windows - 在windows中，CPU阻塞时做了什么

Question

每当 CPU 等待某个系统响应（例如等待 Internet 请求）时，就会出现阻塞调用。CPU 在这些调用期间是否真的在浪费时间（我不知道除了 no-op 之外是否还有机器指令与 CPU 真正浪费时间相对应）。如果不是，它在做什么？

Answer 1

基本上，内核维护运行队列或类似于调度线程的东西。每个线程都会收到一个时间片，它可以在该时间片中执行，直到它到期或自愿产生它的片。当一个线程产生或它的切片到期时，调度程序决定下一个执行哪个线程。

阻塞系统调用将导致产生。这也将导致线程从运行队列中删除并放入睡眠/挂起队列，在那里它没有资格接收时间片。它将保持在睡眠/挂起队列中，直到满足某些条件（例如计时器滴答声、套接字上可用的数据等）。一旦满足条件，它将被放回运行队列。

Sleep(1); // Yield, install a timer, and place the thread in a sleep queue.

只要任何运行队列中有任务（可能不止一个，通常每个处理器内核一个），调度程序就会继续分发时间片。根据调度程序设计和硬件限制，这些时间片的长度可能会有所不同。

当运行队列中没有任务时，内核可以进入省电状态，直到收到中断。

本质上，处理器从不浪费时间。它要么执行其他线程，服务中断，要么处于省电状态（即使持续时间很短）。

Answer 2

当操作系统调度程序寻找工作以移交给核心时，该线程被简单地跳过。非常普遍的结果是什么都不需要做。然后处理器内核执行 HLT 指令。

在 HALT 状态下，它（几乎）不消耗电力。需要中断才能使其恢复正常。最典型的是时钟中断，默认情况下每秒滴答 64 次。可能是设备中断。然后调度程序再次寻找工作要做。冲洗并重复。

Answer 3

当一个线程被阻塞时，特别是当它被一个有效的等待对象阻塞时，CPU 正忙于为系统中的其他线程提供服务。如果没有应用程序线程在运行，则始终有系统线程在运行。CPU 永远不会真正空闲。