CPU 空闲时在干嘛？

本文探讨了计算机CPU在空闲时的行为及其背后的机制。背景方面，文章指出当计算机没有用户输入或网络通信时，CPU使用率通常很低，大部分时间被“系统空闲进程”占据。研究目的是解释为什么存在这样一个进程以及它的工作原理。文章详细描述了从程序编译到进程创建的整个过程，并类比银行排队系统解释了操作系统的进程调度机制。结论部分揭示了CPU空闲时的核心机制：操作系统通过一个永远就绪的空闲进程（在Windows中称为“系统空闲进程”，在Linux中是第0号进程）来避免调度队列为空的情况。当没有其他进程需要运行时，CPU会执行这个空闲进程中的halt指令，进入低功耗状态。文章还指出halt指令是特权指令，只能在内核态执行，并强调了软件（操作系统调度）与硬件（CPU指令集）协同工作的重要性。