操作系统避免死锁实验 C语言代码

操作系统中的死锁是指两个或更多的进程由于互相等待对方释放资源而造成的一种僵局状态，它们都无法继续执行下去。避免死锁的一种常见策略是使用"预防性"和"避免性"方法，比如银行家算法就是一个经典例子。

下面是一个简单的基于银行家算法的C语言代码示例，用于模拟资源分配过程并避免死锁。在这个例子中，我们假设有四个请求者进程（P0-P3），每个进程需要四种资源（R0-R3）。银行家算法通过维护一个矩阵来跟踪资源的状态和请求者的请求：

#include <stdio.h>
typedef struct {
    int resources[4]; // 资源数组
    int max_resources[4]; // 最大资源数
    int processes[4][4]; // 请求矩阵
    int deadlock; // 死锁标志
} Banker;

void allocate_resource(Banker *bank) {
    for (int i = 0; i < 4 && !bank->deadlock; i++) {
        if (bank->resources[i] + bank->processes[p_id][i] <= bank->max_resources[i]) {
            bank->resources[i]++;
            printf("Process %d got resource %d\n", p_id, i);
        } else {
            break;
        }
    }
}

// 更多函数...
int main() {
    Banker banker = {...}; // 初始化资源和最大资源
    int p_id = 0; // 当前进程ID

    while (!banker.deadlock) {
        allocate_resource(&banker);
        // 更复杂的进程调度...

        // 检查循环等待条件...
        // 如果检测到死锁，则设置banker.deadlock为true
    }

    return 0;
}

在这个代码片段中，`allocate_resource`函数尝试分配资源给进程，如果不会导致死锁则进行分配。实际应用中，还需要检查是否满足“请求和已分配资源之和小于最大资源”以及“进程未形成环路”的条件来确保无死锁。