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1、一 寸 光 阴 不 可 轻 0 南华大学计算机科学与技术学院 实实 验验 报报 告告 课程名称课程名称 操作系统操作系统 I I 姓姓 名名 学学 号号 专业班级专业班级 任课教师任课教师 日日 期期 一 寸 光 阴 不 可 轻 1 一、一、 实验内容实验内容 死锁的检测与解除 二、二、 实验目的实验目的 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、三、 实验题目实验题目 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
2、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、四、设计思路和流程图设计思路和流程图 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。 一 寸 光 阴
3、 不 可 轻 2 五、五、 主要数据结构及其说明主要数据结构及其说明 一 寸 光 阴 不 可 轻 3 int Max100100=0; /各进程所需各类资源的最大需求; int Available100=0; /系统可用资源; char Name100=0; /资源的名称; int Allocation100100=0; /系统已分配资源; int Need100100=0; /还需要资源 int Request100=0; /请求资源向量; int Temp100=0; /存放安全序列; int Work100=0; /存放系统可提供资源; bool Finish100=0;/存放已完成的序
4、列 六、六、 源程序并附上注释源程序并附上注释 #include stdafx.h #include #define False 0 #define True 1 using namespace std; int Max100100=0; /各进程所需各类资源的最大需求; int Available100=0; /系统可用资源; char Name100=0; /资源的名称; int Allocation100100=0; /系统已分配资源; int Need100100=0; /还需要资源 int Request100=0; /请求资源向量; int Temp100=0; /存放安全序列;
5、int Work100=0; /存放系统可提供资源; bool Finish100=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;iN;i+) coutNamei ; coutendl; for(j=0;jN;j+) coutAvailablej ;/显示可分配的资源 coutendl; cout Max Allocation Needendl; cout进程名 ; 一 寸 光
6、 阴 不 可 轻 4 for (j=0;j3;j+)/MAX ALLOCATION NEED 共列 for (i=0;iN;i+) coutNamei ; cout ; coutendl; for(i=0;iM;i+) cout i ;/输出进程名 for(j=0;jN;j+) coutMaxij ;/输出最大 cout ; for(j=0;jN;j+) coutAllocationij ;/输出已分配 cout ; for(j=0;jN;j+) coutNeedij ;/输出需求 coutendl; bool Safe() /安全性算法 int i,j,k; for(i=0;iN;i+) W
7、orki=Availablei; /初始化工作向量 for(i=0;iM;i+) Finishi=false; /判断进程 i 是否已执行 for(i=0;iM;i+) if(Finishi=true) continue; else for(j=0;jWorkj) break; 一 寸 光 阴 不 可 轻 5 if(j=N)/若 Need 都小于 Work Finishi=true; for(k=0;kN;k+) Workk+=Allocationik; /进程 i 执行完后回收资源 Templ+=i; i=-1; else continue; if(l=M) cout系统是安全的endl;
8、cout安全序 列:endl; for(i=0;il;i+) coutTempi; if(i!=l-1) cout; coutendl; return true; for(i=0;iM;i+) if(Finishi=false) cout会发生死锁,发生死锁的进程是:i endl; coutendl; return false; void unlock() int i,j; i=0; cout死锁解除开始; 一 寸 光 阴 不 可 轻 6 coutendl; while(iMjN;j+) Availablej+=Allocationij; / 回 收 该 进 程 所 有 资 源 Allocat
9、ionij=0; if(Safe() cout死锁已解除endl; else i+;/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 -; coutendl; coutendl; coutn; N=n; for (i=0;in;i+) cout资源i+1mc; Namei=mc; cout资源i+1number; Availablei=number; coutendl; coutendl; coutm; M=m; cout请输入各进程的最大需求量(m*n矩阵)Max:endl
10、; for (int i=0;im;i+) for (int j=0;jMaxij; 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;im;i+) for (j=0;jAllocationij; if(AllocationijMaxij) flag=1; Needij=Maxij-Allocationij; 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 do ShowData();/显示
11、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over; 七、七、 程序运行时的初值和运行结果程序运行时的初值和运行结果 一 寸 光 阴 不 可 轻 8 八、八、 实验体会实验体会 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。
