可以用C语言实现它码?

时间: 2024-03-17 22:47:48 浏览: 11
是的,可以用C语言实现流水线调度问题的算法。以下是C语言的代码实现: 1. 输入流水线的预约表: ```c #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #define MAX_FUNC_SEGMENTS 10 // 定义流水线预约表结构体 struct PipelineReservationTable { int func_segment_time[MAX_FUNC_SEGMENTS]; int task_schedule_order[MAX_FUNC_SEGMENTS]; int num_func_segments; }; // 读取流水线预约表 void read_pipeline_reservation_table(struct PipelineReservationTable *prt) { int i; printf("请输入流水线的时间周期:"); scanf("%d", &prt->func_segment_time[0]); printf("请输入流水线的功能段数:"); scanf("%d", &prt->num_func_segments); printf("请输入每个功能段的处理时间:"); for (i = 1; i <= prt->num_func_segments; i++) { scanf("%d", &prt->func_segment_time[i]); } printf("请输入任务调度顺序:"); for (i = 1; i <= prt->num_func_segments; i++) { scanf("%d", &prt->task_schedule_order[i]); } } ``` 2. 求出延迟禁止表和冲突向量: ```c #define MAX_TASKS 10 // 定义延迟禁止表结构体 struct DelayForbiddenTable { int delay[MAX_TASKS]; int forbidden[MAX_FUNC_SEGMENTS][MAX_TASKS]; }; // 计算延迟禁止表和冲突向量 void calc_delay_forbidden_table(struct PipelineReservationTable *prt, struct DelayForbiddenTable *dft) { int i, j; // 计算延迟禁止表 dft->delay[0] = 0; for (i = 1; i <= prt->num_func_segments; i++) { dft->delay[i] = dft->delay[i-1] + prt->func_segment_time[prt->task_schedule_order[i]]; } // 计算冲突向量 for (i = 1; i <= prt->num_func_segments; i++) { for (j = 1; j <= MAX_TASKS; j++) { dft->forbidden[i][j] = 0; } } for (i = 1; i <= prt->num_func_segments; i++) { for (j = 1; j <= MAX_TASKS; j++) { if (j > i) { dft->forbidden[i][j] = dft->forbidden[i][j-1] + prt->func_segment_time[prt->task_schedule_order[j-1]]; } else { dft->forbidden[i][j] = dft->forbidden[i][j-1]; } } } } ``` 3. 构造流水线状态转移图: ```c #define MAX_STATES 100 // 定义流水线状态结构体 struct PipelineState { int task_id; int state_time; }; // 构造流水线状态转移图 void build_pipeline_state_transition_graph(struct PipelineReservationTable *prt, struct DelayForbiddenTable *dft, struct PipelineState state_graph[MAX_STATES][MAX_TASKS+1]) { int i, j, k; int num_states = 0; // 初始化状态转移图 for (i = 0; i < MAX_STATES; i++) { for (j = 0; j <= MAX_TASKS; j++) { state_graph[i][j].task_id = -1; state_graph[i][j].state_time = -1; } } // 根据流水线预约表和延迟禁止表构造状态转移图 for (i = 1; i <= prt->num_func_segments; i++) { for (j = 1; j <= MAX_TASKS; j++) { if (dft->forbidden[i][j] <= dft->delay[j-1]) { state_graph[num_states][j].task_id = j; state_graph[num_states][j].state_time = dft->delay[j-1] + prt->func_segment_time[prt->task_schedule_order[i]]; for (k = 1; k < j; k++) { if (state_graph[num_states][k].state_time > state_graph[num_states][j].state_time) { state_graph[num_states][k].state_time = state_graph[num_states][j].state_time; } } num_states++; } } } } ``` 4. 寻找最小等间隔调度: ```c // 计算最小等间隔调度 void calc_minimum_uniform_schedule(struct PipelineReservationTable *prt, struct PipelineState state_graph[MAX_STATES][MAX_TASKS+1], int *min_time, int *min_schedule[MAX_TASKS+1]) { int i, j, k; int num_states = 0; int state_time[MAX_STATES] = {0}; int curr_time = 0; // 初始化最小等间隔调度 for (i = 1; i <= MAX_TASKS; i++) { min_schedule[i] = 0; } *min_time = 0; // 计算每个状态的处理时间 for (i = 0; i < MAX_STATES; i++) { if (state_graph[i][1].task_id == -1) { break; } for (j = 1; j <= MAX_TASKS; j++) { if (state_graph[i][j].task_id == -1) { break; } if (state_graph[i][j].state_time > state_time[i]) { state_time[i] = state_graph[i][j].state_time; } } } // 计算最小等间隔调度 curr_time = state_time[0]; for (i = 1; i < num_states; i++) { if (state_time[i] > curr_time) { curr_time = state_time[i]; } } *min_time = curr_time; for (i = 1; i <= prt->num_func_segments; i++) { min_schedule[prt->task_schedule_order[i]] = curr_time; curr_time -= prt->func_segment_time[prt->task_schedule_order[i]]; } } ``` 5. 寻找最佳调度,并给出最小平均延迟和流水线的最大吞吐率: ```c // 计算最佳调度和流水线的最大吞吐率 void calc_best_schedule_and_max_throughput_rate(struct PipelineReservationTable *prt, struct PipelineState state_graph[MAX_STATES][MAX_TASKS+1], int *best_time, int *best_schedule[MAX_TASKS+1], double *max_throughput_rate) { int i, j, k; int num_states = 0; int state_time[MAX_STATES] = {0}; int curr_time = 0; double throughput_rate[MAX_STATES] = {0}; // 初始化最佳调度和最大吞吐率 for (i = 1; i <= MAX_TASKS; i++) { best_schedule[i] = 0; } *best_time = 0; *max_throughput_rate = 0.0; // 计算每个状态的处理时间和吞吐率 for (i = 0; i < MAX_STATES; i++) { if (state_graph[i][1].task_id == -1) { break; } for (j = 1; j <= MAX_TASKS; j++) { if (state_graph[i][j].task_id == -1) { break; } if (state_graph[i][j].state_time > state_time[i]) { state_time[i] = state_graph[i][j].state_time; } } throughput_rate[i] = (double)j / state_time[i]; } // 计算最佳调度和最大吞吐率 *max_throughput_rate = 0.0; for (i = 0; i < num_states; i++) { if (throughput_rate[i] > *max_throughput_rate) { *max_throughput_rate = throughput_rate[i]; *best_time = state_time[i]; for (j = 1; j <= prt->num_func_segments; j++) { best_schedule[prt->task_schedule_order[j]] = state_graph[i][j].state_time - prt->func_segment_time[prt->task_schedule_order[j]]; } } } } ``` 6. 按此流水线调度方案,输入n个任务,画出时空图,求实际吞吐率: ```c #define MAX_TASKS 10 // 画出时空图 void draw_time_space_diagram(struct PipelineReservationTable *prt, int *schedule, int num_tasks, int task_time[MAX_TASKS+1]) { int i, j, k; int curr_time = 0; int state[MAX_TASKS+1] = {0}; // 初始化状态 for (i = 1; i <= num_tasks; i++) { state[i] = 0; } // 计算任务的处理时间 for (i = 1; i <= num_tasks; i++) { task_time[i] = 0; for (j = 1; j <= prt->num_func_segments; j++) { if (prt->task_schedule_order[j] == i) { task_time[i] += prt->func_segment_time[j]; } } } // 画出时空图 printf("\n时空图:\n"); for (i = 1; i <= num_tasks; i++) { curr_time = schedule[i] + task_time[i]; printf("任务%d:", i); for (j = 0; j < schedule[i]; j++) { printf("-"); } for (j = schedule[i]; j < curr_time; j++) { printf("*"); } for (j = curr_time; j < prt->func_segment_time[0]; j++) { printf("-"); } printf("\n"); for (j = 1; j <= prt->num_func_segments; j++) { if (prt->task_schedule_order[j] == i) { printf("功能段%d:", j); for (k = 0; k < prt->func_segment_time[j]; k++) { printf("-"); } printf("\n"); } } printf("\n"); } } // 计算实际吞吐率 double calc_actual_throughput_rate(struct PipelineReservationTable *prt, int num_tasks, int task_time[MAX_TASKS+1]) { int i; double total_time = 0.0; for (i = 1; i <= num_tasks; i++) { total_time += task_time[i]; } return (double)num_tasks / total_time; } ``` 以上是用C语言实现流水线调度问题的完整代码。需要注意的是,此代码仅供参考,实际应用中需要

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