Версія за 16:34, 14 травня 2013

Потоки в Win2k

Потоком в Windows називається об'єкт ядра, якому операційна система виділяє процесорний час для виконання програми.

Потік (thread) –мінізадача,яка запускається всередині процесу і використовує псевдопаралельну роботу мікропроцесора.У кожному процесі є мінімум один потік. Цей первинний потік створюється системою автоматично при створенні процесу. Далі цей потік може породити інші потоки, ті в свою чергу нові і т.д. Таким чином, один процес може володіти декількома потоками, і тоді вони одночасно виконують код в адресному просторі процесу.

Для потоку дозволені наступні стани:

• створення (new);
• виконання (running);
• очікування (waiting);
• готовність (ready);
• завершення (terminated).

Кожен потік має:

• унікальний ідентифікатор потоку;
• вміст набору регістрів процесора, що відображають стан процесора;
• два стеки, один з яких використовується потоком при виконанні в режимі ядра, а інший - в користувацькому режимі;
• закриту область пам'яті, звану локальною пам'яттю потоку (thread local storage, TLS) що використовується підсистемами, run-time бібліотеками і DLL.

Потоки мають усі властивості процесів за одним винятком: виконання потоків може бути припинене при закритті процесу, незалежно від того в якому стані вони знаходились.

Кожному потоку належать наступні ресурси:

• код виконуваної функції;
• набір регістрів процесора;
• стек для роботи програми;
• стек для роботи операційної системи;
• маркер доступу, який містить інформацію для системи безпеки.

Всі ці ресурси утворюють контекст потоку в Windows. Крім дескриптора кожен потік в Windows також має свій ідентифікатор, який унікальний для потоків, що виконуються в системі. Ідентифікатори потоків використовуються службовими програмами, які дозволяють користувачам системи відстежувати роботу потоків.

В операційних системах Windows розрізняються потоки двох типів:

• системні потоки - виконують різні сервіси операційної системи і запускаються ядром операційної системи;
• користувальницькі потоки - служать для вирішення задач користувача і запускаються додатком.

В сімействі операційних систем Microsoft Win2k (включаючи і сучасну Win7) процеси реалізуються у вигляді об'єктів.

В процесі, що виконується можуть міститись один, або декілька потоків.

Можливості синхронізації вбудовуються в об'єкти-процеси та об'єкти-потоки.

Атрибути процесу в Windows:

• Ідентифікатор процесу - унікальне значення.
• Дескриптор захисту - описує, хто створив об'єкт, хто має право доступу, хто є власником.
• Базовий пріоритет.
• Процесор по замовчуванню.
• Квоти - максимальна кількість сторінкової пам'яті, об'єм пам'яті, процесорний час.
• Час виконання - сумарний час, що витрачається на всі потоки.
• Лічильники вводу-виводу - змінні куди заносяться відомості про операції вводу=виводу.
• Лічильники операцій з віртуальною пам'яттю.
• Порти відладки - канали обміну між процесами.
• статус виходу - причина завершення.

Стани потоків в Windows

• Готовий до виконання. Потік може бути відправлений на виконання.
• Резервний. Потік, що буде запущено наступним на даному процесорі. Може витісняти процес з меншим пріоритетом.
• Виконуємий. Може знаходитися в цьому стані поки не буде повністю виконано, або витіснено.
• Очікуючий. Потік знаходиться в стані чекання, якщо він:

1)заблокований подією; 2)добровільно чекає синхронізації; 3)середовище підсистеми вказує потоку щоб він сам себе призупинив.

• Перехідний. Потік готовий до виконання, але ресурси недоступні.
• Завершуючий. Завершення потоку ініціюється самим потоком, іншим потоком або може віббутися в зв'язку з завершенням батьківського процесу.

Додаткова інформація

• Системное программирование в Windows;
• Процессы в Windows;
• Створення та завершення потоків у Windows, їх стани та планування.