用c++实现一个处理器管理系统

处理器管理系统是操作系统内核的一个重要组成部分，负责调度进程和控制CPU的使用。以下是一个简单的处理器管理系统的实现，使用C++语言编写。

#include <iostream>
#include <vector>
#include <queue>
#include <chrono>
#include <thread>

using namespace std;

// 进程结构体
struct Process {
    int pid; // 进程ID
    int priority; // 优先级
    int cpu_time; // CPU时间
    int arrival_time; // 到达时间
    int wait_time; // 等待时间
    int finish_time; // 完成时间
    
    Process(int _pid, int _priority, int _cpu_time, int _arrival_time) {
        pid = _pid;
        priority = _priority;
        cpu_time = _cpu_time;
        arrival_time = _arrival_time;
        wait_time = 0;
        finish_time = 0;
    }
};

// 进程比较器，按照优先级从高到低排序
struct ProcessComparator {
    bool operator() (const Process& p1, const Process& p2) {
        return p1.priority > p2.priority;
    }
};

// 处理器管理类
class CPUManager {
private:
    vector<Process> processes; // 进程列表
    priority_queue<Process, vector<Process>, ProcessComparator> ready_queue; // 就绪队列
    int current_time; // 当前时间
    
public:
    CPUManager() {
        current_time = 0;
    }
    
    // 添加进程
    void addProcess(int pid, int priority, int cpu_time, int arrival_time) {
        Process p(pid, priority, cpu_time, arrival_time);
        processes.push_back(p);
    }
    
    // 执行进程调度
    void run() {
        while (!ready_queue.empty() || processes.size() > 0) {
            // 从进程列表中将到达时间小于等于当前时间的进程加入就绪队列
            for (int i = 0; i < processes.size(); i++) {
                if (processes[i].arrival_time <= current_time) {
                    ready_queue.push(processes[i]);
                    processes.erase(processes.begin() + i);
                    i--;
                }
            }
            // 如果就绪队列不为空，从队首取出进程进行调度
            if (!ready_queue.empty()) {
                Process p = ready_queue.top();
                ready_queue.pop();
                // 执行进程
                cout << "Time " << current_time << ": Process " << p.pid << " starts running." << endl;
                // 计算等待时间
                p.wait_time = current_time - p.arrival_time;
                // 执行进程
                this_thread::sleep_for(chrono::seconds(p.cpu_time));
                // 计算完成时间
                p.finish_time = current_time + p.cpu_time;
                cout << "Time " << p.finish_time << ": Process " << p.pid << " finishes running." << endl;
            }
            // 时间加1
            current_time++;
        }
    }
};

int main() {
    // 创建一个处理器管理器
    CPUManager manager;
    // 添加进程
    manager.addProcess(1, 3, 2, 0);
    manager.addProcess(2, 1, 5, 1);
    manager.addProcess(3, 2, 3, 2);
    // 执行进程调度
    manager.run();
    return 0;
}

上面的程序使用了一个进程结构体，包含了进程的ID、优先级、CPU时间和到达时间等信息。使用优先队列来实现就绪队列，按照进程的优先级从高到低排序。程序通过循环不断从进程列表中将到达时间小于等于当前时间的进程加入就绪队列，并从队首取出进程进行调度。在执行进程时使用了 `this_thread::sleep_for` 函数来模拟CPU的执行时间。

当然，这只是一个简单的处理器管理系统的实现，实际的处理器管理系统需要考虑更多复杂的情况，例如多核CPU、中断处理、上下文切换等等。