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：实验源程序：#include<stdio.h>#include<stdlib.h>#include<string.h>typedefstructnode/*进程节点信息*/{}}}voidPrioCreate()/*创建就绪队列输入函数*/{ReadyQueue*tmp;inti;printf("输入就绪队列的个数：\n");scanf("%d",&ReadyNum);printf("输入每个就绪队列的CPU时间片：\n");for(i=0;i<ReadyNum;i++){if((tmp=(ReadyQueue*)malloc(sizeof(ReadyQueue)))==NULL){perror("malloc");exit(1);}scanf("%d",&(tmp->round));/*输入此就绪队列中给每个进程所分配的CPU时间片*/tmp->prio=50-tmp->round;/*设置其优先级，时间片越高，其优先级越低*/tmp->LinkPCB=NULL;/*初始化其连接的进程队列为空*/tmp->next=NULL;InsertPrio(tmp);/*按照优先级从高到低，建立多个就绪队列*/}}voidGetFirst(ReadyQueue*queue)/*取得某一个就绪队列中的队头进程*/{run=queue->LinkPCB;if(queue->LinkPCB!=NULL){run->state='R';queue->LinkPCB=queue->LinkPCB->next;run->next=NULL;}}voidInsertLast(PCB*in,ReadyQueue*queue)/*将进程插入到就绪队列尾部*/{PCB*fst;fst=queue->LinkPCB;if(queue->LinkPCB==NULL){in->next=queue->LinkPCB;queue->LinkPCB=in;}else{while(fst->next!=NULL){fst=fst->next;}in->next=fst->next;fst->next=in;}}voidProcessCreate()/*进程创建函数*/{PCB*tmp;inti;printf("输入进程的个数：\n");scanf("%d",&num);printf("输入进程名字和进程所需时间：\n");for(i=0;i<num;i++){if((tmp=(PCB*)malloc(sizeof(PCB)))==NULL){perror("malloc");exit(1);}scanf("%s",tmp->name);getchar();/*吸收回车符号*/scanf("%d",&(tmp->needtime));tmp->cputime=0;tmp->state='W';tmp->prio=50-tmp->needtime;/*设置其优先级，需要的时间越多，优先级越低*/tmp->round=Head->round;tmp->count=0;InsertLast(tmp,Head);/*按照优先级从高到低，插入到就绪队列*/}}voidRoundRun(ReadyQueue*timechip)/*时间片轮转调度算法*/{intflag=1;GetFirst(timechip);while(run!=NULL){while(flag){run->count++;run->cputime++;run->needtime--;if(run->needtime==0)/*进程执行完毕*/{run->state='F';InsertFinish(run);flag=0;}elseif(run->count==timechip->round)/*时间片用完*/{run->state='W';run->count=0;/*计数器清零，为下次做准备*/InsertLast(run,timechip);flag=0;}}flag=1;GetFirst(timechip);}}voidMultiDispatch()/*多级调度算法，每次执行一个时间片*/{intflag=1;intk=0;ReadyQueue*point;point=Head;GetFirst(point);while(run!=NULL){Output();if(Head->LinkPCB!=NULL)point=Head;while(flag){run->count++;run->cputime++;run->needtime--;if(run->needtime==0)/*进程执行完毕*/{run->state='F';InsertFinish(run);flag=0;}elseif(run->count==run->round)/*时间片用完*/{run->state='W';run->count=0;/*计数器清零，为下次做准备*/if(point->next!=NULL){run->round=point->next->round;/*设置其时间片是下一个就绪队列的时间片*/InsertLast(run,point->next);/*将进程插入到下一个就绪队列中*/flag=0;}else{RoundRun(point);/*如果为最后一个就绪队列就调用时间片轮转算法*/break;}}++k;if(k==3){ProcessCreate();}}flag=1;if(point->LinkPCB==NULL)/*就绪队列指针下移*/point=point->next;if(point->next==NULL){RoundRun(point);break;}GetFirst(point);}}五、实验中遇到的问题和实验中的重点1.使用C++对于多级反馈模拟过程进行描述，需要对计数器KillTimer();ONTIMER();进行设计。通过在计数器中对函数run()设计并在ONTIMER()中对run函数调用从而完成多级反馈队列运行的模拟。在变成过程中要对ONTIMER手动映射