process - CPU 如何空闲(或运行低于 100%)？

Question

我首先了解了计算机如何根据原始的单一存储程序机器工作。

现在我正在学习多任务操作系统、调度、上下文切换等。我认为我对这一切都有很好的掌握，除了一件事。我一直认为 CPU 只是不停地向前充电。它总是知道下一步要去哪里(程序计数器)，它会无限次地执行该指令等。

显然情况并非如此，因为我的台式计算机 CPU 并不总是以 100% 运行。那么 CPU 是如何自行关闭或节流的，操作系统在其中扮演什么角色呢？我猜想 CPU 上某处有一个输入可以让它断电……如果没有任何安排，操作系统可以设置它，但下一个合乎逻辑的问题是它如何重新启动？我猜两件事之一:

它永远不会完全关闭，只是以非常低的频率运行，等待调度程序再次忙碌

它完全关闭但被中断唤醒

我到处搜索这方面的信息，结果两手空空。任何见解将不胜感激。

Answer 1

答案是取决于硬件、操作系统和操作系统的配置方式。

它可能涉及您提出的策略中的一种或两种。

基于 x86 架构的机器的另一种可能性是 x86 有一个 HLT instruction这会导致内核停止，直到它收到一个外部中断。因此，“空闲”任务可以简单地在紧密循环中执行 HLT。