用c语言写一个设备管理程序,目的是:掌握独占设备的使用方式,以及设备的分配和回收;掌握用死锁避免方法来处理申请独占设备可能造成的死锁。要求:利用银行家算法避免死锁。
时间: 2024-02-17 22:00:50 浏览: 114
以下是一个简单的设备管理程序,使用了银行家算法来避免死锁:
```c
#include <stdio.h>
#include <stdbool.h>
// 最大进程数和最大设备数
#define MAX_PROCESSES 10
#define MAX_RESOURCES 5
// 进程和设备的结构体
struct process {
int allocated[MAX_RESOURCES];
int max[MAX_RESOURCES];
int need[MAX_RESOURCES];
bool finished;
};
int available[MAX_RESOURCES];
struct process processes[MAX_PROCESSES];
int num_processes;
int num_resources;
// 检查是否存在足够的资源满足请求
bool is_safe(int pid, int request[]) {
int work[MAX_RESOURCES];
bool finish[MAX_PROCESSES];
int i, j;
// 初始化 work 和 finish 数组
for (i = 0; i < num_resources; i++) {
work[i] = available[i];
}
for (i = 0; i < num_processes; i++) {
finish[i] = processes[i].finished;
}
// 处理请求
for (i = 0; i < num_resources; i++) {
work[i] -= request[i];
processes[pid].allocated[i] += request[i];
processes[pid].need[i] -= request[i];
}
// 判断是否存在安全序列
i = pid;
while (true) {
for (j = 0; j < num_resources; j++) {
if (processes[i].need[j] > work[j]) {
break;
}
}
if (j == num_resources && !finish[i]) {
finish[i] = true;
for (j = 0; j < num_resources; j++) {
work[j] += processes[i].allocated[j];
}
i = 0;
} else {
i++;
}
if (i == num_processes) {
break;
}
}
// 恢复请求
for (i = 0; i < num_resources; i++) {
work[i] += request[i];
processes[pid].allocated[i] -= request[i];
processes[pid].need[i] += request[i];
}
// 判断是否存在安全序列
for (i = 0; i < num_processes; i++) {
if (!finish[i]) {
return false;
}
}
return true;
}
// 申请独占设备
bool request_resources(int pid, int request[]) {
int i;
// 检查请求是否合法
for (i = 0; i < num_resources; i++) {
if (request[i] > processes[pid].need[i] ||
request[i] > available[i]) {
return false;
}
}
// 检查是否存在安全序列
if (!is_safe(pid, request)) {
return false;
}
// 分配设备
for (i = 0; i < num_resources; i++) {
available[i] -= request[i];
processes[pid].allocated[i] += request[i];
processes[pid].need[i] -= request[i];
}
return true;
}
// 释放独占设备
void release_resources(int pid, int release[]) {
int i;
// 释放设备
for (i = 0; i < num_resources; i++) {
available[i] += release[i];
processes[pid].allocated[i] -= release[i];
processes[pid].need[i] += release[i];
}
}
// 主函数
int main() {
int i, j;
int request[MAX_RESOURCES];
int release[MAX_RESOURCES];
// 初始化 available 数组
printf("请输入可用设备数:");
for (i = 0; i < num_resources; i++) {
scanf("%d", &available[i]);
}
// 初始化进程和设备
printf("请输入进程数和设备数:");
scanf("%d %d", &num_processes, &num_resources);
printf("请输入每个进程的最大需求量:\n");
for (i = 0; i < num_processes; i++) {
printf("进程 %d:", i);
for (j = 0; j < num_resources; j++) {
scanf("%d", &processes[i].max[j]);
processes[i].need[j] = processes[i].max[j];
}
processes[i].finished = false;
}
// 处理请求和释放
while (true) {
printf("请输入进程号和请求量(-1 表示退出):");
scanf("%d", &i);
if (i == -1) {
break;
}
printf("进程 %d:", i);
for (j = 0; j < num_resources; j++) {
scanf("%d", &request[j]);
}
if (request_resources(i, request)) {
printf("请求成功!\n");
} else {
printf("请求失败!\n");
}
}
while (true) {
printf("请输入进程号和释放量(-1 表示退出):");
scanf("%d", &i);
if (i == -1) {
break;
}
printf("进程 %d:", i);
for (j = 0; j < num_resources; j++) {
scanf("%d", &release[j]);
}
release_resources(i, release);
}
return 0;
}
```
该程序首先会读入可用设备数和进程数,然后读入每个进程的最大需求量。接下来,循环处理请求和释放直到用户输入 -1。对于每个请求,程序会先检查请求是否合法,然后再检查是否存在安全序列。如果请求合法且存在安全序列,则分配设备;否则,请求失败。对于每个释放,程序会直接释放设备。在处理请求和释放时,程序会打印出相应的提示信息。
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