基于多队列反馈的进程调度.docx
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基于多队列反馈的进程调度
《操作系统》综合实训项目设计文档
【大纲】
（不用打印，提交电子稿即可！
）
一、基本信息
项目名称：
成人姓名、学号、完成日期
项目名称：
基于时间片的多队列反馈的进程管理系统
完成日期:
2017.5.24
二、实验内容与目的
实验内容：
编写程序完成单处理器系统的进程调度，要求采用基于时间片多队列反馈式调度策略调度策略。
具体内容：
1.确定PCB内容及其组织方式。
2.要求模拟进程空闲（新）、就绪、运行、阻塞和完成5个状态。
3.实现进程创建、进程调度、进程阻塞、进程唤醒和进程撤销5个原语。
4.能够模拟进程从生到灭的完整过程。
实验目的:
1.加深进程概念理解，明确进程与程序区别。
2.理解操作系统中进程的组织、创建和调度等方法。
三、主要设计思路和流程图
设计思路：
1定义数据结构
2.设置队列
3.创建进程
4.创建的进程进入就绪队列
5.多级反馈调度
1.）在第一就绪队列里的进程被调度运行，进程状态由等待变为运行，设置时间片计数器，每次运行加1，时间片满后，该进程出队列，进入下一级别的就绪队列。
若是在最后一级别的队列，则在该队列中进行时间片轮转调度
2.）运行进程若是被阻塞的话，该进程出就绪队列，进入阻塞队列，状态变为阻塞态
3.）若是唤醒被阻塞进程，则阻塞进程根据其时间片计数器计入相应的就绪队列
4.）撤销进程，该进程直接出就绪队列
四、主要数据结构及其说明
typedefstructNode
{
charname[20];
charstate;//进程所处的状态,N新建，W等待，B阻塞，R运行，F结束
intround;//时间片计数器
inttime;//运行时间
structNode*next;
}LinkQueueNode,*PCB;//定义PCB
typedefstruct
{
LinkQueueNode*front;
LinkQueueNode*rear;
}LinkQueue;//定义队列
voidinitQueue（LinkQueue*Q）//队列的初始化函数
voidInitializa（）//初始化所有队列
voidRunPrintf（）//打印运行队列
voidBlockPrintf（）//打印阻塞队列
voidReadyPrintf（LinkQueueq）//打印就绪队列
voidputout（）//输出函数
voidEnterQueue（LinkQueue*Q,PCB*p）//进程插入队列函数
intDeleteQueue（LinkQueue*Q,PCB*p）//进程出队列
voidTransferRun（LinkQueue*q1,LinkQueue*q2,PCBq）//进程出就绪队列，入运行队列
voidTransfer（LinkQueue*q1,LinkQueue*q2,PCBq）
//进程唤醒或阻塞时队列转换的函数
intMultiDiapatch（）
//调度函数，若此队列运行的进程时间片满，则进入下一级队列
intrun（）//模拟运行
voidblock（）//模拟阻塞
voidwake（）//模拟唤醒
intCreateprocess（LinkQueue*Q）//进程的创建
voidmeanu（）//菜单函数
五、程序运行时的初值和运行结果
六、源程序并附上注释【可是另一个源程序文件，在此应说明该文件名】
#include
#include
#include
#include
typedefstructNode
{
charname[20];
charstate;//进程所处的状态,N新建，W等待，B阻塞，R运行，F结束
intround;//时间片计数器
inttime;//运行时间
structNode*next;
}LinkQueueNode,*PCB;//定义PCB
typedefstruct
{
LinkQueueNode*front;
LinkQueueNode*rear;
}LinkQueue;
intcount=0;
LinkQueueqRun,qBlock,qReady1,qReady2,qReady3,qReady4;//定义四个就绪队列
voidinitQueue（LinkQueue*Q）//队列的初始化函数
{
Q->front=（LinkQueueNode*）malloc（sizeof（LinkQueueNode））;
if（Q->front!
=NULL）
{
Q->rear=Q->front;
Q->front->next=NULL;
}
}
voidInitializa（）//初始化所有队列
{
initQueue（&qRun）;
initQueue（&qBlock）;
initQueue（&qReady1）;
initQueue（&qReady2）;
initQueue（&qReady3）;
initQueue（&qReady4）;
}
voidRunPrintf（）//打印运行队列
{
PCBp;
printf（"运行队列:
"）;
p=qRun.front->next;
while（p）
{
printf（"%s\t",p->name）;
p=p->next;
}
p=qRun.front->next;
printf（"\n需要时间:
"）;
while（p）
{
printf（"%d\t",p->time）;
p=p->next;
}
printf（"\n进程状态:
"）;
p=qRun.front->next;
while（p）
{
printf（"%c\t",p->state）;
p=p->next;
}
}
voidBlockPrintf（）//打印阻塞队列
{
PCBp;
printf（"\n\n阻塞队列:
"）;
p=qBlock.front->next;
while（p）
{
printf（"%s\t",p->name）;
p=p->next;
}
printf（"\n需要时间:
"）;
p=qBlock.front->next;
while（p）
{
printf（"%d\t",p->time）;
p=p->next;
}
printf（"\n进程状态:
"）;
p=qBlock.front->next;
while（p）
{
printf（"%c\t",p->state）;
p=p->next;
}
}
voidReadyPrintf（LinkQueueq）//打印就绪队列
{
PCBp;
p=q.front->next;
while（p）
{
printf（"%s\t",p->name）;
p=p->next;
}
printf（"\n需要时间:
"）;
p=q.front->next;
while（p）
{
printf（"%d\t",p->time）;
p=p->next;
}
printf（"\n进程状态:
"）;
p=q.front->next;
while（p）
{
printf（"%c\t",p->state）;
p=p->next;
}
}
voidputout（）//输出函数
{
PCBp;
printf（"**************************************************************\n"）;
printf（"**********************多级反馈调度****************************"）;
printf（"\n**************************************************************\n"）;
printf（"说明:
程序中四个就绪队列的时间片分别为10，15，20，30"）;
printf（"\n**************************************************************\n"）;
printf（"************************菜单**********************************\n"）;
printf（"1.创建进程2.阻塞进程3.唤醒进程4.撤销进程0.退出\n"）;
printf（"**************************************************************\n"）;
RunPrintf（）;
BlockPrintf（）;
printf（"\n\n队列1:
"）;
ReadyPrintf（qReady1）;
printf（"\n\n队列2:
"）;
ReadyPrintf（qReady2）;
printf（"\n\n队列3:
"）;
ReadyPrintf（qReady3）;
printf（"\n\n队列4:
"）;
ReadyPrintf（qReady4）;
printf（"\n**************************************************************\n"）;
}
voidEnterQueue（LinkQueue*Q,PCB*p）//进程插入队列函数
{
（*p）->next=NULL;
Q->rear->next=*p;
Q->rear=*p;
}
intDeleteQueue（LinkQueue*Q,PCB*p）//进程出队列
{
if（Q->front==Q->rear）
return0;
*p=Q->front->next;
Q->front->next=（*p）->next;
if（Q->rear==*p）
Q->rear=Q->front;
return1;
}
voidTransferRun（LinkQueue*q1,LinkQueue*q2,PCBq）//进程出就绪队列，入运行队列
{
DeleteQueue（q1,&q）;
q->state='R';
EnterQueue（q2,&q）;
}
voidrunprocess（）
{
PCBp;
intstate1=0,state2=0,state3=0,state4=0;
//state来判断就绪队列是否还有进程
if（qReady1.front!
=qReady1.rear）
{
TransferRun（&qReady1,&qRun,p）;
state1=1;
}
else
{
if（qReady2.front!
=qReady2.rear）
{
TransferRun（&qReady2,&qRun,p）;
state2=1;
}
else
{
if（qReady3.front!
=qReady3.rear）
{
TransferRun（&qReady3,&qRun,p）;
state3=1;
}
else
{
if（qReady4.front!
=qReady4.rear）
{
TransferRun（&qReady4,&qRun,p）;
state4=1;
}
}
}
}
if（state1==0&&state2==0&&state3==0&&state4==0）
{
printf（"队列中无就绪进程！
"）;
}
else
{
system（"cls"）;
putout（）;
}
}
voidTransfer（LinkQueue*q1,LinkQueue*q2,PCBq）
//进程唤醒或阻塞时队列转换的函数
{
DeleteQueue（q1,&q）;
q->state='W';
EnterQueue（q2,&q）;
}
intMultiDiapatch（）
//调度函数，若此队列运行的进程时间片满，则进入下一级队列
{
PCBp;
qRun.front->next->time--;
++count;
if（qRun.front->next->time==0）
{
DeleteQueue（&qRun,&p）;
free（p）;
runprocess（）;
count=0;
}
else
if（qRun.front->next->round==count）
{
if（count==10）
{
qRun.front->next->round=15;
Transfer（&qRun,&qReady2,p）;
}
if（count==15）
{
qRun.front->next->round=20;
Transfer（&qRun,&qReady3,p）;
}
if（count==20）
{
qRun.front->next->round=30;
Transfer（&qRun,&qReady4,p）;
}
if（count==30）
{
qRun.front->next->round=30;
Transfer（&qRun,&qReady4,p）;
}
runprocess（）;
count=0;
}
}
intrun（）//模拟运行
{
if（qRun.front==qRun.rear）//运行队列空，则进行进程队列转换
runprocess（）;
else
{
MultiDiapatch（）;
system（"cls"）;
putout（）;
}
}
voidblock（）//模拟阻塞
{
PCBp;
if（qRun.front!
=qRun.rear）//运行队列不为空，则运行进程出运行队列，进入阻塞队列
{
DeleteQueue（&qRun,&p）;
p->state='B';
EnterQueue（&qBlock,&p）;
system（"cls"）;
putout（）;
}
else
{
system（"cls"）;
putout（）;
printf（"队列中没有进程在运行！
"）;
}
}
voidwake（）//模拟唤醒
{
PCBp;
if（qBlock.front!
=qBlock.rear）
{
//根据时间片；来决定进入的就绪队列
if（qBlock.front->next->round==10）
{
Transfer（&qBlock,&qReady1,p）;
}
else
{
if（qBlock.front->next->round==15）
{
Transfer（&qBlock,&qReady2,p）;
}
else
{
if（qBlock.front->next->round==20）
{
Transfer（&qBlock,&qReady3,p）;
}
else
{
if（qBlock.front->next->round==30）
{
Transfer（&qBlock,&qReady4,p）;
}
}
}
}
}
else
{
system（"cls"）;
putout（）;
printf（"无等待进程!
"）;
}
}
voidendprocess（）
{
PCBp;
if（qRun.front==qRun.rear）
{
printf（"信息提示:
无运行进程,请按Enter键运行进程!
"）;
}
else
{
DeleteQueue（&qRun,&p）;
free（p）;
system（"cls"）;
putout（）;
printf（"信息提示:
选择菜单功能或按Enter键执行进程!
"）;
}
}
intCompareStr（LinkQueueq,charname[20]）//比较字符串是否相同
{
PCBp;
p=q.front->next;
while（p）
{
if（strcmp（p->name,name）==0）
{
return0;
}
p=p->next;
}
return1;
}
intCompareName（charname[20]）
{
PCBp;
p=qRun.front->next;
intflag;
flag=CompareStr（qRun,name）;
if（flag==0）
return0;
flag=CompareStr（qBlock,name）;
if（flag==0）
return0;
flag=CompareStr（qReady1,name）;
if（flag==0）
return0;
flag=CompareStr（qReady2,name）;
if（flag==0）
return0;
flag=CompareStr（qReady3,name）;
if（flag==0）
return0;
flag=CompareStr（qReady4,name）;
if（flag==0）
return0;
return1;
}
intCreateprocess（LinkQueue*Q）//进程的创建
{
PCBp;
charn[20];
p=（PCB）malloc（sizeof（LinkQueueNode））;
printf（"进程名:
"）;
fflush（stdin）;
scanf（"%s",&n）;
while（!
CompareName（n））//判断是否创建了已经创建过的进程
{
printf（"已经有相同名字的进程存在"）;
printf（"\n请重新输入未创建过的进程:
"）;
fflush（stdin）;
scanf（"%s",&n）;
}
strcpy（p->name,n）;
printf（"所需时间:
"）;
fflush（stdin）;
scanf（"%d",&（p->time））;
while（p->time<0）
{
printf（"输入不合法"）;
fflush（stdin）;
scanf（"%d",&（p->time））;
}
p->state='W';
p->round=10;
p->next=NULL;
EnterQueue（Q,&p）;
}
voidmeanu（）//菜单函数
{
charc;
printf（"\n选择功能：
"）;
scanf（"%c",&c）;
while
（1）
{
if（c=='1'）
{
Createprocess（&qReady1）;
system（"cls"）;
putout（）;
printf（"\n选择菜单功能或者按enter执行进程:
\n"）;
while
（1）
{
fflush（stdin）;
scanf（"%c",&c）;
if（c=='\n'）
{
run（）;
printf（"\n选择功能或者按enter继续执行:
"）;
}
else
break;
}
}
elseif（c=='2'）
{
block（）;
printf（"\n选择功能:
"）;
while
（1）
{
fflush（stdin）;
scanf（"%c",&c）;
if（c=='\n'）
{
run（）;
printf（"\n选择功能或者按enter继续执行:
"）;
}
else
break;
}
}
elseif（c=='3'）
{
wake（）;
while
（1）
{
fflush（stdin）;
scanf（"%c",&c）;
if（c=='\n'）
{
run（）;
printf（"\n选择功能或者按enter继续执行:
"）;
}
else
break;
}
}
elseif（c=='4'）
{
endprocess（）;
while
（1）
{
fflush（stdin）;
scanf（"%c",&c）;
if（c=='\n'）
{
run（）;
printf（"\n选择功能或者按enter继续执行:
"）;
}
else
break;
}
}
elseif（c=='0'）
{
exit（0）;
}
else
{
printf（"信息提示:
输入错误!
请选择正确的菜单功能选项:
"）;
while
（1）
{
fflush（stdin）;
scanf（"%c",&c）;
if（c=='\n'）
{
run（）;
printf（"\n选择功能或者按enter继续执行:
"）;
}
else
break;
}
}
}
}
intmain（）
{
Initializa（）;
putout（）;
meanu（）;
}
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