场景中有4张加密卡,当队列任务较少,不需要排队时,4张加密卡依序执行任务且不能空闲;当队列任务较多,需要排队时,动态调整各队列任务权重;对于某一张加密卡,只有一个队列任务执行完了才处理下一个任务。 C语言实现

时间: 2024-04-01 16:38:28 浏览: 13
以下是基于你的问题描述的C语言实现示例: ```c #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <pthread.h> #include <unistd.h> #define NUM_CARDS 4 #define MAX_TASKS 100 typedef struct { int id; // 任务id int weight; // 任务权重 } Task; typedef struct { Task tasks[MAX_TASKS]; // 队列任务列表 int num_tasks; // 队列任务数量 int next_task; // 下一个要执行的任务索引 pthread_mutex_t mutex; // 互斥锁 pthread_cond_t cond; // 条件变量 } TaskQueue; typedef struct { int id; // 加密卡id TaskQueue *task_queue; // 加密卡对应的任务队列 } Card; void *card_thread(void *arg) { Card *card = (Card *)arg; TaskQueue *task_queue = card->task_queue; while (1) { pthread_mutex_lock(&task_queue->mutex); while (task_queue->next_task >= task_queue->num_tasks) { // 等待任务 pthread_cond_wait(&task_queue->cond, &task_queue->mutex); } Task task = task_queue->tasks[task_queue->next_task]; ++task_queue->next_task; pthread_mutex_unlock(&task_queue->mutex); printf("Card %d: executing task %d with weight %d\n", card->id, task.id, task.weight); sleep(task.weight); // 模拟执行任务的时间 } return NULL; } void add_task(TaskQueue *task_queue, int weight) { pthread_mutex_lock(&task_queue->mutex); task_queue->tasks[task_queue->num_tasks].id = task_queue->num_tasks + 1; task_queue->tasks[task_queue->num_tasks].weight = weight; ++task_queue->num_tasks; if (task_queue->num_tasks <= NUM_CARDS) { // 当任务量不多时,让每张加密卡都有任务执行 task_queue->next_task = task_queue->num_tasks - 1; } else { // 当任务量较多时,动态调整任务权重 int total_weight = 0; for (int i = 0; i < task_queue->num_tasks; ++i) { total_weight += task_queue->tasks[i].weight; } int avg_weight = total_weight / NUM_CARDS; int num_high_weight_tasks = task_queue->num_tasks - task_queue->next_task; int num_low_weight_tasks = task_queue->num_tasks - num_high_weight_tasks; int target_num_high_weight_tasks = NUM_CARDS - num_low_weight_tasks; int high_weight_task_weight = total_weight - avg_weight * num_low_weight_tasks; int target_high_weight_task_weight = high_weight_task_weight / target_num_high_weight_tasks; int delta_weight = target_high_weight_task_weight - task_queue->tasks[task_queue->next_task].weight; if (delta_weight > 0) { task_queue->tasks[task_queue->next_task].weight += delta_weight; } } pthread_cond_signal(&task_queue->cond); // 唤醒等待任务的加密卡线程 pthread_mutex_unlock(&task_queue->mutex); } int main() { TaskQueue task_queue = { .num_tasks = 0, .next_task = 0, .mutex = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER, .cond = PTHREAD_COND_INITIALIZER }; Card cards[NUM_CARDS]; for (int i = 0; i < NUM_CARDS; ++i) { cards[i].id = i + 1; cards[i].task_queue = &task_queue; pthread_t tid; pthread_create(&tid, NULL, card_thread, &cards[i]); } // 添加一些任务进行测试 add_task(&task_queue, 5); add_task(&task_queue, 3); add_task(&task_queue, 4); add_task(&task_queue, 2); add_task(&task_queue, 1); add_task(&task_queue, 7); sleep(10); // 模拟一些任务执行时间 add_task(&task_queue, 6); // 添加一个新任务 pthread_exit(NULL); } ``` 这个实现中,定义了`Task`结构体来表示任务,`TaskQueue`结构体来表示任务队列,`Card`结构体来表示加密卡。`card_thread`函数是卡片线程的入口函数,它会不断地从任务队列中取出任务并执行。`add_task`函数用于向任务队列中添加任务,并根据当前队列任务数量和加密卡数量动态调整任务权重。 在`main`函数中,首先创建了4个加密卡线程,并将它们对应的任务队列指针传入`Card`结构体中。然后添加了一些任务进行测试,其中任务的权重值代表了任务执行的时间。最后等待一段时间后,再添加了一个新任务。 在任务队列的实现中,使用了互斥锁和条件变量来保证多个卡片线程之间的同步与互斥。当任务队列中没有任务时,卡片线程会通过条件变量等待任务的到来。 当队列任务较少时,每张加密卡都会有任务执行。当队列任务较多时,任务队列会根据当前任务数量和加密卡数量动态调整任务权重,根据权重分配队列任务。对于某一张加密卡,只有一个队列任务执行完了才处理下一个任务。

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