多级反馈队列调度算法C++

以下是多级反馈队列调度算法的C++代码实现：

#include<iostream>
#include<queue>
using namespace std;

struct process {
    int pid; // 进程ID
    int burst_time; // 进程的CPU执行时间
    int arrival_time; // 进程的到达时间
    int priority; // 进程的优先级
    int waiting_time; // 进程的等待时间
    int turnaround_time; // 进程的周转时间
    int remaining_time; // 进程剩余需要执行的时间
};

// 定义比较函数，按照优先级从小到大排序
struct cmp {
    bool operator()(process& a, process& b) {
        return a.priority > b.priority;
    }
};

// 多级反馈队列调度算法
void multilevel_feedback_queue(process* p, int n) {
    queue<process> q0, q1, q2, q3; // 四个队列
    priority_queue<process, vector<process>, cmp> pq; // 优先队列

    // 将所有进程加入第一级队列
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        q0.push(p[i]);
    }

    int time = 0; // 当前时间
    while (!q0.empty() || !q1.empty() || !q2.empty() || !q3.empty() || !pq.empty()) {
        if (!q0.empty()) {
            process cur = q0.front();
            q0.pop();
            if (cur.arrival_time <= time) {
                // 如果剩余时间小于等于时间片长度
                if (cur.remaining_time <= 2) {
                    time += cur.remaining_time;
                    cur.remaining_time = 0;
                    cur.waiting_time = time - cur.arrival_time - cur.burst_time;
                    cur.turnaround_time = time - cur.arrival_time;
                } else { // 如果剩余时间大于时间片长度
                    time += 2;
                    cur.remaining_time -= 2;
                    q1.push(cur);
                }
            } else { // 进程还未到达，加入队列尾部
                q0.push(cur);
            }
        } else if (!q1.empty()) {
            process cur = q1.front();
            q1.pop();
            if (cur.arrival_time <= time) {
                // 如果剩余时间小于等于时间片长度
                if (cur.remaining_time <= 4) {
                    time += cur.remaining_time;
                    cur.remaining_time = 0;
                    cur.waiting_time = time - cur.arrival_time - cur.burst_time;
                    cur.turnaround_time = time - cur.arrival_time;
                } else { // 如果剩余时间大于时间片长度
                    time += 4;
                    cur.remaining_time -= 4;
                    q2.push(cur);
                }
            } else { // 进程还未到达，加入队列尾部
                q1.push(cur);
            }
        } else if (!q2.empty()) {
            process cur = q2.front();
            q2.pop();
            if (cur.arrival_time <= time) {
                // 如果剩余时间小于等于时间片长度
                if (cur.remaining_time <= 8) {
                    time += cur.remaining_time;
                    cur.remaining_time = 0;
                    cur.waiting_time = time - cur.arrival_time - cur.burst_time;
                    cur.turnaround_time = time - cur.arrival_time;
                } else { // 如果剩余时间大于时间片长度
                    time += 8;
                    cur.remaining_time -= 8;
                    q3.push(cur);
                }
            } else { // 进程还未到达，加入队列尾部
                q2.push(cur);
            }
        } else if (!q3.empty()) {
            process cur = q3.front();
            q3.pop();
            if (cur.arrival_time <= time) {
                // 如果剩余时间小于等于时间片长度
                if (cur.remaining_time <= 16) {
                    time += cur.remaining_time;
                    cur.remaining_time = 0;
                    cur.waiting_time = time - cur.arrival_time - cur.burst_time;
                    cur.turnaround_time = time - cur.arrival_time;
                } else { // 如果剩余时间大于时间片长度
                    time += 16;
                    cur.remaining_time -= 16;
                    pq.push(cur);
                }
            } else { // 进程还未到达，加入队列尾部
                q3.push(cur);
            }
        } else if (!pq.empty()) {
            process cur = pq.top();
            pq.pop();
            if (cur.arrival_time <= time) {
                time += cur.remaining_time;
                cur.remaining_time = 0;
                cur.waiting_time = time - cur.arrival_time - cur.burst_time;
                cur.turnaround_time = time - cur.arrival_time;
            } else { // 进程还未到达，加入队列尾部
                pq.push(cur);
            }
        }
    }

    // 计算平均等待时间和平均周转时间
    float avg_waiting_time = 0, avg_turnaround_time = 0;
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        avg_waiting_time += p[i].waiting_time;
        avg_turnaround_time += p[i].turnaround_time;
    }
    avg_waiting_time /= n;
    avg_turnaround_time /= n;

    // 打印结果
    printf("进程ID\t到达时间\tCPU执行时间\t优先级\t等待时间\t周转时间\n");
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        printf("%d\t%d\t\t%d\t\t%d\t%d\t\t%d\n", p[i].pid, p[i].arrival_time, p[i].burst_time, p[i].priority, p[i].waiting_time, p[i].turnaround_time);
    }
    printf("平均等待时间：%f\n", avg_waiting_time);
    printf("平均周转时间：%f\n", avg_turnaround_time);
}

int main() {
    int n; // 进程数
    printf("请输入进程数：");
    scanf_s("%d", &n);

    process* p = new process[n];
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        printf("请输入进程%d的到达时间、CPU执行时间和优先级（用空格隔开）：", i + 1);
        scanf_s("%d %d %d", &p[i].arrival_time, &p[i].burst_time, &p[i].priority);
        p[i].pid = i + 1;
        p[i].remaining_time = p[i].burst_time;
    }

    multilevel_feedback_queue(p, n);

    return 0;
}

其中，多级反馈队列调度算法中四个队列的时间片长度分别为2、4、8、16，可以根据需要进行调整。在程序运行结束后，会输出每个进程的ID、到达时间、CPU执行时间、优先级、等待时间和周转时间，以及平均等待时间和平均周转时间。