死锁进程实验报告
死锁进程实验报告

死锁进程实验报告一、实验目的:观察死锁发生的现象,了解死锁发生的原因。
掌握如何判断死锁发生的方法。
二、实验分析:死锁现象是操作系统各个进程竞争系统中有限的资源引起的。
如果随机给进程分配资源,就可能发生死锁,因此就应有办法检测死锁的发生。
本次实验中采用“银行家算法”判断死锁的发生。
三、实验设计:本实验设计一个3个并发进程共享3种系统资源且每种系统资源有10个的系统。
系统能显示各种进程的进展情况以及检察是否有错误和死锁现象产生。
四、算法说明:“银行家算法”。
按每个进程的申请数量给各个进程试探性分配资源,看能否找个一个序列使各个进程都能正常运行结束。
若能,则不会发生死锁;若不能,则会发生死锁。
五、程序使用说明:一、本程序用于检测错误和是否会发生死锁。
系统有3个进程竞争3种系统资源,每种资源有10个。
二、输入各个进程的最大需求资源数目数组max[3]和已经得到的资源数目组[3],系统计算出各个进程还应申请的资源数目数组need[3]。
三、若进程最大需求数大于系统资源数(10),则出错;若进程申请的资源数目大于其需要的最大资源数目,则出错。
/*死锁实验源程序*/include<math.h>include<stdio.h>typedef struct{int state;int max[3];int alloc[3];int need[3];}Pc;int whefinish(Pc *p){if((p[0].state&&p[1].state&&p[2].state)==1) return 1;else return 0;}inpalloc(Pc *P,int *q1,int *q2){int m,n;for(m=0;m<3;m++)for(n=0;n<3;n++){scanf("%d",&p[m].alloc[n])p[m].need[n]=p[m].max[n]-p[m].alloc[n];q1[n]=q1[n]-p[m].alloc[n];if(p[m].need[n]>p[m].max[n])q2[n]=0;}Prlcess(Pcb *p1,int *p2,int *q){if(p1->need[0]<p2[0]&&p1->need[1]<p2[1]&&p1->need[2]<p2[2]) {P->state=0;p2[0]+=P->alloc[0];p2[1]+=p->alloc[1];p2[2]+=p->alloc[2];*p=3;}}main(){int i,j,n,x=0;int state[3],avil[3]={10,10,10}Pc pcb[3];for(i=0;i<3;i++)for(j=0;j<3;j++){scanf("%d",Pcb[i].max[j];if(Pcb[i].max[j]>10)state[i]=0;}if((state[0]&&state[1]&&state[2])==0) printf("error!\n");else{inpalloc(&Pcb,&avil[3],&state[3]);if((state[0]&&state[1]&&state[2])==0) printf("Error!\n");else{for(i=0;i<3;i++)for(j=0;j<3;j++)Process(&Pcb[j],&avil,&j);if(whefinish(&Pcb)==1)printf("all Pcbs are finishde!\n");else printf("Deally-Embrace!\n");}}}六、实验心得:通过这次实验使我对死锁的概念,死锁产生的原因,死锁是否会产生的判断算法,银行家算法,都有了更为深入和直观的了解以及掌握。
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:
死锁实验报告

死锁实验报告死锁实验报告引言:在计算机科学领域,死锁是一种常见的问题,它指的是多个进程或线程因争夺资源而陷入无限等待的状态。
为了深入了解死锁的原因和解决方法,我们进行了一项死锁实验。
本报告将详细介绍实验的目的、方法、结果和讨论。
实验目的:本次实验的目的是通过模拟多个进程之间的资源竞争,观察死锁的发生情况,并分析其原因。
通过实验,我们希望能够更好地理解死锁的概念和特性,并探索解决死锁问题的方法。
实验方法:为了模拟死锁的发生,我们设计了一个简单的场景。
假设有两个进程A和B,它们分别需要两个资源X和Y来完成任务。
进程A首先请求资源X,然后请求资源Y;而进程B则相反,首先请求资源Y,然后请求资源X。
这样,当两个进程同时运行时,它们会互相等待对方释放资源,从而导致死锁的发生。
实验结果:在实验过程中,我们使用了一个模拟器来模拟进程的执行和资源的分配情况。
经过多次运行实验,我们观察到死锁的发生。
当进程A和进程B同时运行时,它们会互相等待对方释放资源,最终导致两个进程都无法继续执行下去,形成死锁状态。
讨论:通过对实验结果的观察和分析,我们可以得出以下结论和讨论。
1. 死锁的原因:死锁的发生是因为两个进程互相等待对方释放资源,形成了一个循环等待的情况。
这种情况下,无论是进程A还是进程B都无法继续执行下去,导致了死锁的发生。
2. 死锁的必要条件:根据实验结果和理论知识,我们知道死锁发生的必要条件包括互斥、占有和等待。
在实验中,资源X和资源Y的互斥性导致了互斥条件的满足;进程A和进程B分别占有资源X和资源Y,满足了占有条件;而它们互相等待对方释放资源,满足了等待条件。
因此,死锁的必要条件在实验中得到了满足。
3. 解决死锁的方法:针对死锁问题,我们可以采取多种方法来解决。
例如,我们可以引入资源的预分配和剥夺机制,以避免进程无限等待资源。
另外,我们还可以采用资源的有序分配策略,通过对资源的合理排序来避免死锁的发生。
此外,还可以使用死锁检测和死锁恢复算法来及时发现和解决死锁问题。
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。
死锁实验报告

操作系统实验报告——死锁的检测与解除计科101班张昊翔1007300204一.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。
二.实验原理死锁(Deadlocking)是在多用户或多进程状况下,为使用同一资源而产生的无法解决的争用状态,通俗地讲,就是两个用户各占用一个资源,两人都想使用对方的资源,但同时又不愿放弃自己的资源,就一直等待对方放弃资源,如果不进行外部干涉,就将一直耗下去。
死锁会造成资源的大量浪费,甚至会使系统崩溃。
在SQL Server 中解决死锁的原则是“牺牲一个比两个都死强”,即挑出一个进程作为牺牲者,将其事务回滚,并向执行此进程的程序发送编号为1205 的错误信息。
而防止死锁的途径就是不能让满足死锁条件的情况发生,为此,用户需要遵循以下原则:尽量避免并发地执行涉及到修改数据的语句;要求每个事务一次就将所有要使用的数据全部加锁,否则就不予执行;预先规定一个封锁顺序所有的事务,都必须按这个顺序对数据执行封锁,例如,不同的过程在事务内部对对象的更新执行顺序应尽量保持一致;每个事务的执行时间不可太长,对程序段长的事务可考虑将其分割为几个事务三.设计思路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.检验系统的安全系。
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。
四.主要功能模块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};//存放已完成的序列五.程序流程图通六.源代码// Deadlock.cpp : 定义控制台应用程序的入口点。
进程死锁实验报告

进程死锁实验报告了解进程死锁的发生原因,学习死锁的检测与解除算法,掌握避免死锁的方法。
实验原理:1. 进程死锁的定义:当两个或多个进程由于竞争系统资源而陷入无限等待的状态时,称为进程死锁。
进程死锁是指在多道程序环境下,若干个进程因为互相竞争系统资源(如打印机、磁带机等)而陷入无限等待的状态。
2. 进程死锁的必要条件:a. 互斥条件:每个资源要么已经分配给了一个进程,要么就是可用的;b. 占有且等待:已经得到了一部分资源的进程可以再请求新的资源;c. 不可抢占:已经分配给一个进程的资源不能强制性地被抢占,只能由占有它的进程显示地释放;d. 循环等待:若干进程之间形成一种头尾相连的循环等待资源的关系。
3. 进程死锁的检测与解除算法:a. 死锁的检测:常用的算法有资源分配图算法和银行家算法。
资源分配图算法将整个系统抽象成一个有向图,利用图的环路检测算法来判断是否有环路存在,若有,则表示系统发生死锁;银行家算法用于系统对进程请求资源的安全性进行检查,防止发生死锁。
b. 死锁的解除:常用的算法有剥夺算法和撤销算法。
剥夺算法将部分资源剥夺掉,以满足其他进程的需求,从而解除死锁;撤销算法将某些进程回滚到某个安全状态,丢弃它们已经分配到的资源,从而解除死锁。
实验过程:1. 实验环境:使用Java编程语言进行模拟实验。
2. 实验步骤:a. 创建3个进程和4个资源,并初始化资源的可用数量。
b. 在每个进程中,模拟进程对资源的请求和释放动作。
c. 模拟死锁的情景,使得进程陷入死锁状态。
d. 根据资源分配图算法进行死锁检测。
e. 根据剥夺算法或撤销算法进行死锁的解除。
f. 重复进行b~e步骤,直到所有进程执行完毕,死锁状态解除。
实验结果:经过多次运行实验,可以观察到进程死锁的发生情况以及死锁的解除过程。
根据资源分配图算法,可以准确地检测出死锁的发生,并根据剥夺算法或撤销算法进行死锁的解除。
通过实验,验证了进程死锁的必要条件,并理解了死锁的检测与解除算法。
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!
山东大学操作系统实验六报告死锁问题

计算机科学与技术学院操作系统实验报告实验题目:死锁问题在两个城市南北方向之间存在一条铁路,多列火车可以分别从两个城市的车站排队等待进入车道向对方城市行驶,该铁路在同一时间,只能允许在同一方向上行车,如果同时有相向的火车行驶将会撞车。
请模拟实现两个方向行车,而不会出现撞车或长时间等待的情况。
您能构造一个管程来解决这个问题吗?实验目的:通过本实验观察死锁产生的现象,考虑解决死锁问题的方法。
从而进一步加深对于死锁问题的理解。
掌握解决死锁问题的几种算法的编程和调试技术。
练习怎样构造管程和条件变量,利用管程机制来避免死锁和饥俄问题的发生。
硬件环境:Inter(R)Core(TM)i5-3210M CPU @ 2.50GHz 内存:4GB 硬盘:500G 软件环境:XUbuntu-Linux 操作系统Gnome 桌面 2.18.3BASH_VERSION='3.2.33(1)-releasegcc version 4.1.2gedit 2.18.2OpenOffice 2.3实验步骤:1、问题分析:管程-Monitor管程是一种高级抽象数据类型,它支持在它的函数中隐含互斥操作。
结合条件变量和其他一些低级通信原语,管程可以解决许多仅用低级原语不能解决的同步问题。
利用管程可以提供一个不会发生死锁或饥饿现象的对象;哲学家就餐问题和 Java语言中的 synchronized 对象都是很好的管程的例子.管程封装了并发进程或线程要互斥执行的函数。
为了让这些并发进程或线程在管程内互斥的执行,进入管程的进/线程必须获取到管程锁或二值信号量条件变量 Condition Variables条件变量提供了一种对管程内并发协作进程的同步机制。
如果没有条件变量,管程就不会有很有用。
多数同步问题要求在管程中说明条件变量。
条件变量代表了管程中一些并发进程或线程可能要等待的条件。
一个条件变量管理着管程内的一个等待队列。
如果管程内某个进程或线程发现其执行条件为假,则该进程或线程就会被条件变量挂入管程内等待该条件的队列。
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。
死锁实验报告

死锁实验报告
摘要:
本实验旨在通过模拟死锁现象,了解死锁的形成原因、必要条件以及常见的预防和解决死锁的方法。
通过使用Java编程语言,实现了一个简单的死锁实验场景,并对死锁的产生和解决过程进行了探究。
引言:
死锁是多线程编程中一个常见的问题,也是一种非常棘手的并发bug。
在多线程环境下,当两个或多个线程相互等待对方释放资源时,便可能会陷入死循环,无法继续执行下去。
本实验将通过一个典型的死锁场景,展示死锁的产生和解决过程,以便更好地理解和应对死锁问题。
一、实验背景
1.1 死锁的定义
死锁是指在多线程编程中,两个或多个线程相互等待对方释放资源,从而导致所有线程都无法继续执行的一种状态。
1.2 死锁产生的必要条件
死锁产生的必要条件包括:互斥条件、请求和保持条件、不可
剥夺条件和循环等待条件。
1.3 死锁的影响
死锁的产生会导致程序无法正常执行,造成资源浪费和系统崩
溃等问题,严重影响系统的稳定性和性能。
二、实验目的
本实验旨在通过实际代码实现死锁场景,探究死锁的产生原因,了解死锁的必要条件,并尝试不同的方法进行死锁的解决和预防。
三、实验环境
本实验使用Java编程语言,在Java开发环境下进行实验。
四、实验步骤
4.1 实验准备
在Java编程环境下,创建一个简单的多线程程序,模拟死锁场景。
在程序中创建两个线程,并为每个线程分别分配一个资源。
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。
死锁的检测与解除(操作系统实验报告)

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.检验系统的安全系。
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。
四、实验结果与结论:(经调试正确的源程序和程序的运行结果)
composite4.setData("name","composite4");
formToolkit.adapt(composite4);
formToolkit.paintBordersFor(composite4);
/*--------------------------------标签---------------------------------------*/
formToolkit.adapt(composite3);
formToolkit.paintBordersFor(composite3);
composite3.setLayout(stackLayout2);
composite4=newComposite(composite3, SWT.BORDER);
label_5.setBounds(0, 55, 112, 26);
label_5.setData("name","label_5");
formToolkit.adapt(label_5,true,true);
label_5.setText("最大资源需求量");
label_6=newLabel(composite4, SWT.NONE);
《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。
Linux系统线程死锁实验报告

实验四 Linux系统线程死锁实验报告关键问题:实例可能会发生死锁,要求修改实例,预防死锁发生设计思路:采用破坏占有且等待条件预防死锁发生!其中采用“空手申请资源策略预防死锁,即每个进程仅在它不占有资源时才可以申请资源。
一个进程可能需要申请并使用某些资源,在它申请另外附加资源前必须先释放当前分到的全部资源!实现的关键代码:#include<stdio.h>#include<stdlib.h>#include<unistd.h>#include<semaphore.h>#define Max 7pthread_t E[Max];//从东方来的汽车。
每辆汽车对应一个线程。
pthread_t W[Max];//从西方来的汽车pthread_t S[Max];//从南方来的汽车pthread_mutex_t s1;//线程互斥信号量,对应C路段pthread_mutex_t s2; //线程互斥信号量,对应B路段pthread_mutex_t s3; //线程互斥信号量,对应A路段pthread_mutex_t s4; //线程互斥信号量,对应D路段int i;void *s(void *a1) //南边来的汽车的线程执行体{int serialNum=*((int*)a1);//取当前汽车序号pthread_mutex_lock(&s1);printf("S %d enter C\n",serialNum);sleep(2);pthread_mutex_unlock(&s1);pthread_mutex_lock(&s2);printf("S %d enter B\n",serialNum);sleep(2);pthread_mutex_unlock(&s2);pthread_mutex_lock(&s3);printf("S %d enter A\n",serialNum);sleep(2);printf("S %d leave A\n",serialNum);printf("!!!S finished one\n");sleep(2);pthread_mutex_unlock(&s3);}void *e(void *a2) //东边来的汽车{int serialNum=*((int*)a2);pthread_mutex_lock(&s2);printf("E %d enter B\n",serialNum);sleep(2);pthread_mutex_unlock(&s2);pthread_mutex_lock(&s3);printf("E %d enter A\n",serialNum);sleep(2);pthread_mutex_unlock(&s3);pthread_mutex_lock(&s4);printf("E %d enter D\n",serialNum);sleep(2);printf("E %d leave D\n",serialNum);printf("!!!E finished one \n");sleep(2);pthread_mutex_unlock(&s4);}void *w(void *a3) //西边来的汽车{int serialNum=*((int*)a3);pthread_mutex_lock(&s4);printf("W %d enter D\n",serialNum);sleep(2);pthread_mutex_unlock(&s4);pthread_mutex_lock(&s1);printf("W %d enter C\n",serialNum);sleep(2);printf("W %d leave C\n",serialNum);printf("!!!W finished one \n");sleep(2);pthread_mutex_unlock(&s1);}int main(int argc,char *argv[]){int c;printf("Please input the integer number,less than 7: ");//车流量 scanf("%d",&c);if( c > Max ){printf("You enter the wrong number,try again.\n");exit(1);}int i1 = pthread_mutex_init(&s1,NULL); //线程互斥信号量创建及初始化 if(i1 != 0){printf("Create error.");exit(1);}int i2 = pthread_mutex_init(&s2,NULL);if(i2 != 0){printf("Create error.");exit(1);}int i3 = pthread_mutex_init(&s3,NULL);if(i3 != 0){printf("Create error.");exit(1);}int i4 = pthread_mutex_init(&s4,NULL);if(i4 != 0){printf("Create error.");exit(1);}for(i = 1;i <= c; i++){int* iaddr=&i;//汽车序号pthread_create(&W[i-1],NULL,(void *)w,(void *)iaddr);//创建线程 pthread_create(&E[i-1],NULL,(void *)e,(void *)iaddr);pthread_create(&S[i-1],NULL,(void *)s,(void *)iaddr);sleep(5);}for(i = 0; i < c; i++){pthread_join(W[i],NULL);//当前线程等待W[i]线程终止pthread_join(E[i],NULL);pthread_join(S[i],NULL);}exit(0); //main进程结束}程序运行结果:总结及进一步改善建议:通过本次实验,我更进一步认识死锁的发生条件和预防死锁发生的方法,线程的种类,和线程创建及管理机制。
实验报告死锁

一、实验目的1. 理解死锁的概念和产生条件;2. 掌握死锁的避免、检测和解除方法;3. 通过实验加深对死锁处理策略的理解。
二、实验环境1. 操作系统:Windows 102. 编程语言:Python3.73. 实验工具:Python内置模块三、实验原理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,这些进程都将无法向前推进。
死锁的产生条件包括:互斥条件、占有和等待条件、非抢占条件、循环等待条件。
四、实验内容1. 死锁的产生与避免2. 死锁的检测与解除五、实验步骤1. 死锁的产生与避免(1)定义进程与资源首先,定义一个进程类,包含进程名、资源需求列表和资源分配列表。
资源类包含资源名和数量。
```pythonclass Process:def __init__(self, name, resource_list, allocation_list): = nameself.resource_list = resource_listself.allocation_list = allocation_listclass Resource:def __init__(self, name, count): = nameself.count = count```(2)创建进程与资源实例创建若干进程和资源实例,并初始化资源数量。
```pythonprocess_list = [Process('P1', ['R1', 'R2'], ['R1', 'R2']),Process('P2', ['R1', 'R2'], ['R1', 'R2']),Process('P3', ['R3', 'R4'], ['R3', 'R4'])]resource_list = [Resource('R1', 2), Resource('R2', 2), Resource('R3', 2), Resource('R4', 2)]```(3)实现死锁避免算法采用银行家算法,判断当前分配情况是否满足安全序列。
死锁实验报告

操作系统实验报告银行家算法避免死锁时间:2014-04-17计122吴泽元1213023057计122 刘奔1213023062一、实验内容(1)死锁的避免编写一个程序,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。
(2)死锁的检测分别使用检测“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。
二、实验目的通过本实验使学生进一步理解死锁的概念,并能选择一个算法来避免死锁,让学生进一步加深理解和掌握死锁的检测算法三、实验题目题目:死锁的避免和死锁的检测。
①数据结构struct Bank{int Available[m];//可利用资源向量int Max[m][n];//最大需求矩阵int Allocation[m][n];//分配矩阵int Need[m][n]; //需求矩阵};②程序总体框图四、源程序#include<iostream>using namespace std;#define m 5 //进程数#define n 3 //资源种类数struct Bank{int Available[m]; //可利用资源向量int Max[m][n]; //最大需求矩阵int Allocation[m][n]; //分配矩阵int Need[m][n]; //需求矩阵}void Initilize(Bank &); //初始化int SafeTest(Bank); //检查安全性void ResoureAllocate(Bank &); //系统对进程资源申请的处理void main(){cout<<"当前系统中存在"<<m<<"个进程"<<n<<"种资源"<<endl;Bank current; //定义变量int flag=1,temp;Initilize(current); //初始化SafeTest(current); //检查安全性while(flag) //循环执行进程申请资源和系统对申请的处理{cout<<"要退出吗?(0=退出,1=继续)"<<endl;cin>>temp;flag=temp;if(flag==1){ResoureAllocate(current);}}}void Initilize(Bank &bank){int i,j;cout<<"输入各进程的相关信息\n";cout<<"请输入进程的最大需求矩阵Max:"<<'\n';for(i=0;i<m;i++) //设置最大需求矩阵for(j=0;j<n;j++){ cin>>bank.Max[i][j];}cout<<"请输入分配矩阵Allocation:"<<endl;for(i=0;i<m;i++) //设置分配矩阵for(j=0;j<n;j++){ cin>>bank.Allocation[i][j];}for(i=0;i<m;i++) //设置需求矩阵for(j=0;j<n;j++){ bank.Need[i][j]=bank.Max[i][j]-bank.Allocation[i][j];} cout<<"请输入系统当前可利用资源向量:"<<'\n';for(i=0;i<n;i++) //设置可利用资源向量cin>>bank.Allocation[i];}int SafeTest(Bank bank){int i,j;int safePCB[m]; //安全序列向量int work[n]; //空闲资源矩阵int Finish[m]; //进程完成标志矩阵for(i=0;i<m;i++)work[i]=bank.Allocation[i];for(i=0;i<m;i++)Finish[i]=false;int k=0;for(i=0;i<m;i++){if(Finish[i]==false){for(j=0;j<n;j++){if(bank.Need[i][j]>work[j])break;}if(j==n){safePCB[k++]=i;for(int q=0;q<n;q++)work[q]+=bank.Allocation[i][q];Finish[i]=ture;i=-1;}}}for(i=0;i<m;i++)if(!Finish[i]){ cout<<"找不到安全序列,系统处于不安全状态!\n";return 0;}cout<<"存在安全序列:";for(i=0;i<m;i++)cout<<"P"<<safePCB[i]+1<<"";cout<<"\n系统处于安全状态";return 1;void ResoureAllocate(Bank &bank){Bank temp=bank;int Request[n];int PCBNum;int i;cout<<"请输入要申请资源的进程序号(1~5):\n";cin>>PCBNum;cout<<"请输入请求向量:\n";for(i=0;i<n;i++)cin>>Request[i];for(i=0;i<n;i++){if(Request[i]>bank.Need[PCBNum-1][i]){cout<<"进程所需要的资源数已超过它所宣布的最大值,系统不予分派资源!\n";return ;}if(Request[i]>bank.Available[i]){cout<<"系统中无足够的资源满足进程的申请,系统不予分配资源!\n";return ;}}for(i=0;i<n;i++){bank.Available[i]-=Request[i];bank.Need[PCBNum-1][i]-=Request[i];bank.Allocation[PCBNum-1][i]+=Request[i];}if(SafeTest(bank)){cout<<"系统可以为该进程分配资源\n";return ;}else{cout<<"系统不为该进程分配资源\n";bank=temp;return ;}六、实验总结银行家算法是一个经典的避免死锁的算法,它可以有效的避免资源分配时产生死锁。
操作系统实验报告-死锁的检测与解除

实验题目:死锁的检测与解除 学生姓名:田凯飞 学生学号:1107300215 学生班级:计科 111 指导老师:霍林
实验题目:
死锁的检测与解除。
实验目的:
在实验一中我们可以通过银行家算法和安全性检测来对系统对 进程分配资源时进行安全性检测,这是避免系统发生死锁的有效方 法,但是假如系统真的发生死锁的时候,系统也必须对此采取有效的 措施,通过该实验我们可以深刻的认识系统对死锁的检测与解除的方 法。
printf("%d ",need[1][j]); } printf("\n"); printf("进程 2:\t"); for(j=0;j<3;j++) {
printf("%d ",max[2][j]); } printf("\t"); for(j=0;j<3;j++) {
printf("%d ",allocation[2][j]); } printf("\t"); for(j=0;j<3;j++) {
printf("存在死锁!\n"); return 1;
break; } break; } printf("\n"); printf("检测结果:不存在死锁!\n"); printf("安全序列为:"); for(i=0;i<M;i++) printf("%d\t",que[i]); printf("\n"); return 0; } /***************主函数***************/ void main() {
处理机调度与死锁实验报告

探索处理机调度与死锁的实验本次实验主要针对处理机调度与死锁展开,旨在让学生深入理解操作系统中的重要概念,掌握具体的解决方案。
一、实验目的
1. 探究操作系统中的处理机调度算法并了解其原理。
2. 了解死锁概念及其分类,并学习有关死锁预防和避免的方法。
二、实验内容
1. 处理机调度实验
在实验中,我们学习了几种不同的处理机调度算法:先来先服务(FCFS)、短作业优先(SJF)、优先级调度(PS)、时间片轮转调度(RR)等。
通过模拟不同进程的到达和运行,学生们了解每个算法的特点和缺点,并分析在不同场景下使用算法的合理性。
2. 死锁实验
在死锁实验中,学生们学习了死锁的原理和分类。
为了更好地理解死锁的产生,我们首先逐步增加资源请求数量来模拟进程的资源竞争。
在后面的实验中,我们使用了银行家算法和资源分配图等工具来预防和避免死锁。
三、实验结果
在本次实验中,学生们深入理解了处理机调度的相关概念,并通过实践提高了分析和解决问题的能力。
同时,学生们也掌握了死锁的原理和可能出现的场景,并学会了如何通过预防和避免的方法解决这些问题。
总之,本次实验是一次极为成功的尝试,也是学生们加深对操作系统理论知识的关键步骤。
通过深入探究实验中的内容,可以帮助学生更好地理解和掌握操作系统相关知识,并为今后在实际工作中提供指导和支持。
实验六 死锁

实验六、死锁一、实验目的1、通过对银行家算法的模拟加深对避免死锁的理解,掌握银行家算法和安全性测试算法。
2、采用银行家算法来预防死锁是可靠的,但也是非常保守的,因为它限制了进程对资源的存取,从而降低了进程的并发运行程度。
死锁检测并不限制进程对资源的申请,只要有,就分配,但这也可能造成死锁。
但由于死锁并不是经常发生的,故大大提高了系统运行的效率。
通过本实验,可使学生进一步加深理解和掌握死锁的检测算法。
二、实验内容1、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,实现银行家算法模拟分配资源以及进行安全性检查。
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。
2、使用Coffman 的算法来检测进程的死锁状态。
三、数据结构和操作说明1、参照教材上有关银行家算法的资源分配表,设计适当的数据结构。
进程要分配的资源数可由随机数决定或命令行输入,但要注意数据的有效范围。
2、Coffman 的死锁检测算法的数据结构参考书本4.7节图4-12 的资源占用矩阵、进程等待资源矩阵Q、资源总数向量和可用资源向量W。
四、实验报告要求1、画出实现银行家算法的程序框图,说明数据结构。
在每当进程要分配资源时以及释放资源后,打印输出资源分配或释放后的分配情况表,如可能产生死锁,显示适当信息;如不会产生死锁,更新系统的资源分配状态表。
2、进程和所申请的资源可用命令行或随机数决定,进行一次分配就检测死锁,输出所涉及的表格数据。
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死锁进程实验报告
一、实验目的:
观察死锁发生的现象,了解死锁发生的原因。
掌握如何判断死锁发生的方法。
二、实验分析:
死锁现象是操作系统各个进程竞争系统中有限的资源引起的。
如果随机给进程分配资源,就可能发生死锁,
因此就应有办法检测死锁的发生。
本次实验中采用“银行家算法”判断死锁的发生。
三、实验设计:
本实验设计一个3个并发进程共享3种系统资源且每种系统资源有10个的系统。
系统能显示各种进程的进展情况以及检察是否有错误和死锁现象产生。
四、算法说明:
“银行家算法”。
按每个进程的申请数量给各个进程试探性分配资源,看能否找个一个序列使各个进程都能正常运行结束。
若能,则不会发生死锁;若不能,则会发生死锁。
五、程序使用说明:
一、本程序用于检测错误和是否会发生死锁。
系统有3个进程竞争3种系统资源,每种资源有10个。
二、输入各个进程的最大需求资源数目数组max[3]和已经得到的资源数目组
[3],系统计算出各个进程还应申请的资源数目数组need[3]。
三、若进程最大需求数大于系统资源数(10),则出错;若进程申请的资源数目大于其需要的最大资源数目,则出错。
/*死锁实验源程序*/
include<math.h>
include<stdio.h>
typedef struct
{
int state;
int max[3];
int alloc[3];
int need[3];
}Pc;
int whefinish(Pc *p)
{
if((p[0].state&&p[1].state&&p[2].state)==1) return 1;
else return 0;
}
inpalloc(Pc *P,int *q1,int *q2)
{
int m,n;
for(m=0;m<3;m++)
for(n=0;n<3;n++)
{
scanf("%d",&p
[m].alloc[n])
p[m].need[n]=p[m].max[n]-p[m].alloc[n];
q1[n]=q1[n]-p[m].alloc[n];
if(p[m].need[n]>p[m].max[n])
q2[n]=0;
}
Prlcess(Pcb *p1,int *p2,int *q)
{
if(p1->need[0]<p2[0]&&p1->need[1]<p2[1]&&p1->need[2]<p2[2]) {
P->state=0;
p2[0]+=P->alloc[0];
p2[1]+=p->alloc[1];
p2[2]+=p->alloc[2];
*p=3;
}
}
main()
{
int i,j,n,x=0;
int state[3],avil[3]={10,10,10}
Pc pcb[3];
for(i=0;i<3;i++)
for(j=0;j<3;j++)
{
scanf("%d",Pcb[i].max[j];
if(Pcb[i].max[j]>10)
state[i]=0;
}
if((state[0]&&state[1]&&state[2])==0) printf("error!\n");
else
{
inpalloc(&Pcb,&avil[3],&state[3]);
if((state[0]&&state[1]&&state[2])==0) printf("Error!\n");
else
{
for(i=0;i<3;i++)
for(j=0;j<3;j++)
Process(&Pcb[j],&avil,&j);
if(whefinish(&Pcb)==1)
printf("all Pcbs are finishde!\n");
else printf("Deally-Embrace!\n");
}
}
}
六、实验心得:
通过这次实验使我对死锁的概念,死锁产生的原因,死锁是否会产生的判断算法,银行家算法,都有了更为深入和直观的了解以及掌握。