死锁的避免实验报告

信息科学与技术学院实验报告课程名称:操作系统实验项目:死锁的避免实验地点:指导教师:日期:实验类型:（验证性实验综合性实验设计性实验）专业:计算机服务外包班级:14外3姓名:周鹏飞学号:1414104033一、实验目的及要求了解死锁避免的概念，掌握避免死锁的算法二、实验仪器、设备或软件VC++6.0三、实验内容及原理开始输入资源类型分别输入各资源总数系统是否安全输入发出请求进程号输入该进程请求资源的类型号RequestNeed？系统是否安全是否继续结束Error资源不够进入等待NNYYNY银行家算法流程图：银行家算法是死锁处理中较为经典的一种避免死锁的方法，它一般分为单资源银行家算法和多资源银行家算法，所谓单资源银行家算法是指只有一种可用资源，多银行家算法是指由多种可用资源，它主要是通过合理的分配资源使得系统不产生死锁的思想来完成。1.Available是一个长度为m的向量，它表示每类资源可用的数量，Available【j】=k表示rj类资源可用的数量为k。2.Max是一个n*m矩阵，它表示每个进程对资源的最大需求，Max【i，j】=k，表示进程之多可用申请k个rj类资源单位。3，Allocation是一个n*m矩阵，它表示当前分给每个进程的资源数目。Allocation【i，j】=k，表示进程当前分到k个rj类资源。4.Need是一个n*m矩阵，它表示每个进程还缺少多少资源。Need【i，j】=k，表示进程尚需k个rj类资源才能完成其任务。显然Need【i，j】=Max【i，j】-Allocation【i，j】。当输入进程数与资源数，以及各进程所需的资源和已分配资源之后，系统就会寻找安全序列，若能找到一个安全序列，则结果表明当前系统安全，若找不到则当前系统不安全。假设进程P提出请求Request[i]，则银行家算法按如下步骤进行判断：1)如果Request[i]=Need[i]，则转向2）；否则出错。2)如果Request[i]=Available[i]，则转向3）；否则出错。3)系统试探分配相关资源，修改相关数据：Available[i]=Available[i]-Request[i];Allocation[i]=Allocation[i]+Request[i];Need[i]=Need[i]-Request[i];4)系统执行安全性检查，如安全，则分配成立；否则试探性分配资源作废，系统恢复原状，进程进入等待状态。4.1.2安全检测函数（check）1）设置两个向量work和finish：work=available，表示系统可提供给进程继续运行所需的各类资源数目；finish表示系统是否有足够的资源分配给进程，使之完成。开始时先做finish【i】：=false；当有足够资源分配给进程时，再令finish【i】：=true。2）从进程集合中找到一个嫩满足下述条件的进程：a：finish【i】=false；b：need【i】【j】=work[j];若找到，执行（3），否则，执行（4）。3）：当进程i获得资源后，可顺利执行，直到完成，并释放出分配给它的资源，故应执行：Work【j】：=work【j】+allocation[i,j];Finish[i]:=true;A[v++]=I;Gotostep2;4）：如果所有进程的finish【i】=true都满足，则表示系统处于安全状态，输出安全序列，否则系统处于不安全状态。四、实验步骤（或过程）#includeiostream.h#includestring.h#includestdio.h#defineFalse0#defineTrue1intMax[100][100]={0};//各进程所需各类资源的最大需求intAvaliable[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intM=100;//作业的最大数为100intN=100;//资源的最大数为100voidshowdata()//显示资源矩阵{inti,j;cout系统目前可用的资源[Avaliable]:endl;for(i=0;iN;i++)coutname[i];coutendl;for(j=0;jN;j++)coutAvaliable[j];//输出分配资源coutendl;coutMaxAllocationNeedendl;cout进程名;for(j=0;j3;j++){for(i=0;iN;i++)coutname[i];cout;}coutendl;for(i=0;iM;i++){couti;for(j=0;jN;j++)coutMax[i][j];cout;for(j=0;jN;j++)coutAllocation[i][j];cout;for(j=0;jN;j++)coutNeed[i][j];coutendl;}}intchangdata(inti)//进行资源分配{intj;for(j=0;jM;j++){Avaliable[j]=Avaliable[j]-Request[j];Allocation[i][j]=Allocation[i][j]+Request[j];Need[i][j]=Need[i][j]-Request[j];}return1;}intsafe()//安全性算法{inti,k=0,m,apply,Finish[100]={0};intj;intflag=0;Work[0]=Avaliable[0];Work[1]=Avaliable[1];Work[2]=Avaliable[2];for(i=0;iM;i++){apply=0;for(j=0;jN;j++){if(Finish[i]==False&&Need[i][j]=Work[j]){apply++;if(apply==N){for(m=0;mN;m++)Work[m]=Work[m]+Allocation[i][m];//变分配数Finish[i]=True;temp[k]=i;i=-1;k++;flag++;}}}}for(i=0;iM;i++){if(Finish[i]==False){cout系统不安全endl;//不成功系统不安全return-1;}}cout系统是安全的!endl;//如果安全，输出成功cout分配的序列:;for(i=0;iM;i++){//输出运行进程数组couttemp[i];if(iM-1)cout-;}coutendl;return0;}voidshare()//利用银行家算法对申请资源对进行判定{charch;inti=0,j=0;ch='y';cout请输入要求分配的资源进程号(0-M-1):;cini;//输入须申请的资源号cout请输入进程i申请的资源:endl;for(j=0;jN;j++){coutname[j]:;cinRequest[j];//输入需要申请的资源}for(j=0;jN;j++){if(Request[j]Need[i][j])//判断申请是否大于需求，若大于则出错{cout进程i申请的资源大于它需要的资源;cout分配不合理，不予分配！endl;ch='n';break;}else{if(Request[j]Avaliable[j])//判断申请是否大于当前资源，若大于则{//出错cout进程i申请的资源大于系统现在可利用的资源;cout分配出错，不予分配!endl;ch='n';break;}}}if(ch=='y'){changdata(i);//根据进程需求量变换资源showdata();//根据进程需求量显示变换后的资源safe();//根据进程需求量进行银行家算法判断}}voidaddresources(){//添加资源intn,flag;cout请输入需要添加资源种类的数量:;cinn;flag=N;N=N+n;for(inti=0;in;i++){cout名称:;cinname[flag];cout数量:;cinAvaliable[flag++];}showdata();safe();}voiddelresources(){//删除资源charming;inti,flag=1;cout请输入需要删除的资源名称：;do{cinming;for(i=0;iN;i++)if(ming==name[i]){flag=0;break;}if(i==N)cout该资源名称不存在，请重新输入：;}while(flag);for(intj=i;jN-1;j++){name[j]=name[j+1];Avaliable[j]=Avaliable[j+1];}N=N-1;showdata();safe();}voidchangeresources(){//修改资源函数cout系统目前可用的资源[Avaliable]:endl;for(inti=0;iN;i++)coutname[i]:Avaliable[i]endl;cout输入系统可用资源[Avaliable]:endl;cinAvaliable[0]Avaliable[1]Avaliable[2];cout经修改后的系统可用资源为endl;for(intk=0;kN;k++)coutname[k]:Avaliable[k]endl;showdata();safe();}voidaddprocess(){//添加作业intflag=M;M=M+1;cout请输入该作业的最打需求量[Max]endl;for(inti=0;iN;i++){coutname[i]:;cinMax[flag][i];Need[flag][i]=Max[flag][i]-Allocation[flag][i];}showdata();safe();}intmain()//主函数{inti,j,number,choice,m,n,flag;charming;cout*****************资源管理系统的设计与实现*****************endl;cout请首先输入系统可供资源种类的数量:;cinn;N=n;for(i=0;in;i++){cout资源i+1的名称:;cinming;name[i]=ming;cout资源的数量:;cinnumber;Avaliable[i]=number;}coutendl;cout请输入作业的数量:;cinm;M=m;cout请输入各进程的最大需求量(m*n矩阵)[Max]:endl;for(i=0;im;i++)for(j=0;jn;j++)cinMax[i][j];do{flag=0;cout请输入各进程已经申请的资源量(m*n矩阵)[Allocation]:endl;for(i=0;im;i++)for(j=0;jn;j++){cinAllocation[i][j];if(Allocation[i][j]Max[i][j])flag=1;Need[i][j]=Max[i][j]-Allocati