《操作系统》综合实训项目设计-基于多队列反馈的进程调度.docx

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typedef struct Node char name20; char state;/进程所处的状态,N新建，W等待，B阻塞，R运行，F结束int round;/时间片计数器 int time;/运行时间 struct Node *next;LinkQueueNode,*PCB;/定义PCBtypedef struct LinkQueueNode *front; LinkQueueNode *rear;LinkQueue;/定义队列void initQueue(LinkQueue *Q)/队列的初始化函数void Initializa()/初始化所有队列void RunPrintf()/打印运行队列void BlockPrintf()/打印阻塞队列void ReadyPrintf(LinkQueue q)/打印就绪队列void putout()/输出函数void EnterQueue(LinkQueue *Q,PCB *p)/进程插入队列函数int DeleteQueue(LinkQueue *Q,PCB *p)/进程出队列void TransferRun(LinkQueue *q1,LinkQueue *q2,PCB q)/进程出就绪队列，入运行队列void Transfer(LinkQueue *q1,LinkQueue *q2,PCB q)/进程唤醒或阻塞时队列转换的函数int MultiDiapatch()/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int run()/模拟运行void block()/模拟阻塞void wake()/模拟唤醒int Createprocess(LinkQueue *Q)/进程的创建void meanu()/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#includetypedef struct Node char name20; char state;/进程所处的状态,N新建，W等待，B阻塞，R运行，F结束int round;/时间片计数器 int time;/运行时间 struct Node *next;LinkQueueNode,*PCB;/定义PCBtypedef struct LinkQueueNode *front; LinkQueueNode *rear;LinkQueue;int count=0;LinkQueue qRun,qBlock,qReady1,qReady2,qReady3,qReady4;/定义四个就绪队列void initQueue(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; void Initializa()/初始化所有队列 initQueue(&qRun); initQueue(&qBlock);initQueue(&qReady1);initQueue(&qReady2);initQueue(&qReady3);initQueue(&qReady4);void RunPrintf()/打印运行队列PCB p;printf(运行队列:); p=qRun.front-next; while(p) printf(%st,p-name); p=p-next; p=qRun.front-next; printf(n需要时间:); while(p) printf(%dt,p-time); p=p-next; printf(n进程状态:); p=qRun.front-next;while(p) printf(%ct,p-state); p=p-next; void BlockPrintf()/打印阻塞队列PCB p; printf(nn阻塞队列:); p=qBlock.front-next; while(p) printf(%st,p-name); p=p-next; printf(n需要时间:); p=qBlock.front-next;while(p) printf(%dt,p-time); p=p-next; printf(n进程状态:); p=qBlock.front-next; while(p) printf(%ct,p-state); p=p-next; void ReadyPrintf(LinkQueue q)/打印就绪队列PCB p; p=q.front-next; while(p) printf(%st,p-name); p=p-next; printf(n需要时间:); p=q.front-next;while(p) printf(%dt,p-time); p=p-next; printf(n进程状态:); p=q.front-next;while(p) printf(%ct,p-state); p=p-next; void putout()/输出函数 PCB p; 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(nn队 列1:);ReadyPrintf(qReady1);printf(nn队 列2:);ReadyPrintf(qReady2);printf(nn队 列3:);ReadyPrintf(qReady3);printf(nn队 列4:);ReadyPrintf(qReady4);printf(n*n);void EnterQueue(LinkQueue *Q,PCB *p)/进程插入队列函数 (*p)-next=NULL; Q-rear-next=*p; Q-rear=*p;int DeleteQueue(LinkQueue *Q,PCB *p)/进程出队列 if(Q-front=Q-rear) return 0; *p=Q-front-next; Q-front-next=(*p)-next; if(Q-rear=*p) Q-rear=Q-front; return 1;void TransferRun(LinkQueue *q1,LinkQueue *q2,PCB q)/进程出就绪队列，入运行队列 DeleteQueue(q1,&q); q-state=R; EnterQueue(q2,&q);void runprocess()PCB p;int state1=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; elseif(qReady2.front!=qReady2.rear) TransferRun(&qReady2,&qRun,p);state2=1;elseif(qReady3.front!=qReady3.rear) TransferRun(&qReady3,&qRun,p);state3=1;elseif(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！);elsesystem(cls);putout();void Transfer(LinkQueue *q1,LinkQueue *q2,PCB q)/进程唤醒或阻塞时队列转换的函数 DeleteQueue(q1,&q); q-state=W; EnterQueue(q2,&q);int MultiDiapatch()/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 PCB p;qRun.front-next-time-;+count;if(qRun.front-next-time=0)DeleteQueue(&qRun,&p);free(p);runprocess();count=0;elseif(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;int run()/模拟运行 if(qRun.front=qRun.rear)/运行队列空，则进行进程队列转换 runprocess();elseMultiDiapatch();system(cls);putout();void block()/模拟阻塞 PCB p;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();elsesystem(cls);putout();printf(队列中没有进程在运行！);void wake()/模拟唤醒 PCB p;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);elseif(qBlock.front-next-round=15) Transfer(&qBlock,&qReady2,p);elseif(qBlock.front-next-round=20) Transfer(&qBlock,&qReady3,p);elseif(qBlock.front-next-round=30) Transfer(&qBlock,&qReady4,p);elsesystem(cls);putout();printf(无等待进程!);void endprocess() PCB p;if(qRun.front=qRun.rear)printf(信息提示:无运行进程,请按Enter键运行进程!);elseDeleteQueue(&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!);int CompareStr(LinkQueue q,char name20)/比较字符串是否相同 PCB p; p=q.front-next; while(p)if(strcmp(p-name,name)=0)return 0;p=p-next;return 1;int CompareName(char name20)PCB p;p=qRun.front-next;int flag;flag=CompareStr(qRun,name);if(flag=0) return 0; flag=CompareStr(qBlock,name); if(flag=0) return 0; flag=CompareStr(qReady1,name); if(flag=0) return 0; flag=CompareStr(qReady2,name); if(flag=0) return 0; flag=CompareStr(qReady3,name); if(flag=0) return 0; flag=CompareStr(qReady4,name); if(flag=0) return 0; return 1;int Createprocess(LinkQueue *Q)/进程的创建 PCB p;char n20;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-timetime);p-state=W; p-round=10; p-next=NULL; EnterQueue(Q,&p);void meanu()/菜单函数 char c;printf(n选择功能：);scanf(%c,&c);while(1) if(c=1) Createprocess(&qReady1);