实验三死锁的检测和解除

南华大学计算机科学与技术学院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};//存放已完成的序列六、源程序并附上注释#include "stdafx.h"#include<iostream>#define False 0#define True 1using 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]:"<<endl;for(i=0;i<N;i++)cout<<Name[i]<<" ";cout<<endl;for(j=0;j<N;j++)cout<<Available[j]<<" ";//显示可分配的资源cout<<endl;cout<<" Max Allocation Need"<<endl;cout<<"进程名 ";for (j=0;j<3;j++)//MAX ALLOCATION NEED 共列{for (i=0;i<N;i++){cout<<Name[i]<<" ";}cout<<" ";} cout<<endl;for(i=0;i<M;i++){cout<<" "<<i<<" ";//输出进程名for(j=0;j<N;j++)cout<<Max[i][j]<<" ";//输出最大cout<<" ";for(j=0;j<N;j++)cout<<Allocation[i][j]<<" ";//输出已分配cout<<" ";for(j=0;j<N;j++)cout<<Need[i][j]<<" ";//输出需求cout<<endl;}}bool Safe() //安全性算法{int i,j,k;for(i=0;i<N;i++)Work[i]=Available[i]; //初始化工作向量for(i=0;i<M;i++){Finish[i]=false; //判断进程i是否已执行}for(i=0;i<M;i++){if(Finish[i]==true){continue;} else{for(j=0;j<N;j++) //验证每一个资源的需求量是否小于可用资源量 {if(Need[i][j]>Work[j]){break;}}if(j==N)//若Need都小于Work{Finish[i]=true;for(k=0;k<N;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"<<endl;cout<<"安全序列:"<<endl;for(i=0;i<l;i++){cout<<Temp[i];if(i!=l-1){cout<<"-->";}}cout<<""<<endl;return true;}}for(i=0;i<M;i++)if(Finish[i]==false)cout<<"会发生死锁,发生死锁的进程是:"<<i<<" "<<endl;cout<<endl;return false;}void unlock(){int i,j;i=0;cout<<"死锁解除开始";cout<<endl;while(i<M&&Finish[i]==false) //查找未完成的进程{for(j=0;j<N;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"<<endl;elsei++;//到下一个进程Safe();}}int main(){int i,j,number,m,n,flag;int over;char mc;cout<<"--------------------------死锁的检测与解除----------------------------------";cout<<endl;cout<<endl;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<n;i++){cout<<"资源"<<i+1<<"的名称:";cin>>mc;Name[i]=mc;cout<<"资源"<<i+1<<"的数量:";cin>>number;Available[i]=number;cout<<endl;}cout<<endl;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("<<m<<"*"<<n<<"矩阵)[Max]:"<<endl;for (int i=0;i<m;i++)for (int j=0;j<n;j++){cin>>Max[i][j];}do{flag=0;cout<<"请输入各进程已经分配资源量("<<m<<"*"<<n<<"矩阵)[Allocation]:"<<endl;for (int i=0;i<m;i++)for (j=0;j<n;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end doShowData();//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"<<endl;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。