解析Windows XP 線程調(diào)度策略

發(fā)布時(shí)間：2013-07-11 17:54:28 作者：佚名

Windows 2000/XP基于線程實(shí)現(xiàn)優(yōu)先級(jí)驅(qū)動(dòng)的搶先式多任務(wù)，并且在單處理器系統(tǒng)和多處理器系統(tǒng)中的線程調(diào)度策略是不同的。下面介紹單處理器系統(tǒng)中的線程調(diào)度策略。在單處理機(jī)系統(tǒng)中，處理機(jī)的切換有以下兒種情況

1.主動(dòng)切換
一個(gè)線程可能因?yàn)檫M(jìn)入等待狀態(tài)而主動(dòng)放棄處理器的使用，此時(shí)Windows 2000/XP將選杼一個(gè)新線程開(kāi)始運(yùn)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(gè)對(duì)象，等待的對(duì)象可能有事件、互斥信號(hào)量、資源信號(hào)M、I/O操作、進(jìn)程、線程、窗口消息等。如果進(jìn)入等待線程的時(shí)間配額有剩余，在等待事件出現(xiàn)時(shí)，線程的時(shí)間配額被減1，相當(dāng)于1/3個(gè)時(shí)鐘間隔;如果線程的優(yōu)先級(jí)大于等于14，在等待事件出現(xiàn)時(shí)，線程的優(yōu)先級(jí)被重置。

2.搶先
當(dāng)一個(gè)高優(yōu)先級(jí)線程的等待完成，即一個(gè)線程等待的事件出現(xiàn)，高優(yōu)先級(jí)線程進(jìn)入就緒狀態(tài)，或者一個(gè)線程的優(yōu)先級(jí)被增加或減少，出現(xiàn)正在處于運(yùn)行狀態(tài)的低優(yōu)先級(jí)線程低于就緒隊(duì)列中的某個(gè)線程時(shí)，系統(tǒng)都要確定是否讓當(dāng)前線程繼續(xù)運(yùn)行或當(dāng)前線程是否要被一個(gè)高優(yōu)先級(jí)線程搶先。在Windows 2000/XP中的用戶(hù)態(tài)下運(yùn)行的線程也可以搶先內(nèi)核態(tài)下運(yùn)行的線程。在判斷一個(gè)線程是否被搶先時(shí)，并不考慮線程處于用戶(hù)態(tài)還是內(nèi)核態(tài)，調(diào)度器只是依據(jù)線程優(yōu)先級(jí)進(jìn)行判斷。

當(dāng)線程被搶先時(shí)，它被放回相應(yīng)優(yōu)先級(jí)的就緒隊(duì)列的隊(duì)首。處于實(shí)時(shí)優(yōu)先級(jí)的線程在被搶先時(shí)，時(shí)間配額被重置為一個(gè)完整的時(shí)間片;而處于動(dòng)態(tài)優(yōu)先級(jí)的線程在被搶先時(shí)，時(shí)間配額不變，重新得到處理器使用權(quán)后將運(yùn)行到剩余的時(shí)間配額用完。

3.時(shí)間配額用完
當(dāng)一個(gè)處于運(yùn)行狀態(tài)的線程用完它的時(shí)間配額時(shí)，Windows 2000/XP首先必須確定是否需要降低該線程的優(yōu)先級(jí)，然后確定是否需要調(diào)度另一個(gè)線程進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)。

如果剛用完時(shí)間配額的線程的優(yōu)先級(jí)被降低了，Windows 2000/XP將尋找一個(gè)更適合的線程進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)，所謂更適合的線程是指優(yōu)先級(jí)高于剛用完時(shí)間配額的線程的新設(shè)S值的就緒線程。如果剛用完時(shí)間配額的線程的優(yōu)先級(jí)沒(méi)有降低，并且有其他優(yōu)先級(jí)相同的就緒線程，Windows 2000/XP將選杼相同優(yōu)先級(jí)的就緒隊(duì)列中的下一個(gè)線程進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)，剛用完時(shí)間配額的線程被排到就緒隊(duì)列的隊(duì)尾(即分配一個(gè)新的時(shí)間配額并把線程狀態(tài)從運(yùn)行狀態(tài)改為就緒狀態(tài)如果沒(méi)有優(yōu)先級(jí)相同的就緒線程可運(yùn)行，剛用完時(shí)間配額的線程將得到一個(gè)新的時(shí)間配額并繼續(xù)運(yùn)行。

4.線程運(yùn)行結(jié)束
當(dāng)線程完成運(yùn)行時(shí)，它的狀態(tài)從運(yùn)行狀態(tài)轉(zhuǎn)到終止?fàn)顟B(tài)。此時(shí)系統(tǒng)將處理器調(diào)度給另一個(gè)線程。線程完成運(yùn)行的原因可能是通過(guò)調(diào)用ExhThread而從主函數(shù)中返回或被其他線程通過(guò)調(diào)用TerminateThread來(lái)終止。如果處于終止?fàn)顟B(tài)的線程對(duì)象上沒(méi)有未關(guān)閉的句柄，則該線程將被從進(jìn)程的線程列表中刪除，相關(guān)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)將被釋放。