您的位置:首页 > 其它

进程同步及避免死锁经典问题

2015-07-12 19:49 459 查看
定义PV操作的含义:PV操作是由P操作原语和V操作原语组成(原语是不可中断的过程),对信号量进行操作,具体定义如下:

P(S):将信号量S的值减1,即S=S-1;如果S>0,则该进程继续执行;否则该进程置为等待状态,排入等待队列。

V(S):将信号量S的值加1,即S=S+1;如果S>0,则该进程继续执行;否则释放队列中第一个等待信号量的进程。

P操作相当于申请资源,而V操作相当于释放资源。

一、读者-写者问题

计算机系统中的数据(文件、记录)常被多个进程共享,但其中某些进程可能只要求读数据(称为读者Reader),另一些进程则要求修改数据(称为写者Writer)。就共享数据而言,Reader和Writer是两组并发进程共享一组数据区,要求:

(1)允许多个读者同时执行读操作;

(2)不允许读者、写者同时操作;

(3)不允许多个写者同时操作。

Reader和Writer的同步问题分为读者优先、弱写者优先(公平竞争)和强写者优先三种情况,它们的处理方式不同:

1、读者优先

int rc = 0; //记录有多少个读者在读
semaphore rc_semaphore = 1; //对rc互斥访问的信号量
semaphore write_semaphore = 1; //保证读写互斥的信号量

void reader()
{
	do 
	{
		P(rc_semaphore);
		rc++;
		if(1==rc)
			P(write_semaphore);
		V(rc_semaphore);

		read operating.....

	    P(rc_semaphore);
		rc--;
		if(0==rc)
			V(write_semaphore);
		v(rc_semaphore);
	} while (true);
}

void writer()
{
	do 
	{
		P(write_semaphore);
		write operating.....
		V(write_semaphore);
	} while (true);
}
缺点:当不断有读者来读取时,写者就会陷入无限的等待。

2、写者优先(弱优先性)

int rc = 0; //记录有多少个读者在读
semaphore rc_semaphore = 1; //对rc互斥访问的信号量
semaphore write_semaphore = 1; //保证读写互斥的信号量
semaphore read_semaphore = 1;

void reader()
{
	do 
	{
		P(read_semaphore);
		P(rc_semaphore);
		rc++;
		if(1==rc)
			P(write_semaphore);
		V(rc_semaphore);
		V(read_semaphore);

		Reading the file....

		P(rc_semaphore);
		rc--;
		if(0==rc)
			V(write_semaphore);
		V(rc_semaphore);

	} while (true);
}

void writer()
{
	do 
	{
		P(read_semaphore);
		P(write_semaphore);
		writing the file.....
		V(write_semaphore);
		V(read_semaphore);
	} while (true);
}
缺点:这个是按照先来先服务的原则进行读写的,比如当一个进程在写时,来了N个进程读,读者们都在等写者结束,此时又来了个写者,第二个写者就要等前面N个读者读完后才能写。

3、写者优先(强优先性)

int rc = 0;
int wc = 0;
semaphore write_semaphore = 1;
semaphore rc_semaphore =1;
semaphore wc_semaphore = 1;

void reader()
{
	do 
	{
		P(read_semaphore);
		P(rc_semaphore);
		rc++;
		if(1==rc)
			P(write_semaphore);
		V(rc_semaphore);
		V(read_semaphore);

		reading the file.....

		P(rc_semaphore);
		rc--;
		if(0==rc)
			V(write_semaphore);
		V(rc_semaphore);
	} while (true);
}

void writer()
{
	do 
	{
		P(wc_semaphore);
		wc++;
		if(1==wc)
			P(read_semaphore);
		V(wc_semaphore);

		P(write_semaphore);
		writing the file......
		V(write_semaphore);

		P(wc_semaphore);
		wc--;
		if(0==wc)
			V(read_semaphore);
		V(wc_semaphore);
	} while (true);
}

保证了写者优先,只要有写者在写,后来的读者写者中优先执行写者。

二、生产者-消费者

生产者-消费者问题指的是在若干个生产者生产产品,放入共享的缓冲区,若干消费者从缓冲区中取出产品消费;生产者和消费者是互斥访问共享的缓冲区的,若缓冲区没有空位生产者要等待,若缓冲区没有产品消费者要等待,以下通过代码来演示这个过程。

注:以下代码修改自http://blog.sina.com.cn/s/blog_58069bd20100as5w.html

#include <windows.h>
#include <iostream>

using namespace std;

const unsigned short SIZE_OF_BUFFER = 10; //缓冲区长度
unsigned short ProductID = 0; //产品号
unsigned short ConsumeID = 0; //将被消耗的产品号
unsigned short in = 0; //产品进缓冲区时的缓冲区下标
unsigned short out = 0; //产品出缓冲区时的缓冲区下标
int g_buffer[SIZE_OF_BUFFER]; //缓冲区是个循环队列

HANDLE g_hMutex; //用于线程间的互斥
HANDLE g_hFullSemaphore; //当缓冲区满时迫使生产者等待
HANDLE g_hEmptySemaphore; //当缓冲区空时迫使消费者等待
DWORD WINAPI Producer(LPVOID); //生产者线程
DWORD WINAPI Consumer(LPVOID); //消费者线程

int main()
{
	//创建各个互斥信号
	g_hMutex = CreateMutex(NULL,FALSE,NULL);
	g_hFullSemaphore = CreateSemaphore(NULL,0,SIZE_OF_BUFFER,NULL);
	g_hEmptySemaphore = CreateSemaphore(NULL,SIZE_OF_BUFFER,SIZE_OF_BUFFER,NULL);
	
	//调整下面的数值,可以发现,当生产者个数多于消费者个数时,
	//生产速度快,生产者经常等待消费者;反之,消费者经常等待
	const unsigned short PRODUCERS_COUNT = 3; //生产者的个数
	const unsigned short CONSUMERS_COUNT = 2; //消费者的个数
	//总的线程数
	const unsigned short THREADS_COUNT = PRODUCERS_COUNT+CONSUMERS_COUNT;
	HANDLE hThreads[THREADS_COUNT]; //各线程的handle
	DWORD producerID[PRODUCERS_COUNT]={1,2,3}; //生产者线程的标识符
	DWORD consumerID[CONSUMERS_COUNT]={1,2}; //消费者线程的标识符
	//创建生产者线程
	for (int i=0;i<PRODUCERS_COUNT;++i){
		hThreads[i]=CreateThread(NULL,0,Producer,&producerID[i],0,NULL);
		if (hThreads[i]==NULL) return -1;
	}
	//创建消费者线程
	for (int i=0;i<CONSUMERS_COUNT;++i){
		hThreads[PRODUCERS_COUNT+i]=CreateThread(NULL,0,Consumer,&consumerID[i],0,NULL);
		if (hThreads[i]==NULL) return -1;
	}

	while(true){
		Sleep(10000);
	}

	return 0;
}
//生产一个产品。简单模拟了一下,仅输出新产品的ID号
void Produce()
{
	std::cerr << "Producing " << ++ProductID << " ... ";
	std::cerr << "Succeed" << std::endl;
}
//把新生产的产品放入缓冲区
void Append()
{
	std::cerr << "Appending a product ... ";
	g_buffer[in] = ProductID;
	in = (in+1)%SIZE_OF_BUFFER;
	std::cerr << "Succeed" << std::endl;
	//输出缓冲区当前的状态
	for (int i=0;i<SIZE_OF_BUFFER;++i){
		std::cout << i <<": " << g_buffer[i];
		if (i==in) std::cout << " <-- 生产";
		if (i==out) std::cout << " <-- 消费";
		std::cout << std::endl;
	}
}
//从缓冲区中取出一个产品
void Take()
{
	std::cerr << "Taking a product ... ";
	ConsumeID = g_buffer[out];
	g_buffer[out] = 0;
	out = (out+1)%SIZE_OF_BUFFER;
	std::cerr << "Succeed" << std::endl;
	//输出缓冲区当前的状态
	for (int i=0;i<SIZE_OF_BUFFER;++i){
		std::cout << i <<": " << g_buffer[i];
		if (i==in) std::cout << " <-- 生产";
		if (i==out) std::cout << " <-- 消费";
		std::cout << std::endl;
	}
}
//消耗一个产品
void Consume()
{
	std::cerr << "Consuming " << ConsumeID << " ... ";
	std::cerr << "Succeed" << std::endl;
}
//生产者
DWORD WINAPI Producer(LPVOID lpPara)
{
	while(true){
		WaitForSingleObject(g_hEmptySemaphore,INFINITE);
		WaitForSingleObject(g_hMutex,INFINITE);
		Produce();
		Append();
		Sleep(3000);
		ReleaseMutex(g_hMutex);
		ReleaseSemaphore(g_hFullSemaphore,1,NULL);
	}
	return 0;
}
//消费者
DWORD WINAPI Consumer(LPVOID lpPara)
{
	while(true){
		WaitForSingleObject(g_hFullSemaphore,INFINITE);
		WaitForSingleObject(g_hMutex,INFINITE);
		Take();
		Consume();
		Sleep(3000);
		ReleaseMutex(g_hMutex);
		ReleaseSemaphore(g_hEmptySemaphore,1,NULL);
	}
	return 0;
}


三、哲学家进餐

问题描述:

五个哲学家围坐在一张圆桌周围,每个哲学家面前都有一盘通心粉。由于通心粉很滑,所以需要两把叉子才能夹住。相邻两个盘子之间放有一把叉子,哲学家的生活中有两种交替活动时段:即吃饭和思考。当一个哲学家觉得饿了时,他就试图分两次去取其左边和右边的叉子,每次拿一把,但不分次序。如果成功地得到了两把叉子,就开始吃饭,吃完后放下叉子继续思考。关键问题是:能为每一个哲学家写一段描述其行为的程序,且决不会死锁吗(最好能达到最大的并行程度)?

解法思路:

1、为每个哲学家分配一个semaphore[i]初始值为0,最大值为1

2、当一个哲学家试图进餐时先通过互斥量获得对哲学家们的状态state的独占性访问

3、改变i哲学家的状态为HUNGRY,测试其左右哲学家是否在用餐,若左右哲学家都不在用餐,则i哲学家可以用餐,改变state[i]=EATING,释放其semaphore[i],释放state,拿起餐插成功进餐;若左右哲学家有人在进餐,释放state,i哲学家等待

4、哲学家用餐完毕,获取对state的独占性访问,改变state[i]=THINKING,此时i哲学家释放了两个餐插,测试其左右哲学家是否在HUNGRY状态

5、重复2-4步骤直到达到最大进餐次数

参考如下代码:(以下代码修改自http://blog.163.com/diaoshuo_1/blog/static/318902012009418115121514/)

/*
Item       The Dining Philosophers Problem
具体要求
1) 5个哲学家,先吃饭,后思考。
2) 每个哲学家都需要吃9顿饭,思考9次,然后结束。
3)吃饭时间为3~7秒的随机时间
4)思考时间为3~9秒的随机时间
*/
#include <windows.h>
#include <time.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>

#define N       5            //哲学家数目
#define MAXNUM 9     //进餐思考次数
#define LEFT (i+N-1)%N            //i为左邻居编号
#define RIGHT      (i+N+1)%N           //i为右邻居编号
#define THINKING       0                          //哲学家在思考
#define HUNGRY  1                                 //哲学家视图拿起叉子
#define EATING    2                                 //哲学家进餐

///////线程参数
typedef struct _THREAD_ARGS{
	int id;//哲学家编号
	int maxnum; //进餐思考最大次数
}THREAD_ARGS, *PTHREAD_ARGS;

int state
;//用来记录每位哲学家的状态
int g_philobuf_fork_num;//缓冲区中叉子数目
char mutex_g_buf[]="PS_IPC_PHILO_G_BUF";
HANDLE mutex_g_buf_h;  //为了互斥访问state

//Semaphores' Name
char* sem_perphilo_name
 = {"PS_IPC_PHILO_SEM_PERPHILO_0","PS_IPC_PHILO_SEM_PERPHILO_1",
"PS_IPC_PHILO_SEM_PERPHILO_2","PS_IPC_PHILO_SEM_PERPHILO_3",
"PS_IPC_PHILO_SEM_PERPHILO_4"};

HANDLE sem_perphilo_h
;   //每个哲学家一个semaphore,初始值为0,最大值为1

DWORD WINAPI philosopher(void *pArgs);
void take_forks(int i);
void put_forks(int i);
void test(int i);

//线程函数
DWORD WINAPI philosopher(void *pArgs)
{
	PTHREAD_ARGS pTHREAD_ARGS;
	pTHREAD_ARGS=(PTHREAD_ARGS)pArgs;
	int i=pTHREAD_ARGS->id;
	int totalNum = pTHREAD_ARGS->maxnum;

	for(int count=0;count<totalNum;count++)
	{
		take_forks(i);
		srand ((DWORD)time(NULL));
		int eat_t=rand()%4000 + 3000;
		Sleep(eat_t);
		printf("Philosopher %d finishes eating!this is the %d(th) eating time! eat_t:%d\n",i,count+1,eat_t);
		put_forks(i);

		srand ((DWORD)time(NULL));
		int think_t= rand()%6000 + 3000;
		Sleep(think_t);
		printf("Philosopher %d finishes thinking!this is the %d(th) thinking time! think_t:%d\n",i,count+1,think_t);
	}

	printf("Philosopher %d has finished all the eating and thinking activity\n!",i);

	return 0;
}

void take_forks(int i)
{
	WaitForSingleObject(mutex_g_buf_h,INFINITE);
	state[i]=HUNGRY;
	printf("*************************take_forks start***************************\n");
	printf("Philosopher %d is hungry!  Try to take the forks\n",i);
	printf("*************************take_forks end***************************\n\n");
	test(i);
	ReleaseMutex(mutex_g_buf_h);

	WaitForSingleObject(sem_perphilo_h[i],INFINITE);
}

void put_forks(int i)
{
	WaitForSingleObject(mutex_g_buf_h,INFINITE);
	state[i]=THINKING;
	g_philobuf_fork_num=g_philobuf_fork_num-2;//放下了两把叉子
	printf("*************************put_forks start***************************\n");
	printf("Philosopher %d puts down the fork and starts thinking! current forks num:%d\n",i,g_philobuf_fork_num);
	printf("*************************put_forks end***************************\n\n");
	test(LEFT);
	test(RIGHT);
	ReleaseMutex(mutex_g_buf_h);
}
void test(int i)
{
	LONG oldSemValue;
	if(state[i]==HUNGRY&&state[LEFT]!=EATING&&state[RIGHT]!=EATING)
	{
		state[i]=EATING;
		g_philobuf_fork_num=g_philobuf_fork_num+2;//拿起了两把叉子
		printf("*************************test start***************************\n");	
		printf("After testing,Philosopher %d can starts eating! current forks num:%d\n",i,g_philobuf_fork_num);
		printf("*************************test end***************************\n\n");
		ReleaseSemaphore(sem_perphilo_h[i],1,&oldSemValue);
	}
}

int main(int argc,char*argv[])
{
	time_t launch=time(NULL);

	printf("****************************************************\n");
	printf("开始运行时间:%s",ctime(&launch));
	printf("哲学家就餐问题\n");
	printf("哲学家数量:%d\n",N);
	printf("进餐思考次数:%d\n",MAXNUM);      
	printf("****************************************************\n");

	DWORD Status;
	DWORD *ThId_Philo=new DWORD
;
	HANDLE *philo_h=new HANDLE
;
	THREAD_ARGS *ThArgs_Philo=new THREAD_ARGS
;

	//当前拿起的叉子数目
	g_philobuf_fork_num=0;

	mutex_g_buf_h=CreateMutex(NULL,FALSE,mutex_g_buf);
	int nCounter=0;

	for(nCounter=0;nCounter<N;nCounter++)
	{
		sem_perphilo_h[nCounter]=(HANDLE)CreateSemaphore(NULL,0,1,
			sem_perphilo_name[nCounter]);
	}
	//CreateThread
	for(nCounter=0;nCounter<N;nCounter++)
	{
		ThArgs_Philo[nCounter].id=nCounter;
		ThArgs_Philo[nCounter].maxnum=MAXNUM;
		philo_h[nCounter]=(HANDLE)CreateThread(NULL,0,philosopher,
			&ThArgs_Philo[nCounter],0,&ThId_Philo[nCounter]);
	}

	/* wait for all threads to terminate*/
	for(nCounter = 0; nCounter < N; nCounter++)
		Status = WaitForSingleObject(philo_h[nCounter], INFINITE);
  
	for(nCounter=0;nCounter<N;nCounter++)
	{
		CloseHandle(sem_perphilo_h[nCounter]);
	}
	CloseHandle(mutex_g_buf_h);

	system("pause");
	return 0;  
}


四、银行家算法(避免死锁)

死锁产生的条件:

互斥条件:进程要求对所分配的资源进行排它性控制,即在一段时间内某资源仅为一进程所占用。

请求和保持条件:当进程因请求资源而阻塞时,对已获得的资源保持不放。(
不可剥夺条件:进程已获得的资源在未使用完之前,不能剥夺,只能在使用完时由自己释放。
环路等待条件:在发生死锁时,必然存在一个进程--资源的环形链。
银行家问题描述:

银行家算法是避免死锁的一种重要方法,防止死锁的机构只能确保上述四个条件之一不出现,则系统就不会发生死锁。通过这个算法可以用来解决生活中的实际问题,如银行贷款等。

程序实现思路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多个客户的借贷周转,为了防止银行加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问题,系统中有限的资源要供多个进程使用,必须保证得到的资源的进程能在有限的时间内归还资源,以供其他进程使用资源。如果资源分配不得到就会发生进程循环等待资源,则进程都无法继续执行下去的死锁现象。

把一个进程需要和已占有资源的情况记录在进程控制中,假定进程控制块PCB其中“状态”有就绪态、等待态和完成态。当进程在处于等待态时,表示系统不能满足该进程当前的资源申请。“资源需求总量”表示进程在整个执行过程中总共要申请的资源量。显然,,每个进程的资源需求总量不能超过系统拥有的资源总数, 银行算法进行资源分配可以避免死锁.

算法流程图:



Safe算法流程:



实例分析(参考操作系统书籍及http://www.cnblogs.com/xuxu8511/archive/2012/04/06/2435053.html):

某系统有R1,R2,R3共3中资源,在T0时刻P0,P1,P2,P3和P4这5个进程对资源的占用和需求情况如下表1,此时系统的可用资源向量为(3,3,2)。试问:

1、T0时刻系统是否存在安全序列?

2、P1请求资源:P1发出请求向量Request(1,0,2),系统是否接受该请求?请使用银行家算法检查

3、P4请求资源:P4发出请求向量Request(3,3,0),系统按银行家算法检查.

4、P0请求资源:P0发出请求向量Request(0,2,0),系统按银行家算法检查.

      表1 T0时刻的资源分配表
MAXAllocationNeedAvailable
P0 7 5 3 0 1 0 7 4 3 3 3 2
P13 2 2   2 0 01 2 2
P29 0 23 0 26 0 0
P32 2 2 2 1 1  0 1 1
P44 3 30 0 24 3 1
说明:

1、T0时刻系统是否存在安全序列?

Available > Need1 ----> 可用资源分配给P1,直到P1进程执行完成,然后Available = Available + Allocation1 = (5,3,2)

Available > Need3 -----> 可用资源分配给P3,直到P3进程执行完成,然后Available = Available + Allocation3 = (7,4,3)

Available> Need4.....

得到安全序列为:P1,P3,P4,P2,P0

2、P1请求资源:P1发出请求向量Request(1,0,2),系统是否接受该请求?请使用银行家算法检查

第一步(假分配检查):把Request分配给P1,必须满足Request要小于Available,Request要小于Need。

Request(1,0,2)< Available(3,3,2)

Request(1,0,2)< Need(1,2,2)

因为满足第一步检查,进入第二层检查(安全序列检查)。

第二步(安全序列检查):建立安全性检查表
Work  NeedAllocation  Work+Allocation  Finish
P12 3 00 2 03 0 2
如果 Work > Need ,那么执行Work+Allocation,得到:                
Work  NeedAllocation  Work+Allocation  Finish
P1 2 3 00 2 0 3 0 25 3 2true
5 3 2
  找到Need<Work的进程,如果没有找到这样的进程而进程集合没有执行,则算法返回,得到不存在安全序列结果,否则继续执行该算法。

  这里我们找到了P3进程。修改安全序列检查表:
Work  NeedAllocation  Work+Allocation  Finish
P1 2 3 00 2 0 3 0 25 3 2true
P35 3 2 0 1 1  2 1 17 4 3true
7 4 3
  这样一直执行到所有的进程到完成,以完成该安全序列检查表:
Work  NeedAllocation  Work+Allocation  Finish
P1 2 3 00 2 0 3 0 25 3 2true
P35 3 2 0 1 12 1 17 4 3true
P47 4 34 3 10 0 27 4 5true
P07 4 57 4 30 1 07 5 5true
P27 5 56 0 03 0 210 5 7true
这样就找到了整个安全序列为:P1,P3,P4,P0,P2

3、4小问也是同样的解题过程。这里不赘述...

代码实现(参考自http://blog.csdn.net/orange_os/article/details/7417204):

/*以下代码仅是求出了一种可行序列,也许存在多种可行序列*/
#include <iostream>
using namespace std;

#define MAXPROCESS 50                        /*最大进程数*/
#define MAXRESOURCE 100                        /*最大资源数*/

int ***AILABLE[MAXRESOURCE];                    /*可用资源数组*/
int MAX[MAXPROCESS][MAXRESOURCE];            /*最大需求矩阵*/
int ALLOCATION[MAXPROCESS][MAXRESOURCE];    /*分配矩阵*/
int NEED[MAXPROCESS][MAXRESOURCE];            /*需求矩阵*/
int REQUEST[MAXPROCESS][MAXRESOURCE];        /*进程需要资源数*/
bool FINISH[MAXPROCESS];                        /*系统是否有足够的资源分配*/
int p[MAXPROCESS];                             /*记录序列*/
int m,n;                                    /*m个进程,n个资源*/

void Init();
bool Safe();
void Bank();

int main()
{
	Init();
	Safe();
	Bank();

	system("pause");
	return 0;
}
void Init()             
{
	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>>ALLOCATION[i][j];
			NEED[i][j]=MAX[i][j]-ALLOCATION[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>>***AILABLE[i];
	}
}

void Bank()                /*银行家算法*/
{
	int i,cusneed;
	char again;
	while(1)
	{
		cout<<"请输入要申请资源的进程号(注:第1个进程号为0,依次类推)"<<endl;
		cin>>cusneed;
		cout<<"请输入进程所请求的各资源的数量"<<endl;
		for(i=0;i<n;i++)
		{
			cin>>REQUEST[cusneed][i];
		}
		for(i=0;i<n;i++)
		{
			if(REQUEST[cusneed][i]>NEED[cusneed][i])
			{
				cout<<"您输入的请求数超过进程的需求量!请重新输入!"<<endl;
				continue;
			}
			if(REQUEST[cusneed][i]>***AILABLE[i])
			{
				cout<<"您输入的请求数超过系统有的资源数!请重新输入!"<<endl;
				continue;
			}
		}
		for(i=0;i<n;i++)
		{
			***AILABLE[i] -= REQUEST[cusneed][i];
			ALLOCATION[cusneed][i] += REQUEST[cusneed][i];
			NEED[cusneed][i] -= REQUEST[cusneed][i];
		}
		if(Safe())
		{
			cout<<"同意分配请求!"<<endl;
		}
		else
		{
			cout<<"您的请求被拒绝!"<<endl;
			for(i=0;i<n;i++)
			{
				***AILABLE[i] += REQUEST[cusneed][i];
				ALLOCATION[cusneed][i] -= REQUEST[cusneed][i];
				NEED[cusneed][i] += REQUEST[cusneed][i];
			}
		}
		for(i=0;i<m;i++)
		{
			FINISH[i] = false;
		}
		cout<<"您还想再次请求分配吗?是请按y/Y,否请按其它键"<<endl;
		cin>>again;
		if(again=='y'||again=='Y')
		{
			continue;
		}
		break;
	}
}

bool Safe()                                    /*安全性算法*/
{
	int i,j,k,l=0;
	int Work[MAXRESOURCE];                    /*工作数组*/
	for(i=0;i<n;i++)
		Work[i] = ***AILABLE[i];
	for(i=0;i<m;i++)
	{
		FINISH[i] = false;
	}
	for(i=0;i<m;i++)
	{    
		if(!FINISH[i])
		{
			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]+=ALLOCATION[i][k];
				}
				p[l++]=i;
				i=-1;//每次从最开始寻找一个可以分配的
			}
		}
	}//for(i)

	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<<"系统是不安全的"<<endl;

	return false;
}


以以上实例来测试:

请输入进程的数目:5

请输入资源的种类:3

请输入每个进程最多所需的各资源数,按照5x3矩阵输入

7 5 3

3 2 2

9 0 2

2 2 2

4 3 3

请输入每个进程已分配的各资源数,也按照5x3矩阵输入

0 1 0

2 0 0

3 0 2

2 1 1

0 0 2

请输入各个资源现有的数目:

3 3 2

系统是安全的

安全序列:

1-->3-->0-->2-->4

请输入要申请资源的进程号(注:第1个进程号为0,依次类推)

1

请输入进程所请求的各资源的数量

1 0 2

系统是安全的

安全序列:

1-->3-->0-->2-->4

同意分配请求!

您还想再次请求分配吗?是请按y/Y,否请按其它键

y

请输入要申请资源的进程号(注:第1个进程号为0,依次类推)

4

请输入进程所请求的各资源的数量

3 3 0

您输入的请求数超过系统有的资源数!请重新输入!

系统是不安全的

您的请求被拒绝!

您还想再次请求分配吗?是请按y/Y,否请按其它键

y

请输入要申请资源的进程号(注:第1个进程号为0,依次类推)

0

请输入进程所请求的各资源的数量

0 2 0

系统是不安全的

您的请求被拒绝!

注:以上代码均是在Win7+VS2012环境中运行。
内容来自用户分享和网络整理,不保证内容的准确性,如有侵权内容,可联系管理员处理 点击这里给我发消息
标签: