多级反馈队列_实验_操作系统

实验名称：多级反馈队列调度

09091201丁奎荣

一、实验目的：

1、综合应用下列知识点设计并实现操作系统的进程调度，进程状态转换，多组级反馈队列进程调度算法。

2、加深理解操作系统进程调度的过程。

3、加深理解多级反馈队列进程调度算法。

二、实验内容：

1、采用一种熟悉的语言，编制程序，最好采用C/C++，界面设计可采用其它自己喜欢的语言。

2、采用多级反馈队列进程调度算法进行进程调度。

3、每个进程对应一个PCB。在PCB中包括进程标识符pid、进程的状态标志status、进程优先级priority、进程的队列指针next和表示进程生命周期的数据项life（在实际系统中不包括该项）。

4、创建进程时即创建一个PCB，各个进程的pid都是唯一的，pid时在1到100范围的一个整数。可以创建一个下标为1到100的布尔数组，“真”表示下标对应的进程号是空闲的，“假”表示下标对应的进程号已分配给某个进程。

5、进程状态status的取值为“就绪ready”或“运行run”，刚创建时，状态为“ready”。被进程调度程序选中后变为“run”。

6、进程优先级priority是0到49范围内的一个随机整数。

7、生命周期life是1到5范围内的一个随机整数。

8、初始化时，创建一个邻接表，包含50各就绪队列，各就绪队列的进程优先级priority分别是0到49。

9、为了模拟用户动态提交任务的过程，要求动态创建进程。进入进程调度循环后，每次按ctrl+f即动态创建一个过程，然后将该PCB插入就绪队列中。按ctrl+q 退出进程调度循环。

10、在进程调度循环中，每次选择优先级最大的就绪进程来执行。将其状态从就绪变为运行，通过延时一段时间来模拟该进程执行一个时间片的过程，然后优先级减半，生命周期减一。设计图形用户界面GUI，在窗口中显示该进程和其他所

有进程的PCB内容。如果将该运行进程的生命周期不为0，则重新把它变为就绪状态，插入就绪对列中；否则该进程执行完成，撤销其PCB。以上为一次进程调度循环。

四、程序主要流程图：

进程调度流程图

实验源程序：

#include

#include

#include

typedef struct node /*进程节点信息*/

{

char name[20]; /*进程的名字*/

int prio; /*进程的优先级*/

int round; /*分配CPU的时间片*/

int cputime; /*CPU执行时间*/

int needtime; /*进程执行所需要的时间*/

char state; /*进程的状态，W——就绪态，R——执行态，F——完成态*/

int count; /*记录执行的次数*/

struct node *next; /*链表指针*/

}PCB;

typedef struct Queue /*多级就绪队列节点信息*/

{

PCB *LinkPCB; /*就绪队列中的进程队列指针*/

int prio; /*本就绪队列的优先级*/

int round; /*本就绪队列所分配的时间片*/

struct Queue *next; /*指向下一个就绪队列的链表指针*/

}ReadyQueue;

PCB *run=NULL,*finish=NULL; /*定义三个队列，就绪队列，执行队列和完成队列*/ ReadyQueue *Head = NULL; /*定义第一个就绪队列*/

int num; /*进程个数*/

int ReadyNum; /*就绪队列个数*/

void Output(); /*进程信息输出函数*/

void InsertFinish(PCB *in); /*将进程插入到完成队列尾部*/

void InsertPrio(ReadyQueue *in); /*创建就绪队列，规定优先数越小，优先级越低*/ void PrioCreate(); /*创建就绪队列输入函数*/

void GetFirst(ReadyQueue *queue); /*取得某一个就绪队列中的队头进程*/

void InsertLast(PCB *in,ReadyQueue *queue); /*将进程插入到就绪队列尾部*/

void ProcessCreate(); /*进程创建函数*/

void RoundRun(ReadyQueue *timechip); /*时间片轮转调度算法*/

void MultiDispatch(); /*多级调度算法，每次执行一个时间片*/

int main(void)

{

PrioCreate(); /*创建就绪队列*/

ProcessCreate();/*创建就绪进程队列*/

MultiDispatch();/*算法开始*/

Output(); /*输出最终的调度序列*/

return 0;

}

void Output() /*进程信息输出函数*/

{

ReadyQueue *print = Head;

PCB *p;

printf("进程名\t优先级\t轮数\tcpu时间\t需要时间\t进程状态\t计数器\n");

while(print)

if(print ->LinkPCB != NULL)

{

p=print ->LinkPCB;

while(p)

{

printf("%s\t%d\t%d\t%d\t%d\t\t%c\t\t%d\n",p->name,p->prio,p->round,p->cputime,p->needtime, p->state,p->count);

p = p->next;

}

}

print = print->next;

}

p = finish;

while(p!=NULL)

{

printf("%s\t%d\t%d\t%d\t%d\t\t%c\t\t%d\n",p->name,p->prio,p->round,p->cputime,p->needtime, p->state,p->count);

p = p->next;

}

p = run;

while(p!=NULL)

{

printf("%s\t%d\t%d\t%d\t%d\t\t%c\t\t%d\n",p->name,p->prio,p->round,p->cputime,p->needtime, p->state,p->count);

p = p->next;

}

}

void InsertFinish(PCB *in) /*将进程插入到完成队列尾部*/

{

PCB *fst;

fst = finish;

if(finish == NULL)

{

in->next = finish;

finish = in;

}

else