CPU 摸鱼时，在干嘛？

当你的计算机在你浏览完网页后没有任何操作时，它实际上是在执行一系列复杂的操作，以确保系统的正常运行和资源的有效利用。以下是对这一过程的详细解释：

你的计算机 CPU 使用率是多少？

在你没有进行任何操作的情况下，CPU 使用率通常会很低，通常在10%左右。这是因为大部分进程都在等待用户输入或网络通信等事件。根据文章中的例子，Win10系统的CPU使用率约为8%，并且有283个进程在运行，但这些进程大多处于等待状态。

剩下的 CPU 时间去哪里了？

在Windows系统中，剩余的CPU时间被“系统空闲进程”所占用。这个进程的CPU使用率通常会达到90%以上，因为它在CPU没有其他任务可执行时运行。系统空闲进程的主要作用是让CPU进入低功耗状态，以节省电力。

为什么存在系统空闲进程？

系统空闲进程的存在是为了确保操作系统中的进程队列永远不会为空。这样，操作系统的调度器总是可以找到一个可运行的进程，从而避免频繁的判空操作和由此带来的代码复杂性。

程序、进程与操作系统

当你编写代码时，代码只是磁盘上的普通文件。编译后，代码变成可执行文件，操作系统可以识别和加载这些文件。当你运行可执行文件时，操作系统将其加载到内存中，并为其分配必要的资源，如堆和栈。此时，程序变成了进程，操作系统开始管理这个进程。

调度器与进程管理

操作系统通过队列来管理进程，并根据优先级将进程放入不同的队列中。调度器根据这些队列来决定下一个要运行的进程。系统空闲进程的优先级最低，当没有其他进程可运行时，调度器会选择运行它。

队列判空：一个更好的设计

为了避免队列判空的复杂性，操作系统设计者引入了系统空闲进程，确保队列中总是有可运行的进程。这样，调度器就不需要处理队列为空的情况。

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一切都要归结到硬件

当系统空闲时，CPU会执行halt指令，这是一条特权指令，只能在内核态下执行。halt指令会让CPU进入低功耗状态，以节省电力。系统空闲进程本质上就是一个不断执行halt指令的循环。

软件硬件结合

系统空闲进程通过不断执行halt指令来让CPU进入低功耗状态。当调度器没有其他进程可调度时，它会选择运行系统空闲进程，从而让CPU进入低功耗状态。

总结

当你的计算机在你浏览完网页后没有任何操作时，CPU会执行halt指令，以进入低功耗状态。这是一个软件和硬件结合的过程，涉及到操作系统的进程管理和调度。虽然看似简单，但实际上是一个复杂的系统设计问题。

以上就是CPU 摸鱼时，在干嘛？的详细内容，更多请关注php中文网其它相关文章！