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PoEdu - Windows阶段班 【Po学校】Lesson006_线程_线程的启动到消亡 &线程状态 & 线程安全 & CONTEXT结构体 & 令牌锁

时间:2017-06-22 21:51:52      阅读:252      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

标签:mon   调用   demo   包含   struct   处理机   ges   not   设计者   

    • 011_线程启动到死亡的详细讲解

      • 1. 线程内核对象
        • 使用计数 2 ##决定当前线程何时销毁
        • 暂停计数 1 ##UINT类型初始为1,可以暂停多次,如置为0则取消暂停。
        • 退出代码 STILL_ACTIVE
        • Signaled FALSE
        • CONTEXT 为空
      • 2. 栈
        ##在隶属于当前进程的空间中,分配一块“栈”空间,以供线程使用
        • 参数 lpParam
        • 入口地址 lpfnAddr
      • 3. CONTEXT
        ##线程上一次运行时的寄存器
        • IP(指令寄存器) void RtlUserThreadStart(未公开的函数)(lpParam,lpFnAddr)
        • SP(栈寄存器) lpFnAddr
      • 4. 交给CPU调度
      • 5. RtlUserThreadStart
        • SEH ##设置结构化异常
        • 调用线程函数,传递lpParam
        • 等待线程函数的返回
        • ExitThread ## 使用计数递减
    • 012_beginthreadex和CreateThread

      • 多线程运行库的设置
        技术分享
      • _beginthreadex() 函数隶属于C标准的运行库,要包含头文件: process.h
      • 非线程安全:
        • 多线程访问全局变量时,会有出错的机率。
        • 举例C语言的错误处理机制:errno 非线程安全
        • C语言的设计者,为了解决线程的安全问题,给出了_beginthreadex()函数。
      • _beginthreadex()函数的区别:
        • 1 参数与 CreateThread()函数的参数意义相同,但其类型已经不同。
        • 2 beginthreadex()比CreateThread()函数,多开辟了一段空间,分配在堆上面,存储一些全局的变量。以期线程安全。多分配了堆空间后,才来调用CreateThread();
        • 3 使用beginthreadex()要配套_endthreadex()使用.
      • 建议使用_beginthreadex(),有多分配一段堆空间。
        • _beginthread()函数不建议使用,因为其并没有多分配一段堆空间。这里要注意使用EX版本的函数。
    • 013_线程状态

      技术分享
    • 014_线程的挂起转态

      • 启动

        • CONTEXT 初始
        • 使用计数 置为2
        • 暂停计数 置为1
          • 在后续CreateThread完成后,减1得出0,为0则进入CPU的调度。当前线程是可执行的状态。
      • 运行

        • 执行我们的函数
          • 时不时的切换线程,将CPU寄存器的状态写入CONTEXT
          • 切换到当前时,先读取CONTEXT
      • 挂起

        • SuspendThread() 32位 Wow64SuspendThread() 64位
          • 调用暂停线程函数SuspendThread(),函数会把暂停计数+1
          • SuspendThread函数会返回0,第一次调用结束时返回1;第二次调用时返回1,第二次结束时返回2. 此函数有调用时的返回,与结束时的返回。
        • ResumeThread() 恢复挂起线程
          • 调用此函数,会把当前线程的暂停计数-1
          • 有几次挂起,就要有几次恢复调用,不然线程仍然不会进入运行。
        • 不建议使用线程的挂起:
          • 如果线程入口函数里面,有new新的堆空间,而操作系统切换线程时,有可能会使得这块堆空间,在被占用的情况下,却没有占用的标记。此时当此堆空间被访问时,就出了非常隐蔽的BUG。
          • 要区分2种挂起:
          • 1 操作系统切换线程时的“挂起”——在“池”中
            • 准确来说是“切换”线程。按操作系统的算法,线程在进行CPU调度时,所产生的暂停。
          • 2 SuspendThread()函数产生的挂起 ——不在“池”中
            • 挂起的线程被拿出CPU的线程运行调度池
    • 015_线程 等待、休眠、及饥饿线程

      • 等待休眠 Sleep()

        • Sleep(100); 表示休眠100毫秒后,CPU再来运行;
        • 这里100毫秒并不能准确不差,因为windows操作系统非实时的,CPU的运行时调度也是非实时的;所以在时间方面有一点误差,只能说是无限接近100毫秒。
        • 放弃当前的时间片,在一段时间之内,CPU不会调度此线程
        • Sleep(INFINITE) 永远等待
          • INFINITE 其值为-1;
          • 一直等待到进程结束
        • Sleep(0) 放弃线程执行时间片
        • SwitchToThread() 把CPU剩余的时间片,分配给"饥饿度"较高的线程.
          • 调度另外一个线程,也就是把CPU的执行周期给另外一个线程身上。
          • CPU时间片“饥饿度”:如果一此线程相对时间片很少,或者一直没有得到执行,我们就称其为“饥饿”线程。饥饿度相对较高。
    • 016_CONTEXT结构体

      • 源码
        typedef struct _CONTEXT {
            //
            // The flags values within this flag control the contents of
            // a CONTEXT record.
            //
            // If the context record is used as an input parameter, then
            // for each portion of the context record controlled by a flag
            // whose value is set, it is assumed that that portion of the
            // context record contains valid context. If the context record
            // is being used to modify a threads context, then only that
            // portion of the threads context will be modified.
            //
            // If the context record is used as an IN OUT parameter to capture
            // the context of a thread, then only those portions of the thread‘s
            // context corresponding to set flags will be returned.
            //
            // The context record is never used as an OUT only parameter.
            //
            DWORD ContextFlags;
            //
            // This section is specified/returned if CONTEXT_DEBUG_REGISTERS is
            // set in ContextFlags.  Note that CONTEXT_DEBUG_REGISTERS is NOT
            // included in CONTEXT_FULL.
            //
            DWORD   Dr0;
            DWORD   Dr1;
            DWORD   Dr2;
            DWORD   Dr3;
            DWORD   Dr6;
            DWORD   Dr7;
            //
            // This section is specified/returned if the
            // ContextFlags word contians the flag CONTEXT_FLOATING_POINT.
            //
            FLOATING_SAVE_AREA FloatSave;
            //
            // This section is specified/returned if the
            // ContextFlags word contians the flag CONTEXT_SEGMENTS.
            //
            DWORD   SegGs;
            DWORD   SegFs;
            DWORD   SegEs;
            DWORD   SegDs;
            //
            // This section is specified/returned if the
            // ContextFlags word contians the flag CONTEXT_INTEGER.
            //
            DWORD   Edi;
            DWORD   Esi;
            DWORD   Ebx;
            DWORD   Edx;
            DWORD   Ecx;
            DWORD   Eax;
            //
            // This section is specified/returned if the
            // ContextFlags word contians the flag CONTEXT_CONTROL.
            //
            DWORD   Ebp;
            DWORD   Eip;
            DWORD   SegCs;              // MUST BE SANITIZED
            DWORD   EFlags;             // MUST BE SANITIZED
            DWORD   Esp;
            DWORD   SegSs;
            //
            // This section is specified/returned if the ContextFlags word
            // contains the flag CONTEXT_EXTENDED_REGISTERS.
            // The format and contexts are processor specific
            //
            BYTE    ExtendedRegisters[MAXIMUM_SUPPORTED_EXTENSION];
        } CONTEXT;
        

          


    • 017_线程安全及上锁

      • 示例
      • // ContextDemo.cpp : 定义控制台应用程序的入口点。
        //
        
        #include "stdafx.h"
        #include <windows.h>
        #include <process.h>
        
        BOOL bUseing = FALSE;
        
        unsigned int __stdcall ThreadRun(void* lParam)
        {
        	int nNum = 0;
        	while (true)
        	{
        		if (!bUseing)
        		{
        			bUseing = TRUE;
        			_tprintf(TEXT("ThreadRun:%d\r\n"), nNum++);
        			bUseing = FALSE;
        		}
        	}
        
        }
        
        unsigned int __stdcall ThreadMonitor(void* lParam)
        {
        	HANDLE hThread = (HANDLE)(lParam);
        	while (true)
        	{
        		CONTEXT context;
        		context.ContextFlags = CONTEXT_ALL;
        
        		SuspendThread(hThread);
        		GetThreadContext(hThread, &context);
        		if (!bUseing)
        		{
        			bUseing = TRUE;				
        			_tprintf(TEXT("EAX:0x%x ESP:0x%x EIP:0x%x\r\n"), context.Eax, context.Esp, context.Eip);			
        			bUseing = FALSE;
        		}	
        		ResumeThread(hThread);
        	}
        }
        
        int main()
        {
        	HANDLE hThreads[2];
        	hThreads[0] = (HANDLE)_beginthreadex(nullptr, 0, ThreadRun,nullptr, 0, nullptr);
        	hThreads[1] = (HANDLE)_beginthreadex(nullptr, 0, ThreadMonitor,hThreads[0], 0, nullptr);
        	WaitForMultipleObjects(sizeof(hThreads)/sizeof(HANDLE),hThreads,true,INFINITE);
        	for (int i = 0; i<sizeof(hThreads)/sizeof(HANDLE);++i)
        	{
        		CloseHandle(hThreads[i]);
        	}
            return 0;
        }
        

         

PoEdu - Windows阶段班 【Po学校】Lesson006_线程_线程的启动到消亡 &线程状态 & 线程安全 & CONTEXT结构体 & 令牌锁

标签:mon   调用   demo   包含   struct   处理机   ges   not   设计者   

原文地址:http://www.cnblogs.com/bing-z/p/7067108.html

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