多级反馈队列调度算法实现及代码详解

"这篇资源提供了实现计算机操作系统中多级反馈队列调度算法的完整C语言代码，适合用作实验报告或课程设计的参考资料。" 在操作系统中，多级反馈队列（Multi-Level Feedback Queue，MLFQ）是一种调度策略，用于优化进程的执行效率和响应时间。它结合了先来先服务（FCFS）、短作业优先（SJF）和时间片轮转（RR）等调度算法的优点。以下是对多级反馈队列调度算法的详细解释： 1. **多级队列结构**：MLFQ通常包含多个优先级队列，每个队列对应一个不同的调度策略。在示例代码中，可以看到有三个队列（queue 1, 2, 3），每个队列的优先级递减，即queue 1的优先级最高。 2. **进程调度**：新进程被分配到优先级最高的队列（如queue 1）并采用时间片轮转，一旦时间片用完，进程会被移动到下一个较低优先级的队列。在代码中，`sort`函数根据进程的优先级和队列将其插入到相应的位置。 3. **状态管理**：在代码中，`struct program`定义了进程结构，包括进程名、状态（如'w'表示等待）、队列编号、优先级、所需运行时间和已运行时间。`state`字段用于记录进程当前的状态，如等待执行或正在执行。 4. **进程入队和出队**：`sort`函数根据队列编号将进程插入到相应的队列头部，同时更新链表结构。在每个优先级队列的末尾，通过`link`指针连接新的进程。 5. **时间片管理**：时间片大小通常在不同队列中是不同的，优先级高的队列时间片较短，以确保高优先级的进程能快速执行。在代码中，`time`数组可能用于存储各队列的时间片长度，但具体的实现细节未给出。 6. **进程切换**：当一个进程的时间片用尽，或者有更高优先级的进程就绪时，会发生进程切换。代码中的`run`指针可能用来跟踪当前正在执行的进程，而`head1`, `head2`, `head3`以及`end1`, `end2`, `end3`则分别指向各队列的首尾进程。 7. **输入处理**：`input`函数负责从用户那里获取进程的信息，如进程名、优先级、需要运行的时间等，并通过`malloc`动态分配内存创建新的进程结构。 8. **优化响应时间**：MLFQ的主要目标是兼顾交互式进程和批处理进程的需求。长时间没有执行的进程会被降级到低优先级队列，从而给予新进程和短进程更多的执行机会，提高系统的响应时间。 这个代码实现虽然简略，但包含了多级反馈队列调度算法的核心逻辑。在实际操作系统中，调度算法还会考虑更多因素，如I/O操作、进程的nice值等，以实现更复杂的调度策略。