《操作系统》课程设计报告(死锁观察与避免)
操作系统实验报告-死锁的避免
操作系统实验报告-死锁的避免操作系统实验（二）死锁的避免1.实验内容使用C++实现模拟随机算法和银行家算法2.实验目的（1）了解死锁的产生原因（随机算法）（2）理解死锁的解决办法（银行家算法）3.实验题目使用随机算法和银行家算法设计程序4.程序流程图主要过程流程图银行家算法流程图安全性算法流程图5.程序代码和运行结果#include <stdio.h>#include<stdlib.h> typedef struct{int A;int B;int C;}RES;#define false 0#define true 1//系统中所有进程数量#define PNUMBER 3//最大需求矩阵RES Max[PNUMBER];//已分配资源数矩阵RES Allocation[PNUMBER];//需求矩阵RES Need[PNUMBER];//可用资源向量RES Available={0,0,0};//安全序列int safe[PNUMBER];void setConfig(){int i=0,j=0;printf("================开始手动配置资源==================\n");//可分配资源printf("输入可分配资源\n");scanf("%d%d%d",&Available.A,&Available.B,&Available.C);//最大需求矩阵MAXprintf("输入最大需求矩阵%dx%d\n",PNUMBER,PNUMBER );for (i=0;i<PNUMBER;i++){scanf("%d%d%d",&Max[i].A,&Max[i].B,&Max[i].C);}//已分配矩阵Allocprintf("输入已分配矩阵%dx%d\n",PNUMBER,PNUMBER);for (i=0;i<PNUMBER;i++){scanf("%d%d%d",&Allocation[i].A,&Allocation[i].B,&Allocation[i].C);}//需求矩阵printf("输入需求矩阵%dx%d\n",PNUMBER,PNUMBER);for (i=0;i<PNUMBER;i++){scanf("%d%d%d",&Need[i].A,&Need[i].B,&Need[i].C);}printf("================结束配置资源==================\n");}void loadConfig(){FILE *fp1;if ((fp1=fopen("config.txt","r"))==NULL){printf("没有发现配置文件,请手动输入\n");setConfig();}else{int i=0;printf("发现配置文件,开始导入..\n");//可分配资源fscanf(fp1,"%d%d%d",&Available.A,&Available.B,&Available.C);//最大需求矩阵MAXfor (i=0;i<PNUMBER;i++){fscanf(fp1,"%d%d%d",&Max[i].A,&Max[i].B,&Max[i].C);}//已分配矩阵Allocfor (i=0;i<PNUMBER;i++){fscanf(fp1,"%d%d%d",&Allocation[i].A,&Allocation[i].B,&Allocation[i].C);}//需求矩阵for (i=0;i<PNUMBER;i++){fscanf(fp1,"%d%d%d",&Need[i].A,&Need[i].B,&Need[i].C);}}}//试探分配void ProbeAlloc(int process,RES *res){Available.A -= res->A;Available.B -= res->B;Available.C -= res->C;Allocation[process].A += res->A;Allocation[process].B += res->B;Allocation[process].C += res->C;Need[process].A -= res->A;Need[process].B -= res->B;Need[process].C -= res->C;}//若试探分配后进入不安全状态，将分配回滚void RollBack(int process,RES *res){Available.A += res->A;Available.B += res->B;Available.C += res->C;Allocation[process].A -= res->A;Allocation[process].B -= res->B;Allocation[process].C -= res->C;Need[process].A += res->A;Need[process].B += res->B;Need[process].C += res->C;}//安全性检查bool SafeCheck(){RES Work;Work.A = Available.A;Work.B = Available.B;Work.C = Available.C;bool Finish[PNUMBER] = {false,false,false};int i;int j = 0;for (i = 0; i < PNUMBER; i++){//是否已检查过if(Finish[i] == false){//是否有足够的资源分配给该进程if(Need[i].A <= Work.A && Need[i].B <= Work.B && Need[i].C <= Work.C){//有则使其执行完成，并将已分配给该进程的资源全部回收Work.A += Allocation[i].A;Work.B += Allocation[i].B;Work.C += Allocation[i].C;Finish[i] = true;safe[j++] = i;i = -1; //重新进行遍历}}}//如果所有进程的Finish向量都为true则处于安全状态，否则为不安全状态for (i = 0; i < PNUMBER; i++){if (Finish[i] == false){return false;}}return true;}//资源分配请求bool request(int process,RES *res){//request向量需小于Need矩阵中对应的向量if(res->A <= Need[process].A && res->B <= Need[process].B && res->C <=Need[process].C){//request向量需小于Available向量if(res->A <= Available.A && res->B <= Available.B && res->C <= Available.C){//试探分配ProbeAlloc(process,res);//如果安全检查成立，则请求成功，否则将分配回滚并返回失败if(SafeCheck()){return true;}else{printf("安全性检查失败。
操作系统实验报告 预防进程死锁的银行家算法
操作系统实验预防进程死锁的银行家算法一、需求分析：1、实验目的：通过这次实验，加深对进程死锁的理解，进一步掌握进程资源的分配、死锁的检测和安全序列的生成方法。
2、问题描述：设计程序模拟预防进程死锁的银行家算法的工作过程。
假设系统中有n个进程P1, … ,P n，有m类可分配的资源R1, … ,R m，在T0时刻，进程P i分配到的j类资源为Allocation ij个，它还需要j类资源Need ij个，系统目前剩余j类资源Work j个，现采用银行家算法进行进程资源分配预防死锁的发生。
3、程序要求：1）判断当前状态是否安全，如果安全给出安全序列；如果不安全给出理由。
2）对于下一个时刻T1，某个进程P k会提出请求Request(R1, … ,R m)，判断分配给P k进程请求的资源之后系统是否安全。
3）输入：进程个数n，资源种类m，T0时刻各个进程的资源分配情况（可以运行输入，也可以在程序中设置）；4）输出：如果安全，输出安全的进程序列，不安全则提示信息。
二、概要设计：1、进程调度的实现过程2、程序中的变量及数据结构struct ResItem{string Name;int Number;}; //资源项typedef vector<ResItem> Resource;struct Progress{string Name;Resource Max; //最大需求Resource Allocation; //分配Resource Need; //需求}; //进程vector <Progress> Progresses; //所有进程vector <ResItem> Available; //可利用资源向量vector <Progress> SafeOrder; //安全序列3、主要函数//初始化数据void InitData(int &n);//判断rs1是否小于等于rs2，是返回true，否则返回falseinline bool LessThan(Resource rs1,Resource rs2);//安全性算法bool SafeAlg();//银行家算法bool BankerAlg(Resource request,Progress &pro);4、主函数int main(){int n;InitData(n);cout<<"\n\n=============================================\n ";if(SafeAlg()){cout<<"由安全性检查可知：可以找到一个安全序列为：{";for(int i = 0 ; i < SafeOrder.size(); i++)cout<<SafeOrder[i].Name<<",";cout<<"}。
实验报告(死锁的避免)
三、程序设计和说明
1.算法描述
2.算法实现
四、实课程实验报告
实验名称：死锁的避免
姓名：
学号：
专业：
五邑大学计算机学院
一、实验目的
加深了解有关资源申请、避免死锁等概念，并体会和了解死锁和避免死锁的具体实施方法。
二、实验内容
编写一个系统动态分配资源的简单模拟程序，观察死锁产生的条件，并采用银行家算法有效地避免死锁的发生。实验要求设计一个有三类资源A、B、C的系统，它们的资源总量分别为10、5、7，资源由五个进程p0、p1、p2、p3、p4共享。假设当前的资源分配状态为：
os课程设计死锁
os课程设计死锁一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握操作系统中死锁的概念、原因、类型及避免方法。
通过本课程的学习，学生应能够：1.理解死锁的定义及其在操作系统中的重要性。
2.识别导致死锁的四个必要条件。
3.区分死锁与饥饿、活锁的区别。
4.分析具体实例中的死锁问题，并提出解决方案。
5.应用死锁理论知识，解决实际操作系统问题。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括：1.死锁的定义与基本概念：介绍死锁的定义、特点及在操作系统中的含义。
2.死锁的四个必要条件：分析并理解导致死锁的四个必要条件，即互斥条件、占有和等待条件、不剥夺条件、循环等待条件。
3.死锁的类型与避免方法：介绍死锁的不同类型，如资源分配图、资源分配矩阵等，并学习死锁避免算法，如银行家算法、资源请求算法等。
4.死锁的实际案例分析：分析实际操作系统中的死锁案例，如Linux、Windows等操作系统中的死锁问题，探讨解决方案。
三、教学方法为了提高教学效果，本课程将采用多种教学方法相结合的方式，包括：1.讲授法：通过讲解死锁的基本概念、原因及避免方法，使学生掌握理论知识。
2.案例分析法：分析实际操作系统中的死锁案例，使学生能够将理论知识应用于实际问题。
3.实验法：安排实验课程，让学生动手实践，加深对死锁理论知识的理解。
4.讨论法：学生进行分组讨论，分享学习心得，互相答疑解惑。
四、教学资源为了支持本课程的教学，我们将提供以下教学资源：1.教材：《操作系统原理与实践》等教材，为学生提供理论知识的系统学习。
2.参考书：推荐《现代操作系统》、《操作系统设计与实现》等参考书，丰富学生的知识体系。
3.多媒体资料：提供教学PPT、视频讲座等多媒体资料，帮助学生更好地理解课程内容。
4.实验设备：提供计算机实验室，让学生进行实际操作，增强实践能力。
五、教学评估本课程的评估方式包括以下几个方面：1.平时表现：通过课堂参与、提问、讨论等环节，评估学生的课堂表现，占总评的30%。
操作系统实验3_死锁
实验三死锁一、实验内容模拟实现资源分配。
二、实验目的多个进程动态地共享系统的资源可能会产生死锁现象。
死锁的产生，必须同时满足四个条件，第一个是互斥条件，即一个资源每次只能由一个进程占用；第二个为等待条件，即一个进程请求资源不能满足时，它必须等待，但它仍继续保持已得到的所有其它资源；第三个是非出让条件，任何一个进程不能抢占另一个进程已经获得且未释放的资源；第四个为循环等待条件，系统中存在若干个循环等待的进程，即其中每一个进程分别等待它前一个进程所持有的资源。
防止死锁的机构只须确保上述四个条件之一不出现，则系统就不会发生死锁。
在实验中假定系统中任一资源在每一时刻只能则由一个进程使用，任何进程不能抢占它进程正在使用的资源，当进程得不到资源时必须等待。
因此只要资源分配策略能保证进程不出现循环等待，则系统就不会发生死锁。
本实验要求学生编写和调试一个系统动态分配资源的简单模拟程序，观察死锁产生的条件，并采用适当的算法，有效地防止和避免死锁的发生。
三、实验题目本实验中共有两个实验题。
第一题：用银行家算法实现资源分配。
要求：(1) 设计一个3个并发进程共享10个同类资源的系统，进程可动态地申请资源和释放资源，系统按各进程的申请动态地分配资源。
(2) 设计用银行家算法和随机分配算法，实现资源分配的两个资源分配程序，应具有显示或打印各进程依次要求申请的资源数以及依次分配资源的情况。
(3) 确定一组各进程依次申请资源数的序列，在相同的情况下分别运行上述两种资源分配程序，观察运行结果。
[提示]：(1) 银行家算法，顾名思义是来源于银行的借贷业务，一定数量的本金要应付多个客户的借贷周转，为了防止银行因资金无法周转而倒闭，对每一笔贷款，必须考察其是否能限期归还。
在操作系统中研究资源分配策略时也有类似的问题，系统中有限的资源要供多个进程使用，必须保证得到资源的进程能在有限的时间内归还资源，以供它进程使用资源。
如果资源分配不得当就会发生进程循环等待资源，各进程都无法继续执行下去的死锁现象。
操作系统实验任务书(5)-死锁
沈阳工程学院
学生实验任务书
实验室名称：计算机实验室实验课程名称：操作系统
实验项目名称：死锁
一．实验目的
1．加深了解有关资源申请、避免死锁等概念。
2．体会和了解死锁和避免死锁的具体实施方法。
二．实验设备
PC机一台，C软件。
三．实验项目
1．设计进程对各类资源最大申请表示及初值的确定。
2．设定系统提供资源的初始状况。
3．设定每次某个进程对各类资源的申请表示。
4．编制程序，依据银行家算法，决定其资源申请是否得到满足。
5．显示资源申请和分配时的变化情况。
·1·。
操作系统死锁实验报告
程序结构如下：
当进程pi提出资源申请时，系统执行1）若Request[i]≤Need[i],转2）；否则错误返回。2）若Request[i]≤Available,转3）；否则进程等待。3）假设系统分配了资源，则有：
printf("%d",Need[i][j]); printf("\n");}share();}
分配成功分配失败
6．实验分析与体会
通过这次作业不仅使我对操作系统中银行家算法有了进一步的掌握，银行家算法是从当前状态出发，逐个按安全序列检查各客户中谁能完成其工作，然后假定其完成工作且归还全部贷款，再进而检查下一个能完成工作的客户。如果所有客户都能完成工作，则找到一个安全序列，银行家才是安全的。
与预防死锁的几种方法相比较，限制条件少，资源利用程度提高了。
由于要寻找一个安全序列，实际上增加了系统的开销。Banker algorithm最重要的一点是：保证操作系统的安全状态！这也是操作系统判断是否分配给一个进程资源的标准！
实验日期：2010年6月8日
教师评语
签名：年月日
2）若Finish[i]=False&&Need<=Work,则执行3）;否则执行4）
3）进程P获得第i类资源,则顺利执行直至完成!并释放资源:
Work=Work+Allocation; Finish[i]=true;转2)
4） 若所有进程的Finish[i]=true,则表示系统安全;否则,不安全!
操作系统课设(模拟实现银行家算法实现死锁避免)
计算机与信息工程系《计算机系统与系统软件》课程设计报告题目：模拟实现银行家算法实现死锁避免专业：信息管理与信息系统班级：信管082班学号：姓名：指导老师：2010年9 月9 日一、实验题目模拟实现银行家算法实现死锁避免二、目的：1、了解进程产生死锁的原因，了解为什么要进行死锁的避免。
2、掌握银行家算法的数据结构，了解算法的执行过程，加深对银行家算法的理解。
三、内容：模拟实现银行家算法实现死锁避免。
要求：初始数据（如系统在T0时刻的资源分配情况、每一种资源的总数量）从文本文件读入，文件中给出最大需求矩阵Max、分配矩阵Allocation，在程序中求得需求矩阵Need和可利用资源向量Available。
四、实验提示：1、整个银行家算法的思路。
先对用户提出的请求进行合法性检查，再进行预分配，利用安全性检查算法进行安全性检查。
2、算法用到的主要数据结构和C语言说明。
（1）、可利用资源向量INT A V AILABLE[M] M为资源的类型。
（2）、最大需求矩阵INT MAX[N][M] N为进程的数量。
（3）、已分配矩阵INT ALLOCA TION[N][M]（4）、还需求矩阵INT NEED[N][N]（5）、申请各类资源数量int Request[x]; //（6）、工作向量int Work[x];（7）、int Finish[y]; //表示系统是否有足够的资源分配给进程，0为否，非0为是3、银行家算法（主程序）（1）、系统初始化。
输入进程数量，资源种类，各进程已分配、还需求各资源数量，各资源可用数量等（2）、输入用户的请求三元组（I，J，K），为进程I申请K个J类资源。
（3）、检查用户的请求是否小于还需求的数量，条件是K<=NEED[I,J]。
如果条件不符则提示重新输入，即不允许索取大于需求量（4）、检查用户的请求是否小于系统中的可利用资源数量，条件是K<=A V ALIABLE[I,J]。
操作系统实验报告七
操作系统实验报告七一、实验目的1、死锁如何发生，如何在我们的内核中引发死锁。
2、针对情况解决我们程序的死锁，以及了解更科学的死锁解决方式。
二、实验过程（一）死锁的出现首先编辑src/main.rs，在not_main()函数的空循环中调用print!宏：1、loop{}中print!宏与handle_uart0_rx_irq()中print!宏竞争检查src/interrupts.rs中的handle_uart0_rx_irq()函数，可以看到我们之前写了一个输入中断回调函数，在函数中调用了print!宏输出信息。
直接编译并运行，预期在输入时触发死锁。
不停地乱序敲击键盘，此时有概率出现卡死，按键无法再次输入内容，即触发死锁现象。
2、loop{}中print!宏与handle_timer_irq()中print!宏竞争检查src/interrupts.rs中的handle_timer_irq()函数，可以看到我们之前写了一个时间中断回调函数，在函数中调用了print!宏打点。
但它之前被我们注释掉了，因此我们取消注释：然后我们编译并运行，预期在打第一个点时会触发死锁。
（二）死锁的简单处理为了防止出现死锁，一个简单的办法是在使用锁时禁止中断。
但需要注意的是禁用中断会增加中断响应延迟，而中断响应延迟一个非常重要的性能指标。
所以只能在短时间内禁用中断。
1、编辑src/uart_console/mod.rs，引入asm!宏。
2、编辑src/uart_console/mod.rs中的_print()函数，在处理输入时先关闭中断，再打开。
三、测试及分析两种情况下，死锁均已消失四、心得体会在单进程系统中，死锁更多的发生于进程对某一资源的竞争现象。
例如我们在实验中中断等输出函数对uart硬件资源争夺。
而多进程中的死锁更多的发生于两个不同进程发生了相互调用或资源竞争，互相等待对方结束进程的情况。
这时候我们称系统产生了死锁或系统处于死锁状态。
操作系统实验报告-死锁的检测与解除
} else {
if(k>=l) return 2;
else return 3;
} } else {
if(j>=k) {
if(j>=l) return 1;
else return 3;
} else {
if(k>=l) return 2;
else return 3;
} } } /***************找出需要资源最少的进程***************/ int findfew() { int i=0,j=0,k=0,l=0; i=need[0][0]+need[0][1]; i+=need[0][2]; j=need[1][0]+need[1][1]; j+=need[1][2]; k=need[2][0]+need[2][1]; k+=need[2][2]; l=need[3][0]+need[3][1]; l+=need[3][2]; if(i<=j) {
printf("%d ",need[2][j]); } printf("\n"); printf("进程 3:\t"); for(j=0;j<3;j++)
{ printf("%d ",max[3][j]);
} printf("\t"); for(j=0;j<3;j++) {
printf("%d ",allocation[3][j]); } printf("\t"); for(j=0;j<3;j++) {
死锁实验报告
操作系统实验二报告一．实验名称：死锁的检测与解除二．实验目的：观察死锁产生的条件，并使用适当的算法，有效的防止和避免死锁的发生。
三．实验内容：死锁的检测算法：1．找出不再申请资源的进程，将它们所占的资源与系统中还剩余的资源加在一起作为“可分配的资源”，同时对这些进程置标志；2．检测所有无标志的进程，找出一个所需资源量不超过“可分配的资源”量的进程，将其所占用的资源添加到“可分配的资源”中，同时为该进程置标志；重复2）直到所有进程均有标志或无标志的进程的所需资源量均超过“可分配的资源”量；3．若进程均有标志，说明系统当前不存在死锁；若存在无标志的进程，则表示系统当前已有死锁形成，这些无标志的进程就是一组处于死锁状态的进程。
死锁的解除：当死锁检测程序检测到有死锁存在时，一般采用两种方式来解除死锁：1．终止进程：终止一个或多个涉及死锁的进程的执行，收回它们所占的资源再分配。
2．抢夺资源：从涉及死锁的一个或几个进程中抢夺资源，把夺来的资源再分配给卷入死锁的其他进程，直到死锁解除。
四．实验代码：#include <iostream>using namespace std;#define mp 50 //最大进程数#define mr 100 /最大资源数int keyong[mr]; //可用资源数组int MAX[mp][mr]; //最大需求矩阵int fenpei[mp][mr]; //分配矩阵int need[mp][mr]; //剩余需求矩阵bool FINISH[mp]; //系统是否有足够资源分配int p[mp]; //记录序列int Work[mr]; //工作数组int m,n; //m个进程,n个资源int l=0;void Init(); //初始化bool Safe();void jc();void main(){ Init();Safe();if(l!=m)jc();}void Init() //初始化算法{ int i,j;cout<<"请输入进程的数目:";cin>>m;cout<<"请输入资源的种类:";cin>>n;cout<<"请输入每个进程最多所需的各资源数,按照"<<m<<"x"<<n<<"矩阵输入"<<endl;for(i=0;i<m;i++)for(j=0;j<n;j++)cin>>MAX[i][j];cout<<"请输入每个进程已分配的各资源数,也按照"<<m<<"x"<<n<<"矩阵输入"<<endl;for(i=0;i<m;i++){ for(j=0;j<n;j++){cin>>fenpei[i][j];need[i][j]=MAX[i][j]-fenpei[i][j];if(need[i][j]<0){ cout<<"您输入的第"<<i+1<<"个进程所拥有的第"<<j+1<<"个资源数错误,请重新输入:"<<endl; j--;continue; }}}cout<<"请输入各个资源现有的数目:"<<endl;for(i=0;i<n;i++){ cin>>keyong[i]; }cout<<"剩余需求矩阵:"<<endl;for(i=0;i<m;i++)for(j=0;j<n;j++){ cout<<need[i][j]<<" ";if(j==n-1)cout<<endl;}cout<<"各资源现有数量:"<<endl;for(i=0;i<n;i++)cout<<keyong[i]<<" ";cout<<endl;}bool Safe() /*安全性算法*/{ int i,j,k;for(i=0;i<n;i++)Work[i]=keyong[i];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++){ if(need[i][j]>Work[j]){ break;}}if(j==n){ FINISH[i]=true;for(k=0;k<n;k++){ Work[k]+=fenpei[i][k]; //进程i执行完后回收资源}p[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<<p[i];if(i!=l-1){cout<<"-->";}}cout<<""<<endl;return true;}}cout<<"会发生死锁,发生死锁的进程是:"<<endl;for(i=0;i<m;i++)if(FINISH[i]==false)cout<<i<<" ";cout<<endl;return false;}void jc(){int i,j,k,q;i=0;while(i<m&&FINISH[i]==false) //寻找没执行的{for(j=0;j<n;j++){keyong[j]+=fenpei[i][j]; //回收fenpei[i][j]=0;}if(Safe())cout<<"死锁已解除"<<endl;elsei++;Safe();}}五．实验结果进程已拥有资源数总需求资源数1 （0.0.1.2）（0.0.1.2.）2 （2.0.0.0）（2.7.5.0）3 （0.0.3.4）（6.6.5.6）4 （2.3.5.4）（4.3.5.6）5 （0.3.3.2）（0.6.5.2）其中系统可用资源数为2 1 0 0给进程3 分配资源数0 1 0 0六．实验心得：加深理解了有关资源申请分配、检测以及避免死锁等概念，了解死锁和避免死锁的具体实施方法。
操作系统实验报告-利用银行家算法避免死锁
估计机支配系统真验报告之阳早格格创做题目利用银止家算法预防死锁一、真验手段：1、加深相识有闭资材申请、预防死锁等观念，并感受战相识死锁战预防死锁的简曲真施要领.2、央供编写战调试一个系统动背调配资材的简朴模拟步调，瞅察死锁爆收的条件，并采与银止家算法，灵验的预防战预防死锁的爆收.二、真验真质：用银止家算法真止资材调配：安排五个进程{p0,p1,p2,p3,p4}同享三类资材{A,B,C}的系统，比圆，{A,B,C}的资材数量分别为10，5，7.进程可动背天申请资材战释搁资材，系统按进程的申请动背天调配资材，央供步调具备隐现战挨印各进程的某一个时刻的资材调配表战仄安序列；隐现战挨印各进程依次央供申请的资材号以及为某进程调配资材后的有闭资材数据.三、问题分解与安排：1、算法思路：先对于用户提出的哀供举止合法性查看，即查看哀供是可大于需要的，是可大于可利用的.若哀供合法，则举止预调配，对于调配后的状态调用仄安性算法举止查看.若仄安，则调配；若没有服安，则中断申请，回复到本去的状态，中断申请.2、银止家算法步调：（1）如果Requesti＜or =Need,则转背步调(2)；可则，认为堕落，果为它所需要的资材数已超出它所宣布的最大值.（2）如果Request＜or=Available,则转背步调（3）；可则，表示系统中尚无脚够的资材，进程必须等待.（3）系统探索把央供的资材调配给进程Pi,并建改底下数据结构中的数值：Available=Available-Request[i];Allocation=Allocation+Request;Need=Need-Request;(4)系统真止仄安性算法，查看此次资材调配后，系统是可处于仄安状态.3、仄安性算法步调：（1）树坐二个背量①处事背量Work.它表示系统可提供进程继承运止所需要的百般资材数目，真止仄安算法启初时，Work=Allocation;②布我背量Finish.它表示系统是可有脚够的资材调配给进程，使之运止完毕，启初时先干Finish[i]=false，当有脚够资材调配给进程时，令Finish[i]=true.（2）从进程集中中找到一个能谦脚下述条件的进程：①Finish[i]=false②Need<or=Work如找到，真止步调（3）；可则，真止步调（4）.（3）当进程P赢得资材后，可成功真止，曲至完毕，并释搁出调配给它的资材，故应真止：Work=Work+Allocation;Finish[i]=true;转背步调（2）.（4）如果所有进程的Finish[i]=true,则表示系统处于仄安状态；可则，系统处于没有服安状态.4、过程图：系统主要历程过程图银止家算法过程图仄安性算法过程图5、主要数据结构假设有M个进程N类资材，则犹如下数据结构：int max[M*N] M个进程对于N类资材的最大需要量int available[N] 系统可用资材数int allocated[M*N] M个进程已经得到N类资材的资材量int need[M*N] M个进程还需要N类资材的资材量int worked[] 系统提供给进程继承运止所需的百般资材数目四、源代码import java.awt.*;import javax.swing.*;import java.util.*;import java.awt.event.*;import javax.swing.border.*;public class OsBanker extends JFrame { // 界里安排JLabel labelInfo;JLabel labelInfo1;int resourceNum, processNum;int count = 0;JButton buttonRequest, buttonSetInit, button, button1, buttonsearch,button2;JTextField tf1, tf2;JTextField[] textAvailable;JTextField[][] textAllocation;JTextField[][] textNeed;JTextField textProcessName;JTextField[] textRequest;int available[];int max[][];int need[][];int allocated[][];int SafeSequence[];int request[];boolean Finish[];int worked[];boolean flag = false;JFrame f1;JFrame f2;JFrame f3;JTextArea jt;void display() {Border border = BorderFactory.createLoweredBevelBorder(); Border borderTitled = BorderFactory.createTitledBorder(border, "按钮区");textAvailable = new JTextField[5];textAllocation = new JTextField[6][5];textNeed = new JTextField[6][5];textProcessName = new JTextField(""); textProcessName.setEnabled(false);textRequest = new JTextField[5];tf1 = new JTextField(20);tf2 = new JTextField(20);labelInfo = new JLabel("请先输进资材个数战进程个数（1~6），后单打决定");JPanel contentPane;contentPane = (JPanel) this.getContentPane(); contentPane.setLayout(null);contentPane.setBackground(Color.pink);labelInfo.setBounds(50, 10, 300, 40);labelInfo.setOpaque(true);labelInfo.setForeground(Color.red);labelInfo.setBackground(Color.pink);contentPane.add(labelInfo, null);JLabel b1 = new JLabel("资材个数:");b1.setForeground(Color.blue);JLabel b2 = new JLabel("进程个数:");b2.setForeground(Color.blue);b1.setBounds(50, 80, 80, 30);contentPane.add(b1, null);tf1.setBounds(180, 80, 170, 30);contentPane.add(tf1, null);b2.setBounds(50, 150, 80, 30);contentPane.add(b2, null);tf2.setBounds(180, 150, 170, 30);contentPane.add(tf2, null);button1 = new JButton("决定");button = new JButton("沉置");button1.setBounds(80, 200, 80, 30);contentPane.add(button1, null);button.setBounds(220, 200, 80, 30);contentPane.add(button, null);this.setSize(400, 300);this.setResizable(false);this.setTitle("银止家算法(SXJ)");this.setLocationRelativeTo(null);this.setDefaultClo搜索引擎劣化peration(EXIT_ON_CLOSE); this.setVisible(true);f1 = new JFrame();labelInfo1 = new JLabel("请先输进最大需要战调配矩阵，而后单打初初化");JPanel contentPane1;contentPane1 = (JPanel) f1.getContentPane();contentPane1.setLayout(null);contentPane1.setBackground(Color.pink);labelInfo1.setOpaque(true);labelInfo1.setBounds(75, 10, 400, 40);labelInfo1.setBackground(Color.pink);labelInfo1.setForeground(Color.blue);contentPane1.add(labelInfo1, null);JLabel labelAvailableLabel = new JLabel("AllResource:"); JLabel labelNeedLabel = new JLabel("MaxNeed:");JLabel labelAllocationLabel = new JLabel("allocated:"); JLabel labelRequestLabel = new JLabel("request process:"); labelNeedLabel.setBounds(75, 90, 100, 20);// x,y,width,heightcontentPane1.add(labelNeedLabel, null); labelAllocationLabel.setBounds(75, 240, 100, 20); contentPane1.add(labelAllocationLabel, null); labelAvailableLabel.setBounds(75, 70, 100, 20); contentPane1.add(labelAvailableLabel, null); labelRequestLabel.setBounds(75, 400, 100, 20);contentPane1.add(labelRequestLabel, null);JLabel[] labelProcessLabel1 = { new JLabel("进程1"), new JLabel("进程2"),new JLabel("进程3"), new JLabel("进程4"), new JLabel("进程5"),new JLabel("进程6") };JLabel[] labelProcessLabel2 = { new JLabel("进程1"), new JLabel("进程2"),new JLabel("进程3"), new JLabel("进程4"), new JLabel("进程5"),new JLabel("进程6") };JPanel pPanel1 = new JPanel(), pPanel2 = new JPanel(), pPanel3 = new JPanel(), pPanel4 = new JPanel();pPanel1.setLayout(null);pPanel2.setLayout(null);/** pPanel4.setLayout(null); pPanel4.setBounds(440,120,90,270); * pPanel4.setBorder(borderTitled);*/buttonSetInit = new JButton("初初化");buttonsearch = new JButton("检测仄安性");button2 = new JButton("沉置");buttonRequest = new JButton("哀供资材");buttonSetInit.setBounds(420, 140, 100, 30);contentPane1.add(buttonSetInit, null);buttonsearch.setBounds(420, 240, 100, 30);contentPane1.add(buttonsearch, null);button2.setBounds(420, 340, 100, 30);contentPane1.add(button2, null);buttonRequest.setBounds(420, 425, 100, 30); contentPane1.add(buttonRequest, null);for (int pi = 0; pi < 6; pi++) {labelProcessLabel1[pi].setBounds(0, 0 + pi * 20, 60, 20); labelProcessLabel2[pi].setBounds(0, 0 + pi * 20, 60, 20); }pPanel1.setBounds(75, 120, 60, 120);pPanel2.setBounds(75, 270, 60, 120);for (int pi = 0; pi < 6; pi++) {pPanel1.add(labelProcessLabel1[pi], null);pPanel2.add(labelProcessLabel2[pi], null);}contentPane1.add(pPanel1);contentPane1.add(pPanel2);contentPane1.add(pPanel4);for (int si = 0; si < 5; si++)for (int pi = 0; pi < 6; pi++) {textNeed[pi][si] = new JTextField();textNeed[pi][si].setBounds(150 + si * 50, 120 + pi * 20, 50, 20); textNeed[pi][si].setEditable(false);textAllocation[pi][si] = new JTextField();textAllocation[pi][si].setBounds(150 + si * 50, 270 + pi * 20, 50, 20);textAllocation[pi][si].setEditable(false);}for (int si = 0; si < 5; si++) {textAvailable[si] = new JTextField();textAvailable[si].setEditable(false);textAvailable[si].setBounds(150 + si * 50, 70, 50, 20); textRequest[si] = new JTextField();textRequest[si].setEditable(false);textRequest[si].setBounds(150 + si * 50, 430, 50, 20); contentPane1.add(textAvailable[si], null);contentPane1.add(textRequest[si], null);}for (int pi = 0; pi < 6; pi++)for (int si = 0; si < 5; si++) {contentPane1.add(textNeed[pi][si], null);contentPane1.add(textAllocation[pi][si], null);}textProcessName.setBounds(80, 430, 50, 20); contentPane1.add(textProcessName, null);f1.setSize(550, 500);f1.setResizable(false);f1.setTitle("银止家算法(SXJ)");f1.setLocationRelativeTo(null);f1.setDefaultClo搜索引擎劣化peration(EXIT_ON_CLOSE); // f1.setVisible(true);f1.setVisible(false);f2 = new JFrame("仄安序列隐现框");jt = new JTextArea(75, 40);jt.setBackground(Color.pink);jt.setForeground(Color.blue);JScrollPane scrollPane = new JScrollPane(jt); // 加滑动条scrollPane.setBorder(BorderFactory.createLoweredBevelBorder ());// 鸿沟(f2.getContentPane()).add(scrollPane);f2.setSize(450, 400);f2.setResizable(false);f2.setDefaultClo搜索引擎劣化peration(EXIT_ON_CLOSE); f2.setVisible(false);buttonSetInit.setEnabled(false);buttonRequest.setEnabled(false);buttonsearch.setEnabled(false);button1.addActionListener(new ActionListener() {public void actionPerformed(ActionEvent e) {// labelInfo.setText("请先初初化allocated战Maxneed，后单打初初化按钮");f1.setVisible(true);buttonSetInit.setEnabled(true);resourceNum = Integer.parseInt(tf1.getText());processNum = Integer.parseInt(tf2.getText());for (int i = 0; i < processNum; i++) {for (int j = 0; j < resourceNum; j++) {textNeed[i][j].setEditable(true);textAllocation[i][j].setEditable(true);textAvailable[j].setEditable(true);}}}});buttonSetInit.addActionListener(new ActionListener() {public void actionPerformed(ActionEvent e) {Init();buttonsearch.setEnabled(true);}buttonsearch.addActionListener(new ActionListener() { public void actionPerformed(ActionEvent e) {count = 0;SafeSequence = new int[processNum];worked = new int[resourceNum];Finish = new boolean[processNum];copyVector(worked, available);Safety(0);jt.append("仄安序列数量：" + count);if (flag) {labelInfo1.setText("目前系统状态：仄安");f2.setVisible(true);buttonRequest.setEnabled(true); textProcessName.setEnabled(true);for (int i = 0; i < resourceNum; i++) {textRequest[i].setEditable(true);}} else {labelInfo1.setText("目前系统状态：没有服安");}buttonSetInit.setEnabled(false);});buttonRequest.addActionListener(new ActionListener() { public void actionPerformed(ActionEvent e) {count = 0;for (int i = 0; i < processNum; i++) {Finish[i] = false;}jt.setText("");flag = false;RequestResource();}});button2.addActionListener(new ActionListener() { public void actionPerformed(ActionEvent e) {/** tf1.setText(""); tf2.setText("");*/f2.setVisible(false);jt.setText("");for (int i = 0; i < processNum; i++) {for (int j = 0; j < resourceNum; j++) {textNeed[i][j].setText("");textAllocation[i][j].setText("");textAvailable[j].setText("");textRequest[j].setText("");// textNeed[i][j].setEditable(false);// textAllocation[i][j].setEditable(false);// textAvailable[j].setEditable(false);textRequest[j].setEditable(false);textProcessName.setText("");Finish[i] = false;}}flag = false;buttonsearch.setEnabled(false);// labelInfo.setText("请先输进资材个数战进程个数，后单打决定");}});button.addActionListener(new ActionListener() {public void actionPerformed(ActionEvent e) {tf1.setText("");tf2.setText("");f2.setVisible(false);jt.setText("");flag = false;}});}void copyVector(int[] v1, int[] v2) { for (int i = 0; i < v1.length; i++)v1[i] = v2[i];}void Add(int[] v1, int[] v2) {for (int i = 0; i < v1.length; i++)v1[i] += v2[i];}void Sub(int[] v1, int[] v2) {for (int i = 0; i < v1.length; i++)v1[i] -= v2[i];}boolean Smaller(int[] v1, int[] v2) { boolean value = true;for (int i = 0; i < v1.length; i++)if (v1[i] > v2[i]) {value = false;break;}return value;}public static void main(String[] args) {OsBanker ob = new OsBanker();ob.display();// System.out.println(" "+count);}void Init() // 初初化支配矩阵{available = new int[resourceNum];for (int i = 0; i < resourceNum; i++) {available[i] = Integer.parseInt(textAvailable[i].getText()); }max = new int[processNum][resourceNum];allocated = new int[processNum][resourceNum];need = new int[processNum][resourceNum];for (int i = 0; i < processNum; i++) {for (int j = 0; j < resourceNum; j++) {max[i][j] = Integer.parseInt(textNeed[i][j].getText());allocated[i][j] = Integer.parseInt(textAllocation[i][j] .getText());}}for (int i = 0; i < resourceNum; i++)for (int j = 0; j < processNum; j++)need[j][i] = max[j][i] - allocated[j][i];for (int i = 0; i < resourceNum; i++)for (int j = 0; j < processNum; j++) {available[i] -= allocated[j][i];if (available[i] < 0) {labelInfo.setText("您输进的数据有误,请沉新输进"); }}}void Safety(int n) // 查找所有仄安序列{if (n == processNum) {count++;for (int i = 0; i < processNum; i++) {jt.append("进程" + (SafeSequence[i] + 1) + " ");}jt.append("\n");flag = true;return;}for (int i = 0; i < processNum; i++) { if (Finish[i] == false) {boolean OK = true;for (int j = 0; j < resourceNum; j++) { if (need[i][j] > worked[j]) {OK = false;break;}}if (OK) {for (int j = 0; j < resourceNum; j++) { worked[j] += allocated[i][j];}Finish[i] = true;SafeSequence[n] = i;Safety(n + 1);Finish[i] = false;SafeSequence[n] = -1;// num++;for (int j = 0; j < resourceNum; j++) {worked[j] -= allocated[i][j];}}}}}void RequestResource() { // 哀供资材jt.setText("");int processname = (Integer.parseInt(textProcessName.getText()) - 1);request = new int[resourceNum];for (int i = 0; i < resourceNum; i++) {request[i] = Integer.parseInt(textRequest[i].getText());}if (!Smaller(request, need[processname])) {labelInfo.setText("资材哀供没有符该进程的需要量.");} else if (!Smaller(request, available)) {labelInfo1.setText("可用资材缺累以谦脚哀供,进程需要等待.");} else {Sub(available, request);Add(allocated[processname], request);Sub(need[processname], request);copyVector(worked, available);Safety(0);if (flag) {labelInfo1.setText("可坐时调配给该进程!");} else {labelInfo1.setText("调配后引导系统处于没有服安状态!,没有创制时调配");Add(available, request);Sub(allocated[processname], request);Add(need[processname], request);}}// }}}五、真验截止：初初界里：初初化：检测仄安性：哀供资材：（1）进程2（1，0，2）（2）进程5（3，3，0）（3）进程1（0，2，0）六、逢到的问题及缺累之处：1、步调编写的时间确定最大资材数战最大进程数均<=6.2、步调曲交初初化了6个进程框，既浪费了内存空间，又对于可视化界里的好瞅制成做用.3、已对于输进非常十分举止处理：比圆正在哀供资材的第一个圆框中只可挖进进程的数字编号，当挖进的为非整数时，步调会扔出非常十分.4、已办理进程名中对于字符串的处理，曲交牢固进程名为数字，用户没有克没有及曲交输进本有的进程名，制成短佳的用户感受.。
操作系统课程设计
操作系统课程设计报告1、概述一、设计目的1.对死锁避免中的银行家算法作进一步理解。
2.加深理解死锁的概念。
3.加深理解安全序列和安全状态的概念。
4.通过编写和调试一个系统动态分配资源的简单模拟程序，观察死锁产生的条件，并采用适当的算法，有效地防止和避免死锁地发生。
二、开发环境操作系统Windows xp编译环境VC++6.0生成文件银行家算法.cpp2、需求分析一、死锁概念：是指两个或两个以上的进程在执行过程中,因争夺资源而造成的一种互相等待的现象,若无外力作用,它们都将无法推进下去.此时称系统处于死锁状态或系统产生了死锁,这些永远在互相等待的进程称为死锁进程.由于资源占用是互斥的，当某个进程提出申请资源后，使得有关进程在无外力协助下，永远分配不到必需的资源而无法继续运行，这就产生了死锁。
二、关于死锁的一些结论：1.参与死锁的进程最少是两个（两个以上进程才会出现死锁）2.参与死锁的进程至少有两个已经占有资源3.参与死锁的所有进程都在等待资源4.参与死锁的进程是当前系统中所有进程的子集如果死锁发生，会浪费大量系统资源，甚至导致系统崩溃。
三、资源分类：永久性资源：可以被多个进程多次使用（可再用资源）1）可抢占资源2）不可抢占资源临时性资源：只可使用一次的资源；如信号量,中断信号，同步信号等（可消耗性资源）“申请--分配--使用--释放”模式四、产生死锁的四个必要条件：1、互斥使用（资源独占）一个资源每次只能给一个进程使用2、不可强占（不可剥夺）资源申请者不能强行的从资源占有者手中夺取资源，资源只能由占有者自愿释放3、请求和保持（部分分配，占有申请）一个进程在申请新的资源的同时保持对原有资源的占有（只有这样才是动态申请，动态分配）4、循环等待存在一个进程等待队列{P1 , P2 , … , Pn}, 其中P1等待P2占有的资源，P2等待P3占有的资源，…，Pn等待P1占有的资源，形成一个进程等待环路。
操作系统课程设计模拟银行家算法避免死锁
模拟通过银行家算法避免死锁一、银行家算法产生的背景及目的1: 在多道程序系统中, 虽然借助于多个进程的并发执行来改善系统的运用率, 提高系统的吞吐量, 但也许发生一种危险—死锁。
死锁就是多个进程在运营过程中因争夺资源而导致的一种僵局, 当进程处在这种僵局状态时, 如无外力作用, 他们将无法再向前进行, 如再把信号量作为同步工具时, 多个Wait和Signal操作顺序不妥, 会产生进程死锁。
然而产生死锁的必要条件有互斥条件, 请求和保持条件, 不剥夺条件和环路等待条件。
在防止死锁的几种方法中, 都施加了较强的限制条件, 在避免死锁的方法中, 所施加的条件较弱, 有也许获得令人满意的系统性能。
在该方法中把系统的状态分为安全状态和不安全状态, 只要能使系统都处在安全状态, 便可避免死锁。
2：实验目的：让学生独立的使用编程语言编写和调试一个系统分派资源的简朴模拟程序, 了解死锁产生的因素及条件。
采用银行家算法及时避免死锁的产生, 进一步理解课堂上老师讲的相关知识点。
银行家算法是从当前状态出发, 逐个按安全序列检查各客户中谁能完毕其工作, 然后假定其完毕工作且归还所有贷款, 再进而检查下一个能完毕工作的客户。
假如所有客户都能完毕工作, 则找到一个安全序列, 银行家才是安全的。
二: 银行家算法中的数据结构1：可运用资源向量Available。
这是一个具有m个元素的数组, 其中的每个元素代表一类可运用的资源数目, 其初始值是系统中所配置的该类所有可用资源的数目, 其数值随该类资源的分派和回收而动态的改变。
假如Available[j]=k, z则表达系统中现有Rj类资源K 个。
2: 最大需求矩阵Max。
这是一个n*m的矩阵, 它定义了系统中n个进程中的每一个进程对m类资源的最大需求。
假如Max[i,j]=k, 表达第i个进程需要第Rj类资源的最大数目k个.3: 分派矩阵Allocation,也是n*m的矩阵, 若Allocation[i,j]=k,表达第i个进程已分派Rj类资源的数目为k个。
死锁避免算法设计报告
漳州师范学院操作系统课程设计死锁避免算法设计姓名：学号：系别：专业：年级：指导教师：一、课程设计题目介绍（含设计目的）死锁避免算法设计是通过模拟实现银行家算法实现死锁避免目的：1、了解进程产生死锁的原因，了解为什么要进行死锁的避免。
2、掌握银行家算法的数据结构，了解算法的执行过程，加深对银行家算法的理解。
3、通过运用Dijkstra的银行家算法来避免多个进程运行中因争夺资源而造成僵局，即死锁要求：本课程设计可以实现教材3.6.3节中所描述的银行家避免死锁算法。
可自定义进程数目、资源类型和每种类型资源的数目；可输入每个进程对每种资源的最大需求、已经获得的数量；当某进程发起某种资源请求时，计算系统状态是否安全。
思想：操作系统按照银行家制定的规则为进程分配资源，当进程首次申请资源时，要测试该进程对资源的最大需求量，如果系统现存的资源可以满足它的最大需求量则按当前的申请量分配资源，否则就推迟分配。
当进程在执行中继续申请资源时，先测试该进程已占用的资源数与本次申请的资源数之和是否超过了该进程对资源的最大需求量。
若超过则拒绝分配资源，若没有超过则再测试系统现存的资源能否满足该进程尚需的最大资源量，若能满足则按当前的申请量分配资源，否则也要推迟分配，从而达到死锁的避免。
二、总体设计（含系统的结构、原理框图或模块介绍等）1.系统的结构2.原理框图从主函数开始进入银行家算法系统，先调用初始化函数chushihua()分别输入Allocation[i][j]，Max[i][j]，All[y]并判断是否符合条件，在调用函数show(),输出当前状态Available，Max[i][j]，Allocation[i][j]，Need[i][j]。
然后调用安全性算法函数safe()判断在该时刻是否处于安全状态，并输出安全序列。
然后调用银行家算法函数bank()进行试分配后再调用安全性算法函数判断在该时刻是否处于安全状态，若不安全，则恢复试分配时改变的值。
《死锁避免》实验报告
一、实验目的本次实验旨在通过模拟操作系统的资源分配和请求过程，深入理解死锁的概念、产生死锁的必要条件以及如何通过银行家算法来避免死锁的发生。
通过实验，学生能够掌握以下知识点：1. 死锁的概念及产生条件；2. 银行家算法的基本原理和实现方法；3. 资源分配和请求过程中的安全性检查；4. 通过银行家算法避免死锁的发生。
二、实验环境1. 操作系统：Windows 102. 编程语言：C++3. 开发工具：Visual Studio 20194. 实验环境：一台配置较高的计算机三、实验原理1. 死锁的概念死锁是指多个进程在执行过程中，因争夺资源而造成的一种互相等待的现象，若无外力作用，这些进程都将无法继续执行。
2. 产生死锁的必要条件产生死锁的必要条件有四个，分别为：（1）互斥条件：资源不能被多个进程同时使用；（2）持有和等待条件：进程已获得至少一个资源，但又提出了新的资源请求，而该资源已被其他进程占有，此时该进程会等待；（3）非抢占条件：已分配给进程的资源，在进程完成之前，不能被抢占；（4）循环等待条件：存在一种进程资源的循环等待链，即进程P1等待P2占有的资源，P2等待P3占有的资源，以此类推，最后Pn等待P1占有的资源。
3. 银行家算法银行家算法是一种避免死锁的算法，通过以下步骤实现：（1）初始化系统资源、进程最大需求、已分配资源等数据结构；（2）当进程请求资源时，判断是否满足以下条件：a. 当前可用资源数量大于等于进程请求的资源数量；b. 根据当前资源分配情况，系统处于安全状态；若满足以上条件，则分配资源；否则，进程等待。
（3）当进程释放资源时，更新可用资源数量和分配资源情况。
四、实验内容1. 设计系统资源、进程最大需求、已分配资源等数据结构；2. 实现银行家算法，包括资源分配、安全性检查等功能；3. 模拟进程请求资源和释放资源的过程，观察系统状态变化；4. 分析实验结果，验证银行家算法是否能够避免死锁的发生。
《操作系统》课程设计报告(死锁观察与避免)
《操作系统》课程设计
实训报告
任务名称：死锁观察与避免
指导教师：XXXXX
专业：09信息技术（网络）
班级： 1
学生姓名：XXX
学号：XXXXXXX
完成日期：2011/6/30
为保证资金的安全,银行家规定:
(1) 当一个顾客对资金的最大需求量不超过银行家现有的资金时就可接纳该顾客;
(2) 顾客可以分期贷款,但贷款的总数不能超过最大需求量;
(3) 当银行家现有的资金不能满足顾客尚需的贷款数额时,对顾客的贷款可推迟支付,但总能使顾客在有限的时间里得到贷款;
(4) 当顾客得到所需的全部资金后,一定能在有限的时间里归还所有的资金.
操作系统按照银行家制定的规则为进程分配资源，当进程首次申请资源时，要测试该进程对资源的最大需求量，如果系统现存的资源可以满足它的最大需求量则按当前的申请量分配资源，否则就推迟分配。
当进程在执行中继续申请资源时，先测试该进程本次申请的资源数是否超过了该资源所剩余的总量。
若超过则拒绝分配资源，若能满足则按当前的申请量分配资源，否则也要推迟分配。
2、任务的设计与实现（分别给出系统总控和本人负责实现的算法流程图与说明）。
操作系统的死锁检测与避免
操作系统的死锁检测与避免死锁是操作系统中常见的一个问题，指的是多个进程因为互相等待资源而陷入无法继续执行的状态。
当出现死锁时，系统无法正常工作，用户体验受到严重影响。
因此，操作系统需要具备死锁检测与避免的功能，以保证系统稳定性和可靠性。
一、死锁的定义和特征死锁是指两个或多个进程无限期地等待某些资源，而无法继续执行的状态。
要发生死锁，必须满足以下四个必要条件：1. 互斥条件：每个资源只能被一个进程占用，其他进程必须等待释放。
2. 占有和等待条件：进程已经获得资源的同时又申请新的资源。
3. 不可抢占条件：已分配的资源不能被强制性地剥夺。
4. 循环等待条件：存在一个进程资源的循环链，每个进程都在等待下一个进程的资源。
二、死锁的检测方法为了及时发现死锁，操作系统通常会采用以下两种死锁检测的方法之一：1. 资源分配图法：将资源和进程之间的关系表示为一个资源分配图，通过遍历图来检测是否存在环路。
如果存在环路，则表示系统发生了死锁。
2. 银行家算法：银行家算法是一种预防死锁的算法，通过判断系统资源的分配情况和进程的最大资源需求，来判断是否会发生死锁。
如果不会发生死锁，那么允许进程请求资源；否则，拒绝进程的资源请求。
三、死锁的避免方法为了避免死锁的发生，操作系统可以采取以下几种策略：1. 资源预分配：在进程执行前，通过分析进程对资源的需求，提前进行资源的合理分配。
这种方法需要事先获得进程的资源请求序列，并且不会导致资源浪费。
2. 有序资源请求：要求进程只能按照某种预定义的顺序请求资源，避免进程之间形成循环等待的条件。
3. 资源剥夺和回收：当某个进程等待时间过长或者已经执行完毕时，操作系统可以剥夺该进程的资源，并分配给其他进程。
这种方法可以打破循环等待条件。
4. 资源合并和分割：当某个进程请求多个资源时，操作系统可以尝试将多个资源合并为一个，并且保证合并后还可以满足其他进程的需要。
这样就可以避免死锁的产生。
在实际操作系统中，通常会结合多种方法来进行死锁的检测和避免。
死锁避免实验报告
沈阳工程学院学生实验报告（课程名称：操作系统）一、实验题目死锁避免实验。
二、实验要求编写一段程序模拟银行家算法。
三、实验目的多个进程动态地共享系统的资源时可能会产生死锁现象。
银行家算法是通过对资源的分配进行动态地检查来达到避免死锁的目的。
本实验通过模拟银行家算法的应用，使读者了解银行家算法的执行过程。
从而进一步理解死锁产生的条件和避免死锁问题产生的方法。
四、实验原理分析⑴死锁的产生必须同时满足4个条件：●互斥条件，即一个资源每次只能由一个进程占用。
●请求与保持条件，即一进程请求资源不能满足时，它必须等待，同时它仍保持已得到的所有其它资源。
●不可剥夺条件，任何一个进程不能抢占另一个进程已经获得且未释放的资源。
●环路等待条件，系统进入死锁的状态时，进程和资源之间形成一个封闭的环路。
⑵银行家算法是一种具有代表性的避免死锁的算法。
银行家算法为资源分配定义了两种状态，安全状态和不安全状态。
●安全状态：如果存在一个由系统中所有进程构成的安全序列P1，…，Pn，则系统处于安全状态。
处于安全状态的系统一定没有死锁发生。
●不安全状态：当系统中不存在一个安全序列时系统处于不安全状态。
不安全状态下一定导致死锁发生。
五、实验过程记录1.流程图安全算法流程图银行家算法2.实验结果图1图2图3图43.结果分析1.对于图1来说因为P0 申请的资源大于他所需求的，所以认为此次分配出错2.对于图2来说因为P0申请的资源大于剩余的资源，所以此次分配出错3对于图3来说对于系统安全且能分配序列的t0安全时刻表资源情况进程max Need allocation Work+allocationfinishQ W QWQ W Q WP0 4 5 1 2 3 3 4 11 true P1 3 6 1 2 2 4 6 15 true P2 5 7 1 2 4 5 10 20 trueP0申请资源是的安全性检查资源情况进程work need allocation Work+allocation finish Q W Q W Q W Q WP0 0 7 0 1 4 4 4 11 truep1 4 11 1 2 2 4 6 15 True P2 6 15 1 2 4 5 10 20 TRUE4.对于图4来说因为最大需求大于可利用资源所以系统不安全五、成绩评定优良中及格不及格出勤内容格式分析总评指导教师：年月日源代码#include <iostream>using namespace std;#define False 0#define True 1int Max[100][100]={0};int Allocation[100][100]={0};int Need[100][100]={0};int Available[100]={0};int Work[100]={0};char name[100]={0};int temp[100]={0};int S=100,P=100;int safequeue[100]={0};int Request[100]={0};//void Showdata(){int i,j,k,l;cout<<"\t资源分配情况\n"<<endl;cout<<"\tMax"<<"\t已分配"<<"\tNeed"<<endl;cout<<"\t";for(j=0;j<3;j++){for (i=0;i<S;i++){cout<<name[i]<<" ";}cout<<"\t";}cout<<endl;for(i=0;i<P;i++){cout<<i<<"\t";for (j=0;j<S;j++){cout<<Max[i][j]<<" ";}cout<<"\t";for (k=0;k<S;k++){cout<<Allocation[i][k]<<" ";}cout<<"\t";for (l=0;l<S;l++){cout<<Need[i][l]<<" ";}cout<<endl;}cout<<"\nAvailable"<<endl;for (i=0;i<S;i++){cout<<name[i]<<" ";}cout<<endl;for (i=0;i<S;i++){cout<<Available[i]<<" ";}cout<<endl;}int Judgesafe(){int tempwork[100][100]={0};int i,x,k=0,m,apply,Finish[100]={0};int j;int flag=0;for (i=0;i<S;i++){Work[i]=Available[i];}for(i=0;i<P;i++){apply=0;for(j=0;j<S;j++){if (Finish[i]==False&&Need[i][j]<=Work[j]){apply++;if(apply==S){for(m=0;m<S;m++){tempwork[i][m]=Work[m];Work[m]=Work[m]+Allocation[i][m];}Finish[i]=True;temp[k]=i;i=-1;k++;flag++;}}}}for(i=0;i<P;i++)if(Finish[i]==False){cout<<"系统不安全"<<endl;return -1;}}cout<<"系统是安全的"<<endl;cout<<"分配的序列:";for(i=0;i<P;i++){cout<<temp[i];if(i<P-1) cout<<"->";}cout<<endl;return 0;}void Changedata(int flag){for (int i=0;i<S;i++){Available[i]=Available[i]-Request[i];Allocation[flag][i]=Allocation[flag][i]+Request[i];Need[flag][i]=Need[flag][i]-Request[i];}//void Share(){int i,flag;char ch='Y';cout<<"输入请求资源的进程："<<endl;cin>>flag;if (flag>=P){cout<<"此进程不存在!"<<endl;}else{cout<<"输入此进程对各个资源的请求数量："<<endl;for (i=0;i<S;i++){cin>>Request[i];}for (i=0;i<S;i++){if (Request[i]>Need[flag][i]){cout<<"进程"<<flag<<"申请的资源大于它所需要的资源!"<<endl;cout<<"分配不合理不予分配!"<<endl;ch='N';break;}else if (Request[i]>Available[i]){cout<<"进程"<<flag<<"申请的资源大于可利用的资源。
死锁的检测与解除(操作系统实验报告)
importorg.eclipse.swt.events.SelectionEvent;
importorg.eclipse.swt.widgets.Button;
posite;
privateButtonbutton3;
privateLabellabel_7;
privateTexttheProcess;
privateTexttheKind2;
privateLabellabel_11;
privateButtontest;
privateint[][]Max;
privateint[][]Allocation;
composite2=newComposite(composite1, SWT.BORDER);
composite2.setBackgroundMode(SWT.INHERIT_FORCE);
composite2.setData("name","composite2");
formToolkit.adapt(composite2);
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privateTextkindNumbers;
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privateTexttheKind1;
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privateTextMaxText;
privateTextAllocationText;
composite1.setBounds(210, 1, 224, 156);
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《操作系统》课程设计
实训报告
任务名称：死锁观察与避免
指导教师：XXXXX
专业：09信息技术（网络）
班级： 1
学生姓名：XXX
学号：XXXXXXX
完成日期：2011/6/30
为保证资金的安全,银行家规定:
(1) 当一个顾客对资金的最大需求量不超过银行家现有的资金时就可接纳该顾客;
(2) 顾客可以分期贷款,但贷款的总数不能超过最大需求量;
(3) 当银行家现有的资金不能满足顾客尚需的贷款数额时,对顾客的贷款可推迟支付,但总能使顾客在有限的时间里得到贷款;
(4) 当顾客得到所需的全部资金后,一定能在有限的时间里归还所有的资金.
操作系统按照银行家制定的规则为进程分配资源，当进程首次申请资源时，要测试该进程对资源的最大需求量，如果系统现存的资源可以满足它的最大需求量则按当前的申请量分配资源，否则就推迟分配。
当进程在执行中继续申请资源时，先测试该进程本次申请的资源数是否超过了该资源所剩余的总量。
若超过则拒绝分配资源，若能满足则按当前的申请量分配资源，否则也要推迟分配。
2、任务的设计与实现（分别给出系统总控和本人负责实现的算法流程图与说明）。