

{

int i,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<<""<

return true;

}

}

//cout<<"会发生死锁,发生死锁的进程是:"<

for(i=0;i

if(Finish[i]==false)

cout<<"会发生死锁,发生死锁的进程是:"<

cout<

return false;

}

void unlock()

{

int i,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();

}

}

int main(){

int i,j,number,m,n,flag;

int over;

char mc;

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<<"资源的数量:";

cin>>number;

Available[i]=number;

}//end for

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 (int i=0;i

for (int j=0;j

cin>>Max[i][j];

}

do{

flag=0;

cout<<"请输入各进程已经分配资源量("<

for (int i=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，flag恒, end do

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;

}

7、实验小结：

通过这次实验，不仅进一步加深了对死锁和银行家算法的了解，而且编程实现了解锁方法，对死锁解除理解也更深刻了。。这次的实验代码在第一个实验的基础上改进而来，重新改写了安全性算法，使输出更贴近本实验要求。