將要介紹Windows98和Windows2000使用的一些算法。上章紹每線如擁一上結(jié)的這結(jié)程核象這個上下文結(jié)構(gòu)反映了線程上次運(yùn)行時該線程的CP寄存器的狀態(tài)。每隔20ms左右，indows要查看當(dāng)前存在的所有線程內(nèi)核對象。在這些對象中，只有某些對象被視為可以調(diào)度的對象。indowsCP的寄存器中，它的值是上次保存的境的這操稱上轉(zhuǎn)。indows實際上保存了一個記錄，它說明每個線程獲得了多少個運(yùn)行機(jī)會。使用了37379次。目前，線程正在執(zhí)行代碼，并對它的進(jìn)程的地址空間中的數(shù)據(jù)進(jìn)行操作。再過20ms左右，Windows就將CPU的寄存器重新保存到線程的上下文中。線程不再運(yùn)行。系統(tǒng)再次查看其余的可CP的寄存器中，然后繼續(xù)運(yùn)行。當(dāng)系統(tǒng)引導(dǎo)時，便開始加載線程的上

圖7-1indows線程操作系統(tǒng)，因為一個線程可以隨時停止運(yùn)行，隨后另一個線程可進(jìn)行調(diào)度。如你所見，可以對它進(jìn)行一定程度的控制，但是不能太多。記住，無法保證線程總是能夠運(yùn)行，也不能保證線程能夠得到整個進(jìn)程，無法保證其他線程不被允許運(yùn)行等等。注意程序員常常問我，如何才能保證線程在某個的某個時間段內(nèi)開始運(yùn)行，比1ms內(nèi)開始運(yùn)行呢？我的回答是，辦不到。實時操作系統(tǒng)才能作出這樣的承諾，但是indow實時操作系統(tǒng)必須清楚地知道它是在什么硬件上運(yùn)行，這樣它才能知道它的硬盤控制器和鍵盤等的等待時間。對indows規(guī)定的目標(biāo)是，使它能夠在各種不同的硬件上運(yùn)行，即能夠在不同的CPU、不同的驅(qū)動器和不同的網(wǎng)絡(luò)上運(yùn)行。簡而言之，indows沒有設(shè)計成為一種實時操作系統(tǒng)。盡管應(yīng)強(qiáng)調(diào)這樣一個概念，即系統(tǒng)只調(diào)度可以調(diào)度的線程，但是實際情況是，系統(tǒng)中的大多數(shù)線程是不可調(diào)度的線程。例如，有些線程對象的暫停計數(shù)大于1。這意味著該線程已經(jīng)暫停運(yùn)行，不應(yīng)該給它安排任何CPU時間。通過調(diào)用使用CREATE_SUSPENDED標(biāo)志的CreateProcess或CreateThread函數(shù)，可以創(chuàng)建一個暫停的線程。（本章后面還要介紹除了暫停的線程外，其他許多線程也是不可調(diào)度的線程，因為它們正在等待某些事情的發(fā)生。例如，如果運(yùn)行Notepad，但是并不鍵入任何數(shù)據(jù)，那么Notepa的線程就沒有什么事情要做。系統(tǒng)不給無事可做的線程分配CPU時間。當(dāng)移動Notepa的窗口時，或者NotepadNotepadNotepad這并不意味著Notepa除了暫停的線程外，其他許多線程也是不可調(diào)度的線程，因為它們正在等待某些事情的發(fā)生。例如，如果運(yùn)行Notepad，但是并不鍵入任何數(shù)據(jù)，那么Notepa的線程就沒有什么事情要做。系統(tǒng)不給無事可做的線程分配CPU時間。當(dāng)移動Notepa的窗口時，或者NotepadNotepadNotepad這并不意味著Notepad的線程立即獲得了CPU時間。它只是表示Notepad的線程有事情可做，系統(tǒng)將設(shè)法在某個時間（） 程內(nèi)核對象的內(nèi)部有一個值，用于指明線程的暫停計數(shù)。當(dāng)調(diào)用CreateProcess或CreateThread函數(shù)時，就創(chuàng)建了線程的內(nèi)核對象，并且它的暫停計數(shù)被初始化為1。這可以防止線程被調(diào)度到CPU用ResumeThread，將調(diào)用CreateThread函數(shù)時返回的線程句柄傳遞給它（或者是將傳遞給如果ResumeThread單個線程可以暫停若干次。如果一個線程暫停了3次，它必須恢復(fù)3次，然后它才可以被分配給一個CPU。當(dāng)創(chuàng)建線程時，除了使用CREATE_SUSPENDED外，也可以調(diào)用Suspend任何線程都可以調(diào)用該函數(shù)來暫停另一個線程的運(yùn)行（只要擁有線程的句柄。不用說，線可自暫運(yùn)但不自恢行與ResumeThread，SuspendThread的是線程的前一個暫停數(shù)。線程暫停的多次數(shù)可是 UM_SUSPEND_COUNT次（在WinNT.h中定義為127。注意，SuspendThread與內(nèi)核方式的執(zhí)行是異步進(jìn)行的，但是在實際環(huán)境中，調(diào)用SupendThread時必須，因為不知道暫停線程運(yùn)行時它在進(jìn)行什么操作。如果線程試圖從堆棧中分配內(nèi)存，那么該線程將在該堆棧上設(shè)置一個鎖。當(dāng)其他線程試圖該堆棧時，這些線程的就被停止，直到第一個線程恢復(fù)運(yùn)行。只有確切知道目標(biāo)線程是什么的問題或死鎖狀態(tài)，紹對于Windows來說，不存在暫?；蚧謴?fù)進(jìn)程的概念，因為進(jìn)程從來不會被安排獲得CPU時間。但是，曾經(jīng)有人無數(shù)次問我如何暫停進(jìn)程中的所有線程的運(yùn)行。Windows確實允許一個進(jìn)indows沒有提供其他方法來暫停進(jìn)程中所有線程的運(yùn)行。例如，雖然許多線程已經(jīng)暫停，但是仍然可以創(chuàng)建新線程。從某種意義上說，系統(tǒng)必須在這個時段內(nèi)暫停所有新線程的運(yùn)行。已經(jīng)將這項功能納入了統(tǒng)的調(diào)試機(jī)制。雖然無法創(chuàng)建絕對完美的SuspendProcess函數(shù)，但是可以創(chuàng)建一個該函數(shù)的實現(xiàn)代碼，它能夠在許多條件下出色地運(yùn)行。下面是我的SuspendProces我的SuspendProcess函數(shù)使用oolHelp函數(shù)來枚舉系統(tǒng)中的線程列表。當(dāng)我找到作為指定進(jìn)程的組成部分的線程時，我調(diào)用OpenThread：這個新Windows2000ID的線程內(nèi)核對象，對內(nèi)核對象的使用計數(shù)進(jìn)行遞增，然后返回對象的句柄。運(yùn)用這個句柄，我調(diào)用SuspendThread(或ResumeThread)。由于OpenThread在Windows2000中是個新函數(shù)，因此我的SuspendProces函數(shù)在Windos95或Windos98上無法運(yùn)行，在WindosT.0或更早的版本上也無法運(yùn)行。也許你懂得為什么SuspendProcess不能總是運(yùn)行，原因是當(dāng)枚舉線程組時，新線程可以被創(chuàng)建和撤消。因此，當(dāng)我調(diào)用Createoolhelp32Snapshot后，一個新線程可能會出現(xiàn)在目標(biāo)進(jìn)程中，我的函數(shù)將無法暫停這個新線程。過了一些時候，當(dāng)調(diào)用SuspendProcess函數(shù)來恢復(fù)線程IDID。這將會導(dǎo)致該函數(shù)暫停任意些個（也許在目標(biāo)進(jìn)程之外的一個進(jìn)程中的）線程的運(yùn)行。 100ms，那么可以睡眠大約這么長時間，但是也可能睡眠數(shù)秒鐘或者數(shù)分鐘。記住，Windows不是個實時操作系統(tǒng)。雖然線程可能在規(guī)定的時間被喚醒，但是它能否做到，取決于系統(tǒng)可以調(diào)用Sleep，并且為dwMilliseconds參數(shù)傳遞INFINITE。這將告訴系統(tǒng)不要調(diào)度可以將0傳遞給Sleep。這將告訴系統(tǒng)，調(diào)用線程將釋放剩余的時間片，并迫使系統(tǒng)調(diào)度另一個線程。但是，系統(tǒng)可以對剛剛調(diào)用Sleep的線程重新調(diào)度。如果不存在多個擁有相SwitchoThread的函數(shù)，使得另一個可調(diào)度線程（如果存在能夠運(yùn)行：當(dāng)調(diào)用這個函數(shù)的時候，系統(tǒng)要查看是否存在一個迫切需要CPU時間的線程。如果沒有線SwitchToThread就對該線程進(jìn)行調(diào)度（該線程的優(yōu)先級可能低于調(diào)用SwitchToThread的線程。該資源。如果調(diào)用SwitchToThread函數(shù)時沒有其他線程能夠運(yùn)行，那么該函數(shù)返回FALSE，否調(diào)用SwitchToThread函數(shù)與調(diào)用Sleep是相似的，并且傳遞給它一個0ms的超時。差別是SwitchToThread允許優(yōu)先級較低的線程運(yùn)行。即使低優(yōu)先級線程迫切需要CPU時間，Sleep也能Windows98Windows98有時想要計算線程執(zhí)行某個任務(wù)需要多長的時間。許多人采取的辦法是編寫類似下面的代碼：這個代碼做了一個簡單的假設(shè)：即它不會被中斷。但是，在搶占式操作系統(tǒng)中，無法知道線程何時被賦予CP時間。當(dāng)取消線程的CPU時間時，就更難計算線程執(zhí)行不同任務(wù)時所PUindows提供了一個稱為GetThreadime表7-1GetThreadTimes時間 用英國時間日午夜后ns的時間間隔表示 用英國時間日午夜后ns的時間間隔表示 個100ns的CPU時間 個100ns的CPU時間GetProcesTimes返回的時間適用于某個進(jìn)程中的所有線程（甚至是已經(jīng)終止運(yùn)行的線程。Windows98遺憾的是，GetThreadTimes和GetProcessTimes這兩個函數(shù)在Windows98中不起作用。在Windows98中，沒有一個可靠的機(jī)制可供應(yīng)用程序來確定線程或進(jìn) tformSDK文檔中確實使人吃驚。不過如果“CONTEXT結(jié)構(gòu)包含了特定處理器的寄存器數(shù)據(jù)。系統(tǒng)使用CONTEXT結(jié)構(gòu)執(zhí)行各種內(nèi)部操作。目前，已經(jīng)存在為In、MIPS、Alpha和PowerPC處理器定義的CONTEXT結(jié)構(gòu)。若要Windows2000在哪個CPU上運(yùn)行。實際上，在WindowsCONTEXT結(jié)那么CONTEXT結(jié)構(gòu)中究竟存在哪些東西呢？它包含了主機(jī)CPU上的每個寄存器的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。在x86計算機(jī)上，數(shù)據(jù)成員是Eax、Ebx、Ecx、Edx等等。如果是Alpha成員包括IntV0、IntT0、IntT1、IntS0、IntRa和IntZero等等。下面這個代碼段顯示了x86的完整的CONTEXTCONTEXTCONTEXT_CONTROL包含CPU的控制寄存器，比如指令指針、堆棧指針、標(biāo)志和函數(shù)返回地址（與x86AlpyaCPU在調(diào)用函數(shù)時，將該函數(shù)的返回地址放入一個寄存器中。CONTEXT_INTEGER用于標(biāo)識CPU的整數(shù)寄存器。COTEXT_FLOATING_POIT用于標(biāo)識CP的浮點寄存器。CONTEXT_SEGMENTS用于標(biāo)識CPU的段寄存器（僅為x86處理器。CONTEXT_DEBUG_REGISTER用于標(biāo)識CPU的調(diào)試寄存器（僅為x86處理器。CONTEXT_EXTENDED_REGISTERS用于標(biāo)識CPU的擴(kuò)展寄存器Windows實際上允許查看線程內(nèi)核對象的內(nèi)部情況，以便抓取它當(dāng)前的一組CPU寄存器。進(jìn)行初始化，指明想要收回哪些寄存器，并將該結(jié)構(gòu)的地址傳遞給GetThreadContext。然后該在調(diào)用GetThreadContext函數(shù)之前，應(yīng)該調(diào)用SuspendThread，否則，線程可能被調(diào)度，而且線程的環(huán)境可能與你收回的不同。一個線程實際上有兩個環(huán)境。一個是用戶方式，一個是內(nèi)核方式。GetThreadContext只能返回線程的用戶方式環(huán)境。如果調(diào)用SuspendThread來停止線程的運(yùn)行，但是該線程目前正在用內(nèi)核方式運(yùn)行，那么，即使SuspendThread線程的運(yùn)行，它的用戶方式仍然處于穩(wěn)定狀態(tài)。線程在恢復(fù)用戶方式之前，它無法執(zhí)行的用戶方式代碼，因此可以放心地將線程視為處于暫停狀態(tài)，GetThreadContext函數(shù)將能正常運(yùn)CONTEXT結(jié)構(gòu)的ContextFlag成員并不與任何CPU寄存器相對應(yīng)。無論是何種CPU結(jié)構(gòu)，該成員存在于所有CONTEXT結(jié)構(gòu)定義中。ContextFlags成員用于向GetThreadContext注意，在調(diào)用GetThreadContext之前，首先必須對CONTEXT結(jié)構(gòu)中的ContextFlag成員進(jìn)ContexFlags初始化：下面是一些標(biāo)識符，使用這些標(biāo)識符可以獲得線程的所有重要的寄存器（即視為表7- CONTEXT_CONTROL|CONTEXT_INTEGER| CONTEXT_CONTROL|CONTEXT_FLOATING_POINT|當(dāng)GetThreadContext返回時，能夠很容易地查看線程的任何寄存器的值，但是要記住，這意味著必須編寫與CPU相關(guān)的代碼。表7-3根據(jù)CPU類型列出了CONTEXT結(jié)構(gòu)的指令指針和堆棧指針。表7-3CONTEXT

在調(diào)用SetThreadContext之前，必須再次對CONTEXT的ContextFlags成員進(jìn)行初始化，如下面的代碼所示：這有可能導(dǎo)致線程中的，向用戶顯示未處理的異常消息框，同時，進(jìn)程GetThreadContext和SetThreadContext函數(shù)使你能夠?qū)€程進(jìn)行許多方面的控制，但是在使用它們時應(yīng)該。實際上，幾乎沒有應(yīng)用程序調(diào)用這些函數(shù)。增加這些函數(shù)是為了增強(qiáng)調(diào)試程序和其他工具的功能。任何應(yīng)用程序都可以調(diào)用它們。本章開頭講述了CPU20ms，然后調(diào)度程序?qū)⒘硪粋€可調(diào)度的線程分配給CPU的。如果所有線程具有相同的優(yōu)先級，那么就會發(fā)生這種情況，但是，在現(xiàn)實環(huán)境中，線程被賦予許多不同的優(yōu)先級，這會影響到調(diào)度程序?qū)⒛膫€線程取出來作為下一個要運(yùn)每個線程都會被賦予一個從0（最低）到31（最高）的優(yōu)先級號碼。當(dāng)系統(tǒng)確定將哪個線程分配給CU時，它首先觀察優(yōu)先級為1的線程，并以循環(huán)方式對它們進(jìn)行調(diào)度。如果優(yōu)先級為31的線程可以調(diào)度，那么就將該線程賦予一個C。在該線程的時間片結(jié)束時，系統(tǒng)要查看31C。只要優(yōu)先級為31的線程是可調(diào)度的，系統(tǒng)就絕對不會將優(yōu)先級為0到30的線程分配給CPU。這種情況稱為渴求調(diào)度（starvation）。當(dāng)高優(yōu)先級線程使用大量的CPU時間，從而使得低優(yōu)先持繁忙狀態(tài)，只有當(dāng)沒有線程可以調(diào)度的時候，CPU才處于空閑狀態(tài)。人們可能認(rèn)為，在這樣的系統(tǒng)中，低優(yōu)先級線程得不到機(jī)會運(yùn)行。不過正像前面的那樣，在任何一個時段內(nèi)，系統(tǒng)中的大多數(shù)線程是不能調(diào)度的。例如，如果進(jìn)程的主線用GetMessage函數(shù)，而系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)沒有線程可以供它使用，那么系統(tǒng)就暫停進(jìn)程的線程運(yùn)行，釋放該線程的剩余時間片，并且立即將CPU分配給另一個等待運(yùn)行的線程。如果沒有為teae函數(shù)顯示可供檢索的消息，那么進(jìn)程的線程將保持暫停狀態(tài)，并且決不會被分配給C。但是，當(dāng)消息被置于線程的隊列中時，系統(tǒng)就知道該線程不應(yīng)該再處于C?，F(xiàn)在考慮另一個問題。高優(yōu)先級線程將搶在低優(yōu)先級線程之前運(yùn)行，不管低優(yōu)先級線程正5的線程正在運(yùn)行，系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)一個高優(yōu)先級的線程準(zhǔn)備要運(yùn)行，那么系統(tǒng)就會立即暫停低優(yōu)先級線程的運(yùn)行（即使它處于它的時間片中，并且將CPU分配給高優(yōu)先級線程，使它獲得一個完整的時間片。還有，當(dāng)系統(tǒng)引導(dǎo)時，它會創(chuàng)建一個特殊的線程，稱為0頁線程。該線程被賦予優(yōu)先級0，當(dāng)?shù)拈_發(fā)人員設(shè)計線度程序時，他們發(fā)現(xiàn)該調(diào)度程序無法在所有時間適應(yīng)所WindowsNT問世時，對象鏈接和嵌（OLE），OLE應(yīng)用程序已經(jīng)見慣。游戲軟件已經(jīng)相當(dāng)流行。當(dāng)然，在WindosT的早期，并沒有地考慮Internet的題。調(diào)度算法對用戶運(yùn)的應(yīng)用程序型有著相當(dāng)?shù)挠?。從一開始，的開發(fā)人員就認(rèn)識到，隨著系統(tǒng)的用途的變化，他們必須不斷修改調(diào)度算法。但是，軟件開發(fā)人員需要在今天編寫軟件，而則要保證軟件能夠在將來的系統(tǒng)版本上運(yùn)行。那么如何改WindowsAPI展示了系統(tǒng)的調(diào)度程序上的一個抽象層，這樣就不會直接與調(diào)度程序行通信。相反，要調(diào)用Wndos函數(shù)，以便根據(jù)運(yùn)行的系統(tǒng)版本“轉(zhuǎn)換”參數(shù)。本章將介紹這然后，應(yīng)該根據(jù)你的應(yīng)用程序中的線程應(yīng)該具備何種響應(yīng)性，選擇一個優(yōu)先級類。這聽起來有些費(fèi)解，不過情況確實如此。不想出任何來可能影響你的代碼運(yùn)的承諾。indows支持6個優(yōu)先級類：即空閑、低于正常、正常、高于正常、高和實時。當(dāng)然，正99%的應(yīng)用程序均使用這個優(yōu)先級類。表7-4描述了這些優(yōu)先級類。表7-4Windows 描實時 進(jìn)程中的線程必須立即對作出響應(yīng)以便執(zhí)行關(guān)鍵時間的任務(wù)。該進(jìn)程中的線程還會搶先于操作系統(tǒng)組件之前運(yùn)行。使用本優(yōu)先級類時必須 TaskManager（任務(wù)管理器）在這個類上運(yùn)行，以便用戶可以撤消脫 進(jìn)程中的線程在正常優(yōu)先級與高優(yōu)先級之間運(yùn)行（這是Windows 當(dāng)系統(tǒng)什么也不做的時候，將空閑優(yōu)先級類用于應(yīng)用程序的運(yùn)行是最恰當(dāng)不過的。沒有用交互方式使用的計算機(jī)有可能仍然很繁忙（比如作為文件服務(wù)器，不應(yīng)該與屏幕保護(hù)程序爭用CPU時間。定期更新系統(tǒng)的某些狀態(tài)的統(tǒng)計信息應(yīng)用程序不應(yīng)該干擾關(guān)鍵任務(wù)的運(yùn)行。WindowsExplorer是在高優(yōu)先級上運(yùn)行的。大多數(shù)時間Explorer的線程是暫停的，等待用戶按下操作鍵或者點擊鼠標(biāo)按鈕時被喚醒。當(dāng)Explorer的線程處于暫停狀態(tài)時，系統(tǒng)不將它的線程分配給CPU。因為這將使低優(yōu)先級線程得以運(yùn)行。但是一旦用戶按下一個操作鍵或組合鍵，如Ctrl+Esc，系統(tǒng)就會喚醒Explorer的線程（當(dāng)用戶按下Ctrl+Esc組合鍵時，也會出現(xiàn)Start菜單。如果低優(yōu)先級線程正在運(yùn)行，系統(tǒng)會立即搶在這些線程的前面，讓Explorer就是按這種方法設(shè)計Explorer的，因為用戶希望無論系統(tǒng)中正在運(yùn)行什么，外殼程序都具有極強(qiáng)的響應(yīng)能力。實際上，即使低優(yōu)先級線程在無限循環(huán)中暫停運(yùn)行，也能顯示Explorer的窗口。由于Explorer的線程擁有較高的優(yōu)先級，因此執(zhí)行無限循環(huán)的線程被搶占，Explorer讓用戶終止掛起進(jìn)程的運(yùn)行。Explorer可做，不必占用CP時間。如果情況不是如此，那么整個系統(tǒng)的運(yùn)行速度就會慢得多，許多應(yīng)用程序就不會作出響應(yīng)。應(yīng)該盡可能避免使用實時優(yōu)先級類。實際上WindowsNT3.1序展示這個優(yōu)先級類，盡管該操作系統(tǒng)支持這個類。實時優(yōu)先級是很高的優(yōu)先級，它可能干擾操作系統(tǒng)任務(wù)的運(yùn)行，因為大多數(shù)操作系統(tǒng)線程均以較低的優(yōu)先級來運(yùn)行。因此實時線程可能必要的磁盤I/O信息和網(wǎng)絡(luò)信息的產(chǎn)生。此外，鍵盤和鼠標(biāo)輸入將無法及時得到處理，用戶可能以為系統(tǒng)已經(jīng)暫停運(yùn)行。大體來說，必須有足夠的理由才能使用實時優(yōu)先級，比如需要以很短的等待時間來響應(yīng)硬件，或者執(zhí)行某些不能中斷的短期任務(wù)。注 當(dāng)然，大多數(shù)進(jìn)程都屬于正常優(yōu)先級類。低于正常和高于正常的優(yōu)先級類是Windos2000中的新增優(yōu)先級。增加這些優(yōu)先級類的原因是，有若干家公司抱怨現(xiàn)有的優(yōu)先級類無一旦選定了優(yōu)先級類之后，就不必考慮你的應(yīng)用程序與其他應(yīng)用程序之間的關(guān)系，只需要集中考慮你的應(yīng)用程序中的各個線程。Windows支持7個相對的線程優(yōu)先級：即空閑、最低、低于正常、正常、高于正常、最高和關(guān)鍵時間優(yōu)先級。這些優(yōu)先級是相對于進(jìn)程的優(yōu)先級類而言的。大多數(shù)線程都使用正常線程優(yōu)先級。表7-5描述了這些相對的線程優(yōu)先級。表7-5 類來說，線程在優(yōu)先級1上運(yùn)行概括起來說，進(jìn)程是優(yōu)先級類的一個組成部分，你為進(jìn)程中的線程賦予相對線程優(yōu)先級。這里沒有講到到3的優(yōu)先級的任何情況。應(yīng)用程序開發(fā)人員從來不必具體設(shè)置優(yōu)先級。相反，系統(tǒng)負(fù)責(zé)將進(jìn)程的優(yōu)先級類和線程的相對優(yōu)先級映射到一個優(yōu)先級上。正是這種映射方式，不想拘泥不變。實際上這種映射方式是隨著系統(tǒng)的版本的升級而變化的。表7-6顯示了這種映射方式是如何用于Windows2000的，注意，WindowsNT的早期版本和某些Windows95和Windows98版本采用了不同的映射方式。未來的Windows版本中的映射方式例如，正常進(jìn)程中的正常線程被賦予的優(yōu)先級是8。由于大多數(shù)進(jìn)程屬于正常優(yōu)先級類，而大多數(shù)線程屬于正常線程優(yōu)先級，因此系統(tǒng)中的大多數(shù)線程的優(yōu)先級是8。13為8，那么線程的優(yōu)先級就變?yōu)?。如果改變了進(jìn)程的優(yōu)先級類，線程的相對優(yōu)先級不變，但是表7-6優(yōu)先級高684683579246811111注意，表7-6并沒有顯示優(yōu)先級的等級為0的線程。這是因為0優(yōu)先級保留供零頁線程使用，017、18、19、202127282930。如果編寫一個以內(nèi)核方式運(yùn)行的設(shè)備驅(qū)動程序，可以獲得這些優(yōu)先級等級，而用戶方式的應(yīng)用程序則不能。另外還要注意，實時優(yōu)先級類中的線程不能低于優(yōu)先級等級1615。注意有些人常常搞不清進(jìn)程優(yōu)先級類的概念。他們認(rèn)為這可能意味著進(jìn)程是可以調(diào)度的。但是進(jìn)程是根本不能調(diào)度的，只有線程才能被調(diào)度。進(jìn)程優(yōu)先級類是個抽象概念，提出這個概念的目的，是為了幫助你將它與調(diào)度程序的內(nèi)部運(yùn)行情況區(qū)分開來。它沒有其他目的。注意一般來說，大多數(shù)時候高優(yōu)先級的線程不應(yīng)該處于可調(diào)度狀態(tài)。當(dāng)線程要進(jìn)行某種操作時，它能迅速獲得CPU時間。這時線程應(yīng)該盡可能少地執(zhí)行CPU指令，并返執(zhí)行大量的CPU指令來進(jìn)行它的操作。如果按照這些原則來辦，整個操作系統(tǒng)就能正確地對用戶作出響應(yīng)。表7-7 標(biāo)識 創(chuàng)建子進(jìn)程的進(jìn)程負(fù)責(zé)選擇子進(jìn)程運(yùn)行的優(yōu)先級類，這看起來有點奇怪。讓我們以Explorer為例來說明這個問題。當(dāng)使用Explorer行。Explorer不知道進(jìn)程在做什么，也不知道隔多長時間它的線程需要進(jìn)行調(diào)度。但是，一旦子進(jìn)程運(yùn)行，它就能夠通過調(diào)用SetPriorityClas該函數(shù)將hProces標(biāo)識的優(yōu)先級類改為fdwPriority參數(shù)中設(shè)定的值。fdwPriority參數(shù)可以是表7-7顯示的標(biāo)識符之一。由于該函數(shù)帶有一個進(jìn)程句柄，因此，只要擁有該進(jìn)程的句柄和足夠的權(quán)，就能夠改變系統(tǒng)中運(yùn)行的任何進(jìn)程的優(yōu)先級類。當(dāng)使用命令外殼啟動一個程序時，該程序的起始優(yōu)先級是正常優(yōu)先級。但是，如果使用Start命令來啟動該程序，可以使用一個開關(guān)來設(shè)定應(yīng)用程序的起始優(yōu)先級。例如，在命令外殼輸入下面 令可使系統(tǒng)啟動Calculator，并在開時空閑優(yōu)先級來運(yùn)行它：StartBELOWNORMAL、NORMAL、ABOVENORMAL、HIGH/REALTIME等開關(guān)，以便按它們各自的優(yōu)先級啟動執(zhí)行一個應(yīng)用程序。當(dāng)然，一旦應(yīng)用程序啟動運(yùn)行，它就可以調(diào)用SetPriorityClasWindows Windows98的Start命令并不支持這些開關(guān)中的任何一個。WindowsWindows2000的TaskManager使得用戶可以改變進(jìn)程的優(yōu)先級類。圖72顯示了Manager的Processes選項卡，它顯示了當(dāng)前運(yùn)行的所有進(jìn)程。BasePri級類?？梢愿淖冞M(jìn)程的優(yōu)先級類，方法是選定一個進(jìn)程，然后從上下文菜單的SetPriority（設(shè)圖7-2WindowsTaskManagerCreateThread沒有為調(diào)用者提供一個設(shè)置新線程的相對優(yōu)先級的方法。若要設(shè)置和獲得線程的相對優(yōu)先級，必須調(diào)用下面的這些函數(shù)：表7-8 注意，CreateThread函數(shù)創(chuàng)建的新函數(shù)帶有的相對優(yōu)先級總是正常優(yōu)先級。若要使線程以空閑優(yōu)先級來運(yùn)行，應(yīng)該將CRETE_SUSPENDED標(biāo)志傳遞給CreateThread函數(shù)，這可以防止SetThreadPriority，將線程的優(yōu)先級改為相對空閑優(yōu)先級。這時可以調(diào)用ResumeThread，使得線程成為可調(diào)度的線程。你不知道線程何時能夠獲得CP時間，但是調(diào)度程序會考慮這樣一個情況，即該線程擁有一個空閑優(yōu)先級。最后，可以關(guān)閉新線程的句柄，一旦線程終止運(yùn)行，內(nèi)核對象就能被撤消。 Windows沒有提供返回線程的優(yōu)先級的函數(shù)。這是故意進(jìn)行的。記住，保留了隨時修改調(diào)度算法的權(quán)利。你不會設(shè)計需要調(diào)度算法專門知識的應(yīng)程序。如果堅持使用進(jìn)程優(yōu)先級類和相對線程優(yōu)先級，你的應(yīng)用程序不僅現(xiàn)在能夠順通過將線程的相對優(yōu)先級與線程的進(jìn)程優(yōu)先級類綜合起來考慮，系統(tǒng)就可以確定線程的優(yōu)先級等級。有時這稱為線程的基本優(yōu)先級等級。系統(tǒng)常常要提高線程的優(yōu)先級等級，以便對窗口消息或磁盤等I/O作出響應(yīng)。例如，在高優(yōu)先級類進(jìn)程中的一個正常優(yōu)先級等級的線程的基本優(yōu)先級等級是13。如果用戶按下一個操作鍵，系統(tǒng)就會將一個WM_KEYDOWN消息放入線程的隊列中。由于一個消息已經(jīng)出現(xiàn)程的隊列中，因此該線程就是可調(diào)度的線程。此外，鍵盤設(shè)備驅(qū)動程序也能夠訴系統(tǒng)暫時提高線程的優(yōu)先級等級。該線程的優(yōu)先級等級可能提高2級，其當(dāng)前優(yōu)先級等級改系統(tǒng)在優(yōu)先級為5時為一個時間片對該線程進(jìn)行調(diào)度。一旦該時間片結(jié)束，系統(tǒng)便將線程的優(yōu)先級遞減1，使下一個時間片的線程優(yōu)先級降為14。該線程的第三個時間片按優(yōu)先級等級13行線執(zhí)的，本等級1來執(zhí)。注意，線程的當(dāng)前優(yōu)先級等級決不會低于線程的基本優(yōu)先級等級。此外，導(dǎo)致線程成為可調(diào)度程設(shè)備動序以決優(yōu)級級提的量。并沒有規(guī)定各個設(shè)備驅(qū)動程序可以給線程的優(yōu)先級提高多少個等級。這樣就使得可以不斷地調(diào)整線程優(yōu)先級提高的動態(tài)等級，以確定最佳的總體響應(yīng)性能。1至15之間的線程提高其優(yōu)先級等級。實際上這是因為這個（15由于實時范圍中的線程能夠執(zhí)行大多數(shù)操作系統(tǒng)的函數(shù)，因此給等級的提高規(guī)定一個范圍，就可以防止應(yīng)用程序干擾操作系統(tǒng)的運(yùn)行。另外，系統(tǒng)決不會動態(tài)提高實時范圍內(nèi)的線程優(yōu)先級等級。有些編程人員抱怨說，系統(tǒng)動態(tài)提高線程優(yōu)先級等級的功能對他們的線程性能會產(chǎn)生一種不良的影響，為此增加了下面兩個函數(shù)，這樣就能夠使系統(tǒng)的動態(tài)提高線程優(yōu)先級等級的功能不起作用：SetProcessPriorityBoost負(fù)責(zé)告訴系統(tǒng)激活或停用進(jìn)行中的所有線程的優(yōu)先級提高功能，而SetThreadPriorityBoost則讓你激活或停用各個線程的優(yōu)先級提高功能。這兩個函數(shù)具有許多相似的共性，可以用來確定是激活還是停用優(yōu)先級提高功能：Windows Windows98沒有提供這4另一種情況也會導(dǎo)致系統(tǒng)動態(tài)地提高線程的優(yōu)先級等級。比一個優(yōu)先級為4的線程準(zhǔn)84的線程就非?？释玫紺PU時間。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)一個線程在大約3至4內(nèi)一直渴望得到CPU時間，它就將這個渴望得到CPU時間的線程的優(yōu)先級動態(tài)提高到15，并讓該線程運(yùn)行兩倍于它的時間Winos能夠為前臺進(jìn)程中的線整其調(diào)度算法。對于Wndos000來說，系統(tǒng)可以為前臺進(jìn)程的線程提供比通常多的CU時間量。這種調(diào)整只能臺進(jìn)程屬于正常優(yōu)先級類的進(jìn)程時Windows2000實際上允許用戶對這種調(diào)整進(jìn)行相應(yīng)的配置。在SystemProperties（系統(tǒng)屬性）框的Advanced選項卡上，用戶可以單擊PerformanceOptions(性能選項)按鈕，打開圖圖7-3PerformanceOptions如果用戶選擇優(yōu)化應(yīng)用程序的性能，系統(tǒng)就執(zhí)行配置的調(diào)整。如果用戶選擇優(yōu)化服務(wù)程序的性能，系統(tǒng)就不進(jìn)行調(diào)整。當(dāng)安裝Windows2000的專業(yè)版時，Applications就會被默認(rèn)選定。對于Windows2000的所有其他版本，則默認(rèn)選定BackgroundServices，因為計算機(jī)將主，Windows98也會對正常優(yōu)先級類的進(jìn)程中的線度算法進(jìn)行調(diào)整。當(dāng)一個優(yōu)先級為正常的進(jìn)程移到前臺時，系統(tǒng)便將最低、低于正常、正常、高于正常和最高等1，優(yōu)先級為空閑和關(guān)鍵時間的線程的優(yōu)先級則不予提高。因此，9而不是8。當(dāng)進(jìn)程返回時，進(jìn)中的線程便自動回它們定好的基本優(yōu)先級等級。Windows98 Windows98沒有提供允許用戶配置這種調(diào)整的任何用戶界面，因為Windows98不是作為服務(wù)器來運(yùn)行的。將進(jìn)程改為前臺進(jìn)程的原因是，使它們能夠?qū)τ脩舻妮斎敫斓刈鞒鲰憫?yīng)。如果不改為前臺進(jìn)程，那么在的正常打印進(jìn)程與在接收用輸入的正常進(jìn)程就會地爭用CPU時間。用戶會發(fā)現(xiàn)文本無法臺應(yīng)用程序中順利地顯示。但是，由于系統(tǒng)改變了前臺進(jìn)程的線使用SchedulingLab應(yīng)程序“07SchedLab.exe見后面的7-1，可以對進(jìn)程優(yōu)先級類和相對線程優(yōu)先級進(jìn)行操作試驗，以了解它們對系統(tǒng)的總體性能產(chǎn)生的影響。該應(yīng)用程序的07-SchedLab7-4開始時，主線程總是處于繁忙狀態(tài)，因此CPU的使用量立即跳到100%。該主線程連續(xù)遞Manager，以便所有實例的CPU使用量。相等的CPU時間（TaskManager應(yīng)該顯示應(yīng)用程序的所有實例大致相同的CPU使用量百分比。CPU使用量。而其他實例中的數(shù)字滾動則沒有規(guī)律。但是其他實例的數(shù)字不會完全停止?jié)L動，因為系統(tǒng)將為渴求CP時間的線程自動執(zhí)行優(yōu)先級的動態(tài)提高。不管怎樣，可以隨意調(diào)整優(yōu)先SchedulingLab應(yīng)用程序進(jìn)行了編碼，這樣就無法將進(jìn)程改為實時優(yōu)先級類，這可以防止操作系統(tǒng)線程的不正常的運(yùn)行。如果想要試用實時優(yōu)先級，必須自己修改源代碼?？梢允褂胑ep域，使主線0到999之間的任意毫秒內(nèi)無法調(diào)度。請試用這項功能，并觀察傳遞僅為ms的睡眠值時可以重新獲得多少C時間。在我的30zetimI筆記本電腦上，我贏得了9%的C單擊Suspend（暫停）按鈕，可使主線程產(chǎn)生一個子線程。這個子線程能夠暫停主線程的運(yùn)行，并顯示圖7-5圖7-5當(dāng)這個息框顯時，線完全暫運(yùn)行并且使用任何CPU時間。子線程也不用任何CP時間，因為它是在等待用戶執(zhí)行某種操作。當(dāng)消息框顯示時，可以將它移到應(yīng)用程序的主窗口，然后將它移開，這樣就能夠看到主窗口。由于主線程已經(jīng)暫停運(yùn)行，因此主窗口將無法接收任何窗口消息（包括WM_PAINT。這證明該線程已經(jīng)暫停運(yùn)行。當(dāng)關(guān)閉該消息框，CP使用量回到100%。要一，前紹的PerformanceOptions框，將Application改為BackgroundServices，或者將Backgroundervices改為Application。然后打開SchedLab程序的多個實例，將它們?nèi)吭O(shè)置為正常優(yōu)先級類，并激活其中的一個，使之成為一個前臺進(jìn)程。這時就能夠看到性能的設(shè)置對前臺/進(jìn)程產(chǎn)生的影響。7-1SchedLabWindows2000使用軟親緣性來進(jìn)行操作。這意味著如果所有其他因素相同的話，它將設(shè)法在它上次運(yùn)行的那個處理器上運(yùn)行線程。讓線程留在單個處理器上，有助于重復(fù)使用仍然在處理器的內(nèi)存高速緩存中的數(shù)據(jù)。有一種新的計算機(jī)結(jié)構(gòu)，稱為（非統(tǒng)一內(nèi)存），在該結(jié)構(gòu)中，計算機(jī)包含若干塊插件板，每個插件板上有4個C7-6顯示了一臺配有3塊插件板的計算機(jī)，總共有2個C12個C 圖7-6NUMA當(dāng)CPU，NUMA系統(tǒng)運(yùn)行的性能最好。如果CPU需要位于另一個插件板上的內(nèi)存時，性能就會大大降低。在這樣的環(huán)境中，就需要來自一個進(jìn)程中的線CPU0至3上運(yùn)，另個的CPU4至7上運(yùn)行，依次類推。Windos2000允許設(shè)置進(jìn)程和線程的親緣性。換句話說，可以控制哪個CPU能夠運(yùn)行某些線程。這稱為硬親緣性。第一個參數(shù)hProcess用于指明要影響的是哪個進(jìn)程。第二個參數(shù)dwProcessAffinityMask是 可以在CPU0和CPU2上運(yùn)行，但是不能在CPU1和CPU3至31上運(yùn)行。注意，子進(jìn)程可以繼承進(jìn)程的親緣性。因此，如果一個進(jìn)程的親緣性是0x 那么它的子進(jìn)程中的任何線程都擁有相同的位，并共享相同的CPU。此外，可以使用作業(yè)這里也可以傳遞想要親緣性的進(jìn)程句柄，該函數(shù)填入pdwProcessAffinityMask指向變量。該函數(shù)還能返回系統(tǒng)的親緣性（在pdwSystemAffinityMask指向的變量中。系統(tǒng)的親緣性用于指明系統(tǒng)的哪個CPU能夠處理線程。進(jìn)程的親緣性始終是一個系統(tǒng)的親緣Windows98 無論計算機(jī)中實際擁有多少個CPU，Windows98只使用一個CPU。因CPU上去運(yùn)行。有時可能想要CPU4個線程的進(jìn)程，它們在擁有4個CPU的計算機(jī)上運(yùn)行。如果這些線程中的一個線程正在執(zhí)行非常重要的操作，而你想增加某個CPU3個線程進(jìn)行了限制，使它們不能在CPU0上運(yùn)行，而只能在PU1、2和3上運(yùn)行。該函數(shù)中的hThreaddThreadAffinityMask用于指明該線程能