c语言编写多级反馈队列

多级反馈队列（MFQ）是一种调度算法，可以用于对多个进程进行调度。在MFQ中，进程被分为多个队列，每个队列具有不同的优先级。进程首先被放入第一级队列，如果它在这个队列中运行的时间超过了一定的时间片，它将被移到第二级队列中。如果在第二级队列中运行的时间超过了一定的时间片，则它将被移到第三级队列中，以此类推。在每个队列中，进程按照先来先服务（FCFS）的方式进行调度。当一个进程被分配到一个队列时，它将在该队列中等待，直到它被调度执行。

下面是一个基于C语言的多级反馈队列的实现示例：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

#define MAX_PROCESSES 10
#define MAX_TIME 100
#define TIME_SLICE 10

typedef struct {
    int pid; // 进程id
    int arrival_time; // 到达时间
    int burst_time; // 运行时间
    int priority; // 优先级
    int start_time; // 开始时间
    int end_time; // 结束时间
    int remaining_time; // 剩余时间
    int queue_level; // 队列级别
} Process;

typedef struct {
    Process processes[MAX_PROCESSES];
    int num_processes;
    int current_time;
} Scheduler;

void init_scheduler(Scheduler *s) {
    s->num_processes = 0;
    s->current_time = 0;
}

void add_process(Scheduler *s, Process p) {
    s->processes[s->num_processes++] = p;
}

int find_next_process(Scheduler *s, int queue_level) {
    int i;
    for (i = 0; i < s->num_processes; i++) {
        if (s->processes[i].queue_level == queue_level && s->processes[i].remaining_time > 0) {
            return i;
        }
    }
    return -1;
}

void run_process(Scheduler *s, int i) {
    int j;
    Process *p = &s->processes[i];
    printf("Time %d: Process %d started\n", s->current_time, p->pid);
    p->start_time = s->current_time;
    for (j = 0; j < TIME_SLICE && p->remaining_time > 0; j++) {
        s->current_time++;
        p->remaining_time--;
    }
    if (p->remaining_time == 0) {
        printf("Time %d: Process %d ended\n", s->current_time, p->pid);
        p->end_time = s->current_time;
    } else {
        printf("Time %d: Process %d paused\n", s->current_time, p->pid);
    }
}

void schedule(Scheduler *s) {
    int i, j, k;
    int num_queues = 3;
    int queue_levels[] = {0, 1, 2};
    int queue_time_slices[] = {10, 20, 30};
    int queue_num_processes[] = {0, 0, 0};
    for (i = 0; i < s->num_processes; i++) {
        s->processes[i].remaining_time = s->processes[i].burst_time;
        s->processes[i].queue_level = 0;
    }
    while (s->current_time < MAX_TIME) {
        for (k = 0; k < num_queues; k++) {
            i = find_next_process(s, queue_levels[k]);
            if (i >= 0) {
                run_process(s, i);
                if (s->processes[i].remaining_time > 0) {
                    if (s->processes[i].queue_level < num_queues - 1) {
                        s->processes[i].queue_level++;
                    }
                }
                for (j = 0; j < s->num_processes; j++) {
                    if (s->processes[j].arrival_time <= s->current_time && s->processes[j].remaining_time > 0) {
                        if (s->processes[j].queue_level == 0 && queue_num_processes[0] < MAX_PROCESSES) {
                            queue_num_processes[0]++;
                            run_process(s, j);
                            if (s->processes[j].remaining_time > 0) {
                                s->processes[j].queue_level++;
                            }
                        }
                    }
                }
            }
        }
    }
}

int main() {
    Scheduler s;
    int i;
    Process p[MAX_PROCESSES] = {
        {0, 0, 30, 0},
        {1, 0, 20, 1},
        {2, 0, 10, 2},
        {3, 20, 30, 0},
        {4, 25, 25, 1},
        {5, 30, 15, 2},
        {6, 40, 20, 0},
        {7, 50, 10, 1},
        {8, 60, 5, 2},
        {9, 70, 15, 0},
    };
    init_scheduler(&s);
    for (i = 0; i < MAX_PROCESSES; i++) {
        add_process(&s, p[i]);
    }
    schedule(&s);
    return 0;
}

在这个示例中，我们使用了一个结构体来表示进程，其中包含进程的各种属性，如到达时间、运行时间、优先级等等。我们还定义了一个Scheduler结构体来表示调度器，其中包含一个进程数组和当前时间。

我们实现了一个名为find_next_process的函数来查找下一个要运行的进程。该函数按照队列级别的顺序查找，如果找到一个进程，它将返回该进程的索引。否则，它将返回-1。

我们还实现了一个run_process函数来运行进程。该函数使用一个for循环来模拟时间片的运行，同时更新当前时间和进程的剩余时间。如果进程的剩余时间为0，该函数将打印出进程的结束时间。否则，它将打印出进程的暂停时间。

最后，我们实现了一个schedule函数来执行调度算法。该函数包含了一个while循环来模拟时间的流逝。在每个时间片中，我们按照队列级别的顺序查找下一个要运行的进程，并调用run_process函数来运行该进程。如果进程的剩余时间大于0，则该进程将被移到下一个更高级别的队列中。在每个时间片的末尾，我们还查找到达时间小于等于当前时间的新进程，并将它们放入第一个级别的队列中。

最后，我们在main函数中初始化调度器和进程，并调用schedule函数来执行调度算法。