Windows核心编程<读书笔记七>线程的调度、优先级以及亲缘性 【含有代码】

 

【文起】亲爱的，已经12月份了，相聚的日子已经很临近临近了。爱你蟹儿，加油

线程的调度、优先级以及亲缘性

1、  系统只调度可以调度的线程。如果线程的暂停次数大于1，说明该线程已经暂停运行，不会给其安排任何CPU时间。调用含有CREATE_SUSPENDED的CreateProcess或CreateThread函数，都可以创建一个暂停的线程，同时也可以使用SuspendThread和ResumeThread函数

2、  恢复、暂停线程：

线程内核对象中有一个值，用于指明线程的暂停次数。调用CreateProcess或CreateThread时，创建线程内核对象，暂停计数被赋值为1.（防止还没初始化还就被CPU调度了），线程完全初始化之后，CreateProcess和CreateThread函数要查看是否传递了CREATE_SUSPENDED标志，如果传递了直接返回，否则将暂停计数递减为0。这是线程就是可调度的线程了。

DWORD SuspendThread(HANDLE hThread);

DWORD ResumeThread(HANDLE hThread);

均返回当前暂停计数。其中SuspendThread使用要注意，该函数与内核方式的执行是异步进行的，因为不知道当前线程到底在干什么就暂停，会导致死锁。

3、 恢复、暂停进程

由于经常从来不会被安排获得CPU时间。但是进程中有很多线程，如何暂停或者恢复进程中所有的线程呢？Windows只有在调试程序时，可以通过调用WaitForDebugEvent和

ContinueDebugEvent函数来进行。

我们可以通过之前知识，写一个暂停或者恢复进程中所有线程的方法，不过这个方法有缺陷，因为快照出一个进程中所有线程后，无法保证没有新的线程生成或者旧的线程结束。

VOID SuspendProcess(DWORD dwProcessID,BOOL fSuspend)
{
	//取出进程快照
	HANDLE hSnapshot = CreateToolhelp32Snapshot(TH32CS_SNAPTHREAD,dwProcessID);
	if (INVALID_HANDLE_VALUE == hSnapshot)
	{
		return;
	}

	//获取线程信息
	THREADENTRY32 thread32 = {sizeof(thread32)};
	BOOL bmore = Thread32First(hSnapshot,&thread32);
	while(bmore)
	{
		//找到对应的线程，那么就进入操作下
		if (dwProcessID == thread32.th32OwnerProcessID)
		{
			HANDLE hTread = OpenThread(THREAD_SUSPEND_RESUME,FALSE,thread32.th32ThreadID);
			
			if (NULL != hTread)
			{
				if (fSuspend)
				{
				    printf("暂停线程\r\n");
					SuspendThread(hTread);
				}
				else
				{
					printf("恢复线程\r\n");
					ResumeThread(hTread);
				}
			}
			CloseHandle(hTread);
		}

		bmore = Thread32Next(hSnapshot,&thread32);
	}
}
int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
	//不能用GetCurrentProcessId()去当前进程来玩哦，不然程序无法继续了。
	STARTUPINFO si = {sizeof(si)};
	PROCESS_INFORMATION pi;
	TCHAR szline[] = _T("calc.exe");
	CreateProcess(NULL,szline,NULL,NULL,FALSE,CREATE_SUSPENDED,NULL,NULL,&si,&pi);
	ResumeThread(pi.hThread);
	CloseHandle(pi.hThread);
	//暂停进程中所有线程
	SuspendProcess(pi.dwProcessId,TRUE);

	Sleep(1000);
	//恢复进程中所有线程
	SuspendProcess(pi.dwProcessId,FALSE);

	return 0;

程序需要包含的头文件是

#include <Windows.h>
#include <TlHelp32.h>

运行程序，可以看到如下结果：

暂停线程
恢复线程
请按任意键继续. . .

4、Sleep（）函数

a、调用该函数，使线程自愿放弃它剩余的时间片；

b、由于Windows不是实时系统，所以系统会在大约的毫秒数内使线程不可调度；

c、如果参数dwMilliseconds传递为INFINITE，就是告诉系统永远都不要调度该线程；

d、如果参数dwMilliseconds传递为0，那么告诉系统，调用线程将释放剩余的时间片，并迫使系统调度另一个线程。

5、转换到另一个线程

BOOL SwitchToThread()

调用这个函数时，系统会查看下是否有一个迫切需要CPU的线程，如果没有就会返回FALSE，如果存在，那么SwitchToThread就会对该线程进行调度。

6、线程运行的时间

我们的系统是抢占式的，所以线程运行时可能会被其他线程打断，这样通过Tick时间相减得出的结果不一定正确。

操作系统提供了GetThreadTimes函数用来获取时间（同样的GetProcessTimes来获取进程运行时间信息）。 如下代码为举例：

__int64 FileTimeToQuadWord(FILETIME *pft)
{
	return(Int64ShllMod32(pft->dwHighDateTime,32)|pft->dwLowDateTime);
}
int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
	FILETIME ftKernelTimeStart,ftKernelTimeEnd;
	FILETIME ftUserTimeStart,ftUserTimeEnd;
	FILETIME ftDummy;

	__int64 qwKernelTimeElapsed,qwUserTimeElapsed,qwTotalTimeElapsed;

	GetThreadTimes(GetCurrentThread(),&ftDummy,&ftDummy,&ftKernelTimeStart,&ftUserTimeStart);
	//不能用GetCurrentProcessId()去当前进程来玩哦，不然程序无法继续了。
	STARTUPINFO si = {sizeof(si)};
	PROCESS_INFORMATION pi;
	TCHAR szline[] = _T("calc.exe");
	CreateProcess(NULL,szline,NULL,NULL,FALSE,CREATE_SUSPENDED,NULL,NULL,&si,&pi);
	ResumeThread(pi.hThread);
	CloseHandle(pi.hThread);
	//暂停进程中所有线程
	SuspendProcess(pi.dwProcessId,TRUE);

	Sleep(1000);
	//恢复进程中所有线程
	SuspendProcess(pi.dwProcessId,FALSE);

	GetThreadTimes(GetCurrentThread(),&ftDummy,&ftDummy,&ftKernelTimeEnd,&ftUserTimeEnd);
	qwKernelTimeElapsed = FileTimeToQuadWord(&ftKernelTimeEnd) -
		FileTimeToQuadWord(&ftKernelTimeStart);
	qwUserTimeElapsed = FileTimeToQuadWord(&ftUserTimeEnd) -
		FileTimeToQuadWord(&ftUserTimeStart);

	qwTotalTimeElapsed = qwKernelTimeElapsed + qwUserTimeElapsed;

	printf("Total time is %u",qwTotalTimeElapsed);
	
	return 0;
}

 7、查看CONTEXT结构：

可以调用GetThreadContex函数获取当前进程的CONTEXT，也可以使用SetThreadContext修改内核对象。不过调用这两个函数时，记得都必须想SuspendThread，不然结果无法预测

8、线程优先级

可以通过调用SetPriorityClass来改变自己的优先级，也可以通过GetPriorityClass来检索进程的优先级。

9、亲缘性：

当系统将线程分配给处理器时，Windows将根据亲缘性进行操作，如果有其他因素相同，那么将设法在上次运行的那个处理器上运行。

也就是说，我们可以通过函数，设置线程在哪个CPU上运行。如函数SetThreadIdealProcessor

【文尾】如果文章对您有帮助，请留下对我和蟹儿的祝福。谢谢～～