C语言实现进程调度算法中的多级反馈队列调度算法

多级反馈队列调度算法是一种常见的进程调度算法，它将进程按照优先级划分为多个队列，优先级高的进程在队列中得到更多的时间片，而优先级低的进程则被抢占。当一个进程用完了它在当前队列中的时间片，它就会被降级到下一个队列中，以便给更高优先级的进程腾出时间片。这种算法可以很好地平衡进程的响应时间和吞吐量，同时还能避免优先级反转等问题。

相关问题

如何用C语言实现多级反馈队列调度算法

多级反馈队列调度算法（Multilevel Feedback Queue Scheduling Algorithm）是一种常见的进程调度算法。实现多级反馈队列调度算法的思路是：将进程分成若干级别，每个级别使用不同的时间片大小，优先级较高的进程使用较小的时间片，优先级较低的进程使用较大的时间片，同时，每个级别内部使用先进先出（FIFO）队列进行调度。

在C语言中实现多级反馈队列调度算法，需要定义进程结构体、就绪队列、运行队列等数据结构，同时，使用循环和条件语句实现进程调度的逻辑。具体实现过程包括以下步骤：

1. 定义进程结构体：包括进程名称、进程状态、优先级等属性。

2. 初始化多个就绪队列：根据设定的进程级别，初始化多个就绪队列。可以使用数组或链表等数据结构来存储就绪队列。

3. 将进程加入就绪队列：在进程创建或者进程状态转换时，将进程加入对应的就绪队列。

4. 实现调度函数：根据多级反馈队列调度算法的逻辑，实现调度函数，即选择优先级最高或等级最高的进程进行调度，如果进程未完成，则将该进程插入到合适的下一级就绪队列中，继续等待调度。

5. 实现时间片轮转：在进程使用时间片用完或者进程等待时间过长时，使用时间片轮转（Round-Robin）算法，将该进程插入到下一个就绪队列中，等待调度。

6. 实现进程挂起和恢复：在某些特定情况下，需要将进程挂起或恢复，例如I/O操作等。这个可以通过修改进程状态和队列中进程位置来实现。

总体来说，C语言实现多级反馈队列调度算法需要灵活运用数据结构和逻辑控制，正确处理进程状态和就绪队列，使得系统的进程调度可靠高效。

用C语言写时间片轮转调度算法和多级反馈队列调度算法

时间片轮转调度算法的C语言实现：

#include <stdio.h>

// 进程控制块结构体
typedef struct PCB{
    int pid;    // 进程ID
    int burst;  // 进程执行时间
    int wait;   // 进程等待时间
    int tat;    // 进程周转时间
    int rt;     // 进程剩余时间
} PCB;

// 时间片轮转调度算法
void RR(PCB *p, int n, int q) {
    int t = 0;  // 记录当前时间
    int done = 0; // 记录已经完成的进程数
    while(done < n) {
        int flag = 0;   // 标记是否有进程在执行
        for(int i = 0; i < n; i++) {
            if(p[i].rt > 0) {   // 判断进程是否还有剩余时间
                flag = 1;   // 标记有进程在执行
                if(p[i].rt > q) {   // 进程还需执行时间大于时间片
                    t += q; // 更新当前时间
                    p[i].rt -= q;   // 更新进程剩余时间
                } else {
                    t += p[i].rt;   // 更新当前时间
                    p[i].wait = t - p[i].burst; // 计算进程等待时间
                    p[i].tat = t;   // 计算进程周转时间
                    p[i].rt = 0;    // 进程已经执行完
                    done++; // 已经完成的进程数+1
                }
            }
        }
        if(flag == 0) break; // 所有进程都已经执行完
    }
    printf("进程ID\t等待时间\t周转时间\n");
    for(int i = 0; i < n; i++) {
        printf("%d\t%d\t%d\n", p[i].pid, p[i].wait, p[i].tat);
    }
}

int main() {
    // 初始化进程控制块
    PCB p[] = {
        {1, 24, 0, 0, 24},
        {2, 3, 0, 0, 3},
        {3, 3, 0, 0, 3}
    };
    int n = sizeof(p) / sizeof(PCB);
    int q = 4;  // 时间片大小
    RR(p, n, q);
    return 0;
}

多级反馈队列调度算法的C语言实现：

#include <stdio.h>

// 进程控制块结构体
typedef struct PCB{
    int pid;    // 进程ID
    int burst;  // 进程执行时间
    int wait;   // 进程等待时间
    int tat;    // 进程周转时间
    int rt;     // 进程剩余时间
    int prio;   // 进程优先级
} PCB;

// 多级反馈队列调度算法
void MFQ(PCB *p, int n, int q1, int q2) {
    int t = 0;  // 记录当前时间
    int done = 0; // 记录已经完成的进程数
    while(done < n) {
        int flag = 0;   // 标记是否有进程在执行
        // 第一级队列，时间片大小为q1
        for(int i = 0; i < n; i++) {
            if(p[i].prio == 1 && p[i].rt > 0) {    // 判断进程是否在第一级队列中
                flag = 1;   // 标记有进程在执行
                if(p[i].rt > q1) {  // 进程还需执行时间大于时间片
                    t += q1; // 更新当前时间
                    p[i].rt -= q1;  // 更新进程剩余时间
                } else {
                    t += p[i].rt;   // 更新当前时间
                    p[i].wait = t - p[i].burst; // 计算进程等待时间
                    p[i].tat = t;   // 计算进程周转时间
                    p[i].rt = 0;    // 进程已经执行完
                    p[i].prio = 2;  // 进程优先级变为第二级
                    done++; // 已经完成的进程数+1
                }
            }
        }
        // 第二级队列，时间片大小为q2
        for(int i = 0; i < n; i++) {
            if(p[i].prio == 2 && p[i].rt > 0) {    // 判断进程是否在第二级队列中
                flag = 1;   // 标记有进程在执行
                if(p[i].rt > q2) {  // 进程还需执行时间大于时间片
                    t += q2; // 更新当前时间
                    p[i].rt -= q2;  // 更新进程剩余时间
                } else {
                    t += p[i].rt;   // 更新当前时间
                    p[i].wait = t - p[i].burst; // 计算进程等待时间
                    p[i].tat = t;   // 计算进程周转时间
                    p[i].rt = 0;    // 进程已经执行完
                    done++; // 已经完成的进程数+1
                }
            }
        }
        if(flag == 0) break; // 所有进程都已经执行完
    }
    printf("进程ID\t等待时间\t周转时间\n");
    for(int i = 0; i < n; i++) {
        printf("%d\t%d\t%d\n", p[i].pid, p[i].wait, p[i].tat);
    }
}

int main() {
    // 初始化进程控制块
    PCB p[] = {
        {1, 10, 0, 0, 10, 1},
        {2, 1, 0, 0, 1, 1},
        {3, 2, 0, 0, 2, 1},
        {4, 1, 0, 0, 1, 1},
        {5, 5, 0, 0, 5, 1},
    };
    int n = sizeof(p) / sizeof(PCB);
    int q1 = 2; // 第一级队列时间片大小
    int q2 = 4; // 第二级队列时间片大小
    MFQ(p, n, q1, q2);
    return 0;
}