解析Windows XP 線程調(diào)度策略

1.主動切換
一個線程可能因為進入等待狀態(tài)而主動放棄處理器的使用,此時Windows 2000/XP將選杼一個新線程開始運行。許多WIN32等待函數(shù)調(diào)用(如WaitForSingkObject或WaitFor-MultipkObjects等)都使線程等待某個對象,等待的對象可能有事件、互斥信號量、資源信號M、I/O操作、進程、線程、窗口消息等。如果進入等待線程的時間配額有剩余,在等待事件出現(xiàn)時,線程的時間配額被減1,相當于1/3個時鐘間隔;如果線程的優(yōu)先級大于等于14,在等待事件出現(xiàn)時,線程的優(yōu)先級被重置。
2.搶先
當一個高優(yōu)先級線程的等待完成,即一個線程等待的事件出現(xiàn),高優(yōu)先級線程進入就緒狀態(tài),或者一個線程的優(yōu)先級被增加或減少,出現(xiàn)正在處于運行狀態(tài)的低優(yōu)先級線程低于就緒隊列中的某個線程時,系統(tǒng)都要確定是否讓當前線程繼續(xù)運行或當前線程是否要被一個高優(yōu)先級線程搶先。在Windows 2000/XP中的用戶態(tài)下運行的線程也可以搶先內(nèi)核態(tài)下運行的線程。在判斷一個線程是否被搶先時,并不考慮線程處于用戶態(tài)還是內(nèi)核態(tài),調(diào)度器只是依據(jù)線程優(yōu)先級進行判斷。
當線程被搶先時,它被放回相應優(yōu)先級的就緒隊列的隊首。處于實時優(yōu)先級的線程在被搶先時,時間配額被重置為一個完整的時間片;而處于動態(tài)優(yōu)先級的線程在被搶先時,時間配額不變,重新得到處理器使用權(quán)后將運行到剩余的時間配額用完。
3.時間配額用完
當一個處于運行狀態(tài)的線程用完它的時間配額時,Windows 2000/XP首先必須確定是否需要降低該線程的優(yōu)先級,然后確定是否需要調(diào)度另一個線程進入運行狀態(tài)。
如果剛用完時間配額的線程的優(yōu)先級被降低了,Windows 2000/XP將尋找一個更適合的線程進入運行狀態(tài),所謂更適合的線程是指優(yōu)先級高于剛用完時間配額的線程的新設S值的就緒線程。如果剛用完時間配額的線程的優(yōu)先級沒有降低,并且有其他優(yōu)先級相同的就緒線程,Windows 2000/XP將選杼相同優(yōu)先級的就緒隊列中的下一個線程進入運行狀態(tài),剛用完時間配額的線程被排到就緒隊列的隊尾(即分配一個新的時間配額并把線程狀態(tài)從運行狀態(tài)改為就緒狀態(tài)如果沒有優(yōu)先級相同的就緒線程可運行,剛用完時間配額的線程將得到一個新的時間配額并繼續(xù)運行。
4.線程運行結(jié)束
當線程完成運行時,它的狀態(tài)從運行狀態(tài)轉(zhuǎn)到終止狀態(tài)。此時系統(tǒng)將處理器調(diào)度給另一個線程。線程完成運行的原因可能是通過調(diào)用ExhThread而從主函數(shù)中返回或被其他線程通過調(diào)用TerminateThread來終止。如果處于終止狀態(tài)的線程對象上沒有未關(guān)閉的句柄,則該線程將被從進程的線程列表中刪除,相關(guān)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)將被釋放。
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