银行家算法Java与回溯实现：操作系统课程设计报告

本篇文档是关于操作系统课程设计的详细报告，主要探讨了银行家算法在Java中的实现以及采用回溯与递归法的方法。报告由学生樊廷峰撰写，指导教师为刘丽敏，属于信息科学与工程学院物联网1402班，完成于2017年3月11日。 课程设计的主要目标是模拟一个资源管理场景，管理员需要确保作业的安全分配给多个用户。银行家算法的核心是资源的预分配策略，它遵循以下几个步骤： 1. **设计要求**： - 用户申请资源时，其需求量必须不超过管理员当前拥有的资源量，且不能超过用户宣布的最大需求量。 - 用户可以分期贷款，但总贷款额度不得超过最大需求量。 - 当资源不足时，系统可能推迟支付，但仍需确保用户最终能在有限时间内获取所有作业，并在完成后归还资源。 2. **银行家算法**： - 用户提交资源请求后，系统首先检查请求是否小于或等于用户宣布的最大值和当前可用资源。 - 如果条件满足，系统尝试分配资源，更新资源状态（分配、可用和需求）。 - 接着，执行安全性算法来判断当前分配是否导致系统安全。如果安全，则资源分配成功；否则，撤销分配并让进程等待。 3. **安全性算法**： - 使用工作向量Work和Finish向量，Work表示系统可用于分配的资源，Finish表示进程完成所需资源的可行性。 - 算法从未完成的进程中寻找，即Finish为false且需求量小于等于当前可用资源的进程。 - 分配资源给符合条件的进程，使其能够顺利执行直到完成，并在完成后释放资源。 4. **Java实现**： - 报告涉及具体的Java编程实现，这可能包括数据结构的设计、循环和条件语句的应用，以及递归或回溯方法的使用，以模拟资源分配过程和判断系统的安全性。 通过这篇报告，学生不仅掌握了银行家算法的基本原理，还锻炼了编程实践能力，理解了如何在实际操作系统环境中运用这些理论来保证资源的有效管理和调度。