基于反馈(Feed Back,FB)排队算法的CPU调度的模拟实现

JLU《操作系统》课程设计[基于反馈（Feed Back，FB）排队算法的CPU调度的模拟实现]算法设计：多级反馈队列调度算法，不必事先知道各进程所需的进程时间，而且还可以满足各种类型进程的需要，因而它是目前被公认的一种较好的进程调度算法。

在采用多级反馈队列调度算法的系统中，调度算法的实施过程如下：1．设置多个就绪队列，并为各个队列赋予不同的优先级。

第一个队列的优先权最高，第二个的次之，其余各队列的优先权逐个降低。

该算法赋予各个队列中进程执行时间片的大小也各不相同，在优先权愈高的队列中，为每个进程所规定的执行时间片就愈小。

例如，第二个队列的时间片要比第一个队列的时间片长一倍，……，第I+1个队列的时间片要比第I个队列的时间片长一倍。

2．一个新进程进入内存后，首先将它放在第一队列的末尾，按FCFS原则排队等待调度。

当轮到该进程执行时，如它能在该时间片内完成，便可准备撤离系统，如果它在一个时间片结束时尚未完成，调度程序便将该进程转入第二队列的末尾，再同样地按FCFS原则等待调度执行；如果它在第二队列中运行一个时间片后仍未完成，再依次将它放入第三队列，……，如此下去，当一个长作业（进程）从第一队列依次降到第n队列后，在第n队列中便采取按时间片轮转的方式进行。

3．仅当第一队列空闲时，调度程序才调度第二队列中的进程运行；仅当第1~（I-1）队列均空时，才会调度第I队列中为某进程服务时，又有新进程进入优先权较高的队列（第1~（I-1）中的任何一个队列），则此时新进程将抢占正在运行进程的处理机，即由调度程序把正在运行的进程放回到第I队列的末尾，把处理机分配给新到的高优先权进程。

任务分工及各分工实现方法：组长学号及姓名：分工：一直以来担任组长，要做的事很多，既要给组员分排任务，安排每个人的在课程设计要完成的任务，又要协调各个之间的分歧与合作，尽量融合大家的各种想法，汇总好的建议，好的做法，达到我们组的团体合作精神，这样才能把课程设计做的更好。

负责算法的总体设计程序的全局变量和编写多级调度函数，整理每个人的工作，组合成整个算法。

听取大家提出的问题和建议，完善算法。

组员1学号及姓名：分工：设计程序中主要的进程控制块信息及其需要的变量，交由组讨论决定。

编写系统中模块的程序进程插入进程到队尾、取对头进程函数。

参与程序的调试。

组员2学号及姓名：分工：设计程序多级反馈队列的具体实现方式，由组共同讨论决定。

编写就绪队列创建函数，以及将就绪队列链栈起来。

参与测试程序。

测试结果：程序代码：// 223.cpp : Defines the entry point for the console application.//#include "stdafx.h"#include <STRING.H> //Definitions for memory and string functions.#include <CTYPE.H> //Defines the ctype macros.#include <MALLOC.H> //memory management functions and variables.#include <STDIO.H>#include <STDLIB.H>#include <IO.H> //Definitions for low level I/O functions.#include <PROCESS.H> //Symbols and structures for process management.#include <CONIO.H> //Direct MSDOS console input/output.#include <WINDOWS.H>#include <TIME.H> // Struct and function declarations for dealing with time. #include <DOS.H> //Defines structs, unions, macros, and functions for dealing //with MSDOS and the Intel iAPX86 microprocessor family.// 函数结果状态代码#define TRUE 1#define FALSE 0#define OK 1#define ERROR 0#define INFEASIBLE -1#define OVERFLOW -2//////////////////////////////////////////typedef int Status; //指定用Status和Boolean代表int类型typedef int Boolean;//////////////////////////////////////////typedef struct QNode{char name[5];int time;int timeType;struct QNode *next;}QNode,*QueuePtr;typedef struct{QueuePtr front;//队头指针QueuePtr rear; // 队尾指针}LinkQueue;int count=0; //时间计数变量LinkQueue qRun,qWait,qReady1,qReady2,qReady3,qReady4;//////////////////////////////////////////////////////////////////////////void menu1();void menu2();void gotoxy(int x,int y);void clrscr(void); //清屏函数void clreol(void); //在文本窗口中清除字符到行末void clreoscr(void); //clear end of screenStatus InitQueue(LinkQueue &Q);Status creatPro(LinkQueue &quePro);void dealTime();void runPro(void);void run();void wait();void wake();void endPro();////////////////////////////////////////////////////////////////////////////DOS界面坐标定位函数/////////////////////////////////////////////////////void gotoxy(int x,int y){CONSOLE_SCREEN_BUFFER_INFO csbiInfo; //variablendklaration HANDLE hConsoleOut;hConsoleOut = GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE);GetConsoleScreenBufferInfo(hConsoleOut,&csbiInfo);csbiInfo.dwCursorPosition.X = x; //cursorposition X koordinate festlegencsbiInfo.dwCursorPosition.Y = y; //cursorposition Y koordinate festlegenSetConsoleCursorPosition(hConsoleOut,csbiInfo.dwCursorPosition); //den cursor an die festgelegte koordinate setzen}Status InitQueue(LinkQueue &Q){ // 构造一个空队列Qif(!(Q.front=Q.rear=(QueuePtr)malloc(sizeof(QNode))))exit(OVERFLOW);Q.front->next=NULL;return OK;}Status EnQueue(LinkQueue &Q,char e[5],int proTime,int tType){ // 插入元素e为Q的新的队尾元素QueuePtr p;if(!(p=(QueuePtr)malloc(sizeof(QNode)))) // 存储分配失败exit(OVERFLOW);strcpy(p->name,e);p->time=proTime;p->timeType=tType;p->next=NULL;Q.rear->next=p;Q.rear=p;return OK;}Status DeQueue(LinkQueue &Q,char e[5]){ // 若队列不空,删除Q的队头元素,用e返回其值,并返回OK,否则返回ERROR QueuePtr p;if(Q.front==Q.rear)return ERROR;p=Q.front->next;strcpy(e,p->name);Q.front->next=p->next;if(Q.rear==p)Q.rear=Q.front;free(p);return OK;}Status QueueTraverse(LinkQueue &Q,int x,int y){QueuePtr p;p=Q.front->next;while(p){gotoxy(x,y);printf("%s",p->name);gotoxy(x,y+1);printf("%d",p->time);p=p->next;x+=6;}printf("\n");return OK;}void print(){if(qRun.front!=qRun.rear){QueueTraverse(qRun,17,5);}if(qWait.front!=qWait.rear){QueueTraverse(qWait,17,8);}if(qReady1.front!=qReady1.rear){QueueTraverse(qReady1,17,11);}if(qReady2.front!=qReady2.rear){QueueTraverse(qReady2,17,14);}if(qReady3.front!=qReady3.rear){QueueTraverse(qReady3,17,17);}if(qReady4.front!=qReady4.rear){QueueTraverse(qReady4,17,20);}}Status creatPro(LinkQueue &quePro){char proName[5];int proTime;QueuePtr p;b: gotoxy(22,3);printf("进程名: ");gotoxy(36,3);printf("所需时间: ");gotoxy(30,3);scanf("%s",&proName);gotoxy(46,3);scanf("%d",&proTime);if(proTime<=0){gotoxy(22,3);printf("信息提示: 输入时间错误!请按Enter键返回!");gotoxy(15,3); getchar();getchar();gotoxy(0,0);menu1();goto b;}getchar();if(!(p=(QueuePtr)malloc(sizeof(QNode)))) // 存储分配失败exit(OVERFLOW);strcpy(p->name,proName);p->time=proTime;p->timeType=10; //进入时间片为10的就绪队列,即优先级最高的就绪队列p->next=NULL;quePro.rear->next=p;quePro.rear=p;return OK;}void dealTime(){char e[5];int tType=qRun.front->next->timeType;++count;qRun.front->next->time--;if(qRun.front->next->time==0){DeQueue(qRun,e);runPro();count=0;}elseif(qRun.front->next->timeType==count){if(qRun.front->next->timeType==10)EnQueue(qReady2,qRun.front->next->name,qRun.front->next->time,tType+10); if(qRun.front->next->timeType==20)EnQueue(qReady3,qRun.front->next->name,qRun.front->next->time,tType+20);if(qRun.front->next->timeType==40)EnQueue(qReady4,qRun.front->next->name,qRun.front->next->time,80);if(qRun.front->next->timeType==80)EnQueue(qReady4,qRun.front->next->name,qRun.front->next->time,80);DeQueue(qRun,e);runPro();count=0;}}void runPro(void){char e[5];int pTime,f1=0,f2=0,f3=0,f4=0;if(qReady1.front!=qReady1.rear){pTime=qReady1.front->next->time;EnQueue(qRun,qReady1.front->next->name,pTime,qReady1.front->next->timeType);DeQueue(qReady1,e);f1=1; }else{if(qReady2.front!=qReady2.rear){pTime=qReady2.front->next->time;EnQueue(qRun,qReady2.front->next->name,pTime,qReady2.front->next->timeType); DeQueue(qReady2,e);f2=1;}else{if(qReady3.front!=qReady3.rear){pTime=qReady3.front->next->time;EnQueue(qRun,qReady3.front->next->name,pTime,qReady3.front->next->timeType);DeQueue(qReady3,e);f3=1;}else{if(qReady4.front!=qReady4.rear){pTime=qReady4.front->next->time;EnQueue(qRun,qReady4.front->next->name,pTime,qReady4.front->next->timeType);DeQueue(qReady4,e);f4=1;}}}}gotoxy(0,4);menu2();if(f1==0 && f2==0 && f3==0 && f4==0){gotoxy(0,0);menu1();gotoxy(22,3);printf("信息提示:无就绪进程,请输入其他功能选项!");}gotoxy(0,4);menu2();}void run(){if(qRun.front==qRun.rear)runPro();elsedealTime();}void endPro(){char e[5];if(qRun.front==qRun.rear){gotoxy(0,0);menu1();gotoxy(22,3);printf("信息提示:无运行进程,请按Enter键运行进程!");gotoxy(15,3);}else{DeQueue(qRun,e);gotoxy(0,0);menu1();gotoxy(22,3);printf("信息提示:选择菜单功能或按Enter键执行进程!");gotoxy(0,4);menu2();print();} }void wait(){char e[5];if(qRun.front!=qRun.rear){EnQueue(qWait,qRun.front->next->name,qRun.front->next->time,qRun.front->next->timeType); DeQueue(qRun,e);gotoxy(0,4);menu2();print();gotoxy(22,3);printf("信息提示: 选择菜单功能或按Enter键执行进程!");} else{gotoxy(0,0);menu1();gotoxy(22,3);printf("信息提示:无运行进程,请输入其他功能选项!");}}void wake(){char e[5];if(qWait.front!=qWait.rear){EnQueue(qReady1,qWait.front->next->name,qWait.front->next->time,qWait.front->next->timeType );DeQueue(qWait,e);gotoxy(0,4);menu2();print();gotoxy(22,3);printf("信息提示: 选择菜单功能或按Enter键执行进程!");}else{gotoxy(0,0);menu1();gotoxy(22,3);printf("信息提示:无等待进程,请输入其他功能选项!");}}void menu1(){printf(" ┏━━━━━━━┳━━━━━━┳━━━━━━┳━━━━━━┳━━━━━━┓\n");printf(" ┃ 1-> 创建进程┃2-> 撤销进程┃3-> 阻塞进程┃4-> 唤醒进程┃0->退出系统┃\n");printf(" ┣━━━━━━━╋━━━━━━┻━━━━━━┻━━━━━━┻━━━━━━┫\n");printf(" ┃菜单选择: ┃┃\n");}void menu2(){printf(" ┣━━━━━┳━┻┳━━┳━━┳━━┳━━┳━━┳━━┳━━┳━━┳━━┫\n");printf(" ┃Run: ┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃\n");printf(" ┃Time ┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃\n");printf(" ┣━━━━━╋━━╋━━╋━━╋━━╋━━╋━━╋━━╋━━╋━━╋━━┫\n");printf(" ┃Wait: ┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃\n");printf(" ┃Time ┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃\n");printf(" ┣━━━━━╋━━╋━━╋━━╋━━╋━━╋━━╋━━╋━━╋━━╋━━┫\n");printf(" ┃Ready1 ┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃\n");printf(" ┃Time:10 ┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃\n");printf(" ┣━━━━━╋━━╋━━╋━━╋━━╋━━╋━━╋━━╋━━╋━━╋━━┫\n");printf(" ┃Ready2 ┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃\n");printf(" ┃Time:20 ┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃\n");printf(" ┣━━━━━╋━━╋━━╋━━╋━━╋━━╋━━╋━━╋━━╋━━╋━━┫\n");printf(" ┃Ready3 ┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃\n");printf(" ┃Time:40 ┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃\n");printf(" ┣━━━━━╋━━╋━━╋━━╋━━╋━━╋━━╋━━╋━━╋━━╋━━┫\n");printf(" ┃Ready4 ┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃\n");printf(" ┃Time:80 ┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃\n");printf(" ┗━━━━━┻━━┻━━┻━━┻━━┻━━┻━━┻━━┻━━┻━━┻━━┛\n");}void main(){char a=NULL;system("color 0B");InitQueue(qRun);InitQueue(qWait);InitQueue(qReady1);InitQueue(qReady2);InitQueue(qReady3);InitQueue(qReady4);menu1();menu2();gotoxy(15,3);scanf("%c",&a);while(1){gotoxy(0,0);menu1();switch(a){case '1':creatPro(qReady1);print();gotoxy(22,3);printf("信息提示: 选择菜单功能或按Enter键执行进程!");while(1){f: gotoxy(15,3);a=getchar();if(a=='\n'){gotoxy(22,3);printf("信息提示: 选择菜单功能或按Enter键执行进程!"); run();gotoxy(0,4);menu2();print();}elsebreak;}getchar();break;case '2':endPro();goto f;break;case '3':wait(); goto f; print(); break;case '4':wake(); goto f; print(); break;case '0': gotoxy(22,3); exit(0); break;default:gotoxy(22,3);printf("信息提示: 输入错误!请选择正确的菜单功能选项!"); goto f;}print();}}。