Win 32 多執行緒程式設計學習筆記之一 基本概念

2021-06-19 02:42:08 字數 1688 閱讀 3093

1.從win32角度看,程序含有記憶體和資源。被程序擁有的記憶體,理論上可以高達2gb。資源則包括核心物件(如file handles和執行緒),user資源(如對話方塊和字串),gdi資源(如devives context和brushes)。

2.程序本身並不能夠執行,它只是提供乙個安置記憶體和執行緒的地方。

3.matt pietrek在windows 95 system programming secrets一書中的解釋是:「程序就是一大堆物件的所有權的集合」,也就是說,程序擁有物件。程序可以擁有記憶體(更精確地說是擁有memory context),可以擁有file handles,可以擁有執行緒,也可以擁有一大串dll模組(被載入這一程序的位址空間中)。

4.每乙個程序都關係到記憶體。記憶體可以大致分為3種型別:

code,data,stack

5.code是程式的可執行部分,一定是唯讀性質。這是cpu唯一允許執行的記憶體。可執行windows nt的兩種晶元:intel晶元和risc晶元都有這項限制。

6.data是你的程式中的所有變數(不包括函式中的區域性變數),可以區分為全域性變數和靜態變數兩種。當然執行緒也可以使用malloc()或new動態配置記憶體。

7.stack是你呼叫函式時所用的堆疊空間,其中有區域性變數。每個執行緒產生時配有乙個堆疊。如果不需要,作業系統會將它動態擴充。

8.程序和記憶體並沒有真正」做「什麼事情。一旦cpu開始執行程式**,你就有乙個「執行緒」。在同一時間同一程序,你可以擁有一大把執行緒,執行同一段**。定義乙個執行緒,需要的資料並不多。執行緒在「任何時刻下的狀態」被定義在程序的某塊記憶體中,以及cpu暫存器中。其他重要的資料,如變數以及應用程式的呼叫堆疊,儲存在程序中的那些可被其他執行緒共享的記憶體中。

9.執行緒相比於程序而言執行緒廉價,啟動比較快,退出也比較快,對系統資源的衝擊比較小,而且,執行緒彼此分享了大部分核心物件(如file handles)的擁有權。

10.unix產生乙個程序所需的額外負擔(overhead)比在win32中低的多。然而,win32產生乙個執行緒,代價又更廉價的多。乙個單cpu的windos nt機器上擁有500個執行緒並不是太過分的事情,而大部分unix如果有500個程序就會有嚴重的效率問題,甚至幾十其中大部分沒有活動(non-active)。

11.在搶先式多工系統中,當硬體計時器認為某個執行緒已經執行很久了,就會發生乙個中斷(interrupt),於是cpu取得目前這個執行緒的當前狀態,也就是把所有暫存器中的內容拷貝到堆疊中,再把它從堆疊中拷貝到乙個context結構(這樣便儲存了執行緒的狀態)中,以備以後再用。

12.要切換不同的執行緒,作業系統應先切換該執行緒所隸屬之程序的記憶體,然後再恢復改執行緒放在context結構中的暫存器值。這個過程被稱作context switch。也就是換一套memory context--page directory和page tables。

13.不同執行緒間如果需要通訊,唯有依賴特別的設計,使之擁有共享記憶體(shared memory)。如果兩個執行緒屬於同一程序,他們將共享所有的記憶體。

14.乙個操作(operation)如果能夠不受中斷地完成,我們稱之為atomic operation。檢查標記和設立標記必須是乙個atomic operation,如果它被中斷,就會產生乙個race condition。檢查標記和設立標記的動作非常平常,所以被實現於很多cpu硬體中,名為test和set指令。實際上只有作業系統會使用test和set指令。作業系統提供比較高階的機制,讓你的程式用以取代test和set。

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