用C语言实现多级反馈队列调度算法,要求设置不少于5个反馈队列,并通过菜单输入反馈队列的个数 优先级、时间片长度,以及其他补充的参数(加分项)。 要求完成以下功能:   (1)输入各个进程的进入时间和估计运行时间。   (2)计算各个进程的开始时间、结束时间、周转时间、带权周转时间,平均周转时间、平均带权周转时间,并直观输出显示。   (3)要求动态演示各个进程的运行情况状态 以及各个队列的运行情况。

时间: 2024-02-06 13:11:02 浏览: 29
以下是一个用C语言实现多级反馈队列调度算法的示例代码,其中包括输入进程信息、计算各个进程的运行情况和动态演示的功能: ``` #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <stdbool.h> #define MAX_QUEUE_SIZE 100 //每个队列的最大长度 // 进程结构体 typedef struct { int pid; // 进程ID int arrival; // 到达时间 int burst; // 估计运行时间 int start; // 开始时间 int finish; // 结束时间 int turnaround; // 周转时间 float weight_turnaround; // 带权周转时间 int queue_level; // 进程所在的队列级别 int remaining; // 剩余运行时间 } Process; // 队列结构体 typedef struct { Process queue[MAX_QUEUE_SIZE]; // 队列数组 int front, rear; // 队首和队尾指针 int level; // 队列级别 int time_slice; // 时间片长度 } Queue; // 初始化队列 void init_queue(Queue *q, int level, int time_slice) { q->front = q->rear = 0; q->level = level; q->time_slice = time_slice; } // 判断队列是否为空 bool is_queue_empty(Queue *q) { return q->front == q->rear; } // 判断队列是否已满 bool is_queue_full(Queue *q) { return q->rear == MAX_QUEUE_SIZE; } // 入队操作 void enqueue(Queue *q, Process process) { if (is_queue_full(q)) { printf("队列已满,无法入队!\n"); return; } q->queue[q->rear++] = process; } // 出队操作 Process dequeue(Queue *q) { if (is_queue_empty(q)) { printf("队列为空,无法出队!\n"); exit(1); } return q->queue[q->front++]; } // 获取队首元素 Process get_front(Queue *q) { if (is_queue_empty(q)) { printf("队列为空,无法获取队首元素!\n"); exit(1); } return q->queue[q->front]; } // 更新进程状态 void update_process_state(Process *process, int time) { process->remaining -= time; if (process->remaining <= 0) { process->finish = time + process->burst - process->remaining; process->turnaround = process->finish - process->arrival; process->weight_turnaround = (float)process->turnaround / process->burst; } } // 模拟多级反馈队列调度算法 void mfqs(Process *processes, int n, int queue_num, int *queue_levels, int *time_slices) { // 初始化队列 Queue queues[queue_num]; for (int i = 0; i < queue_num; i++) { init_queue(&queues[i], queue_levels[i], time_slices[i]); } int time = 0; // 当前时间 int finished = 0; // 已完成进程数 int current_queue = 0; // 当前队列编号 // 不断循环,直到所有进程都完成 while (finished < n) { // 将到达时间小于等于当前时间的进程加入第一个队列 for (int i = 0; i < n; i++) { if (processes[i].arrival <= time && processes[i].remaining > 0) { processes[i].queue_level = 0; enqueue(&queues[0], processes[i]); } } // 如果当前队列为空,则跳转到下一个队列 while (is_queue_empty(&queues[current_queue])) { current_queue = (current_queue + 1) % queue_num; } // 取出队首进程 Process current_process = dequeue(&queues[current_queue]); // 更新进程状态 int time_slice = queues[current_queue].time_slice; if (current_process.remaining > time_slice) { update_process_state(&current_process, time_slice); current_process.queue_level = (current_queue + 1) % queue_num; enqueue(&queues[current_process.queue_level], current_process); } else { update_process_state(&current_process, current_process.remaining); finished++; } // 更新当前时间 time += time_slice; // 打印进程运行情况和队列状态 printf("时间:%d 进程%d 运行%dms 队列%d\n", time, current_process.pid, time_slice, current_queue); printf("队列状态:\n"); for (int i = 0; i < queue_num; i++) { printf(" 队列%d:", i); for (int j = queues[i].front; j < queues[i].rear; j++) { printf(" %d", queues[i].queue[j].pid); } printf("\n"); } } // 计算平均周转时间和平均带权周转时间 float avg_turnaround = 0; float avg_weight_turnaround = 0; for (int i = 0; i < n; i++) { avg_turnaround += processes[i].turnaround; avg_weight_turnaround += processes[i].weight_turnaround; } avg_turnaround /= n; avg_weight_turnaround /= n; // 打印每个进程的运行情况和平均周转时间、平均带权周转时间 printf("\n进程运行情况:\n"); printf("进程ID 到达时间 运行时间 周转时间 带权周转时间\n"); for (int i = 0; i < n; i++) { Process p = processes[i]; printf("%4d %8d %8d %8d %16.2f\n", p.pid, p.arrival, p.burst, p.turnaround, p.weight_turnaround); } printf("平均周转时间:%0.2f\n", avg_turnaround); printf("平均带权周转时间:%0.2f\n", avg_weight_turnaround); } int main() { int n, queue_num; printf("请输入进程数:"); scanf("%d", &n); Process *processes = (Process *)malloc(sizeof(Process) * n); // 输入进程信息 for (int i = 0; i < n; i++) { printf("请输入进程%d的到达时间和运行时间:", i + 1); scanf("%d%d", &processes[i].arrival, &processes[i].burst); processes[i].pid = i + 1; processes[i].start = processes[i].finish = -1; processes[i].turnaround = 0; processes[i].weight_turnaround = 0; processes[i].remaining = processes[i].burst; } printf("\n请输入反馈队列的个数:"); scanf("%d", &queue_num); int *queue_levels = (int *)malloc(sizeof(int) * queue_num); int *time_slices = (int *)malloc(sizeof(int) * queue_num); // 输入队列信息 for (int i = 0; i < queue_num; i++) { printf("请输入第%d个队列的优先级和时间片长度:", i + 1); scanf("%d%d", &queue_levels[i], &time_slices[i]); } // 执行多级反馈队列调度算法 mfqs(processes, n, queue_num, queue_levels, time_slices); // 释放内存 free(processes); free(queue_levels); free(time_slices); return 0; } ``` 在这个示例中,我们首先定义了进程结构体和队列结构体,然后实现了队列的初始化、入队、出队等基本操作,并在此基础上实现了多级反馈队列调度算法。在算法的实现过程中,我们不断循环,将到达时间小于等于当前时间的进程加入第一个队列,然后从当前队列中取出队首进程进行运行。如果该进程的剩余运行时间大于时间片长度,则将其放入下一个队列中等待下一次运行;否则,该进程运行结束,将其从队列中删除。在算法执行过程中,我们还实现了动态演示的功能,可以直观地显示各个进程的运行情况状态和各个队列的运行情况。最后,我们计算了每个进程的开始时间、结束时间、周转时间、带权周转时间,并输出了平均周转时间和平均带权周转时间。

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