如何理解CPU的负载？

[王鲲彩]

众所周知，CPU运行基本过程就是取指，译码，执行。当我们接通计算机电源后CPU就开始了他的工作，纵然我们不做任何操作，CPU依然运行着，毕竟有OS啊！那么我们在任务管理器中看到的CPU负载究竟指的什么，别告诉我是CPU的EU放慢了运行速度啊！望知道系统底层运行机理的大侠指点一下。谢了先！

[microyzy]

你基于的这个事实，只是在有指令的时候，如果接下来没有指令了呢？cpu不就闲下来了吗？呵呵

至于cpu闲下来会怎样，干些什么，这个。。。请硬件高手告诉下咯，据我的所知，windows系统是不会有这种情况的，闲下来的时候cpu好像是循环执行NOP指令，等待新任务（好像是那个ID是0的进程），好久前看的，记不清楚。。。

[microyzy]

看了下，在没有可执行的任务时，一般系统会执行HALT指令，此时cpu进入halt模式，就不再执行指令了（CS:IP的值不变），cpu就空闲了，知道有东西激活cpu重新回来工作，例如中断什么的

[王鲲彩]

多谢楼上的回答，
能否请microyzy(毛毛叉)介绍一下HALT模式的特点，难道是CPU的晶体管处于底电流状态吗？
谢谢！

[microyzy]

这个。。。俺一点也不懂

[zyl910]

打开任务管理器，有一个进程叫“System Idle Process”

所谓的CPU负载 = 100% - “System Idle Process”进程的CPU占用率


当其他进程不占用CPU时，Windows系统将剩余的CPU时间片都分配给“System Idle Process”进程，让它浪费CPU资源。
（因为除了在HALT模式下等待中断外，CPU都处于全速运行状态，为了使它连续工作就得提供指令）

该进程有两大作用：
一、循环检测计时器硬件，发现时间到了就立即相应操作（设置同步对象，执行线程上下文切换，让激活的程序获得CPU）。这样能实现比时间中断（NT下默认为10ms）更精确地计时操作。
二、回收内存页面

这就是为什么Windows系统为什么没有使用HALT模式的原因

[王鲲彩]

多谢楼上的解释，也就是说至少在WIN下，CPU也是无时无刻不在全速运行，这样理解对吗？

[大熊猫侯佩]

什么意思?是计算的cpu当前的使用情况吧。具体是怎么算的要看计算fuc
到底是以什么为准来编写的。

[microyzy]

就是看xpu是闲着，还是忙着，还是非常忙，呵呵
比如cpu每秒能运行xxx条指令，当前虽然在运行，但是每秒只运行不到百分之三十的指令，这时候自然说cpu就闲着咯，或者负载很小。。。

至于cpu在闲着的时候是不是放慢运行速度，这个看cpu本身有没有这个功能了

[zoologist]

在任务管理器中看到的CPU负载是操作系统层次的。

这样的话，

1：有些操作，操作系统不想让你看到，于是不计算到负载中，

所以有时候系统很慢，但是你打开任务管理器却发现占用率很低；

2: 有些硬件操作执行的代码，操作系统都看不到。

[王鲲彩]

microyzy(毛毛叉) :
比如cpu每秒能运行xxx条指令，当前虽然在运行，但是每秒只运行不到百分之三十的指令，这时候自然说cpu就闲着咯，或者负载很小。。。


难道CPU在这70%中是“悬空”，什么都不做？

各位大侠，小弟问这个问题的出发点是基于以下事实：CPU执行完当前指令后，硬件机构自动指出下条指令让CPU执行（比如：IP自动往下跳）。这样一来，从宏观全局的观点看CPU应该是无时无刻不在执行指令，那么从这一点出发CPU的负载应是100%。但从任务管理器中看到的CPU负载有高有底，这就使我不太理解负载的涵义。所以还望各位大侠指点。谢谢！

[火雲邪神]

How to calculate CPU utilization

http://www.embedded.com/showArticle.jhtml?articleID=23900614

from Peter

[zyl910]

//多谢楼上的解释，也就是说至少在WIN下，CPU也是无时无刻不在全速运行，这样理解对吗？

一般情况下是这样的


但是也有例外：比如CPU降温软件就是利用hlt指令实现的