winston 发表于 2012-3-17 22:53:08

《Windows核心编程》学习笔记(13)– 详解线程

线程的挂起和恢复DWORD SuspendThread ( HANDLE hThread );   //挂起线程DWORD ResumeThread ( HANDLE hThread );   //恢复线程
SuspendThread 和 ResumeThread 都返回之前的挂起计数。
一个线程最多可以挂起MAXIMUM_SUSPEND_COUNT (WinNT.h中定义为127次)。
进程的挂起和恢复对于Windows来说,不存在暂停或恢复进程的概念,因为进程从来不会被安排获得cpu时间。但是我们可以创建一个函数,用来挂起或者恢复进程中的全部线程,这样就能挂起或者恢复一个进程了。
参考代码如下:
#include <Windows.h>#include <stdio.h>#include <Tlhelp32.h>
//dwProcessID参数为需要挂起或者恢复的进程ID// bSuspend参数如果为TRUE就挂起进程,否则恢复进程void SuspendProcess(DWORD dwProcessID, BOOL bSuspend){         HANDLE hSnapshot = CreateToolhelp32Snapshot(TH32CS_SNAPTHREAD, dwProcessID);
         if (hSnapshot != INVALID_HANDLE_VALUE)         {                   THREADENTRY32 te;                   ZeroMemory(&te, sizeof(te));                   te.dwSize = sizeof(te);
                   BOOL bOK = Thread32First(hSnapshot, &te);                   for (; bOK; bOK = Thread32Next(hSnapshot, &te))                   {                            if (te.th32OwnerProcessID == dwProcessID)                            {                                     HANDLE hThread = OpenThread(THREAD_SUSPEND_RESUME, FALSE, te.th32ThreadID);                                     if (hThread != NULL)                                     {                                             if (bSuspend)                                             {                                                      SuspendThread(hThread);                                             }                                             else                                                      ResumeThread(hThread);                                                                                   }                                     CloseHandle(hThread);                            }                   }         }         CloseHandle(hSnapshot);}int main(void){         SuspendProcess(9636, FALSE);
         return 0;}
睡眠VOID Sleep (DWORD dwMilliseconds);
这个函数将使线程自己挂起 dwMilliseconds 长的时间。
1.       调用Sleep,可使线程自愿放弃它剩余的时间片。
2. 系统将在大约的指定毫秒数内使线程不可调度。不错,如果告诉系统,想睡眠                              100ms,那么可以睡眠大约这么长时间,但是也可能睡眠数秒钟或者数分钟。记住,                           Windows不是个实时操作系统。虽然线程可能在规定的时间被唤醒,但是它能否做到,取决于系统中还有什么操作正在进行。
3.可以调用Sleep,并且为dwMilliseconds参数传递INFINITE。这将告诉系统永远不要调度该线程。这不是一件值得去做的事情。最好是让线程退出,并还原它的堆栈和内核对象。
4. 可以将0传递给Sleep。这将告诉系统,调用线程将释放剩余的时间片,并迫使系统调度另一个线程。但是,系统可以对刚刚调用 Sleep的线程重新调度。如果不存在多个拥有相同优先级的可调度线程,就会出现这种情况。
切换到另一个线程BOOL SwitchToThread ();
当调用这个函数的时候,系统要查看是否存在一个迫切需要CPU时间的线程。如果没有线程迫切需要CPU时间,SwitchToThread就会立即返回。如果存在一个迫切需要 CPU时间的线程,SwitchToThread就对该线程进行调度(该线程的优先级可能低于调用 SwitchToThread的线程)。这个迫切需要CPU时间的线程可以运行一个时间段,然后系统调度程序照常运行。该函数允许一个需要资源的线程强制另一个优先级较低、而目前却拥有该资源的线程放弃该资源。如果调用 SwitchToThread函数时没有其他线程能够运行,那么该函数返回 FALSE,否则返回一个非0值。调用SwitchToThread 函数与调用一个 0ms 超时的Sleep函数是相似的。差别是SwitchToThread允许优先级较低的线程运行。而Sleep会立即对调用线程重新进行调度即使低优先级线程迫切需要 CPU时间。
在实际上下文中谈CONTEXT结构CONTEXT结构可以分成若干个部分。CONTEXT_CONTROL包含CPU的控制寄存器,比如指令指针、堆栈指针、标志和函数返回地址。CONTEXT_INTEGER用于标识CPU 的整数寄存器。CONTEXT_FLOAFTING_POINT用于标识C P U的浮点寄存器。CONTEXT_SEGMENTS用于标识 CPU 的段寄存器。CONTEXT_DEBUG_ REGISTER用于标识CPU 的调试寄存器。CONTEXT_EXTENDED_ REGISTERS用于标识CPU的扩展寄存器。
我们可以使用GetThreadContext函数来查看线程内核对象的内部,并获取当前CPU寄存器状态的集合。
BOOL GetThreadContext (HANDLEhThread,PCONTEXTpContext);
若要调用该函数,只需指定一个CONTEXT结构,对某些标志(该结构的ContextFlags成员)进行初始化,指明想要收回哪些寄存器,并将该结构的地址传递给GetThreadContext 。然后该函数将数据填入你要求的成员。在调用GetThreadContext函数之前,应该调用SuspendThread,否则,线程可能刚好被调度,这样一来,线程的上下文就和所获取的信息不一致了。
示例代码如下:
//定义一个CONTEXT结构         CONTEXT Context;         //告诉系统我们想获取线程控制寄存器的内容         Context.ContextFlags = CONTEXT_CONTROL;         //调用GetThreadContext获取相关信息         GetThreadContext(hThread, &Context);
Ps:在调用GetThreadContext函数之前,必须首先初始化CONTEXT结构的ContextFlags成员。要获得线程的所有重要的寄存器(也就是微软认为最常用的寄存器),应该像下面一样初始化ContextFlags:
Context.ContextFlags = CONTEXT_FULL;
在WinNT. h头文件中,定义了CONTEXT_FULL为CONTEXT_CONTROL | CONTEXT_INTEGER | CONTEXT_SEGMENTS。

当然,我们还可以通过调用SetThreadContext函数来改变结构中的成员,并把新的寄存器值放回线程的内核对象中:
BOOL SetThreadContext (HANDLEhThread,CONST CONTEXT*pContext);
同样,如果要改变哪个线程的上下文,应该先暂停该线程。
         //定义一个CONTEXT结构         CONTEXT Context;         //挂起线程         SuspendThread(hThread);         //获取当前上下文的值         Context.ContextFlags = CONTEXT_CONTROL;         GetThreadContext(hThread, &Context);         //Eip字段存储的是指令指针,现在让指令指针指向地址 0x00010000;         Context.Eip = 0x00010000;         Context.ContextFlags = CONTEXT_CONTROL;         //重新设置线程上下文         SetThreadContext(hThread, &Context);         //恢复线程,现在线程开始从0x00010000这个地方开始执行指令         ResumeThread(hThread);

线程的优先级

一旦进程运行,便可以通过调用SetPriorityClass来改变自己的优先级
BOOL SetPriorityClass(         HANDLEhProcess         DWORDfdwPriority);
用来获取进程优先级:
DWORD GetPriorityClass( HANDLEhProcess );
设置和获取线程的相对优先级:
BOOL SetThreadPriority (         HANDLEhThread,         IntnPriority);
Int GetThreadPriority(HANDLEhThread);
允许或者禁止进程或者线程动态提升自己的优先级:
BOOL SetProcessPriorityBoost(         HANDLEhProcess,         BOOLbDisablePriorityBoost);
BOOL SetThreadPriorityBoost(         HANDLEhThread,         BOOLbDisablePriorityBoost);
判断当前是不是启用优先级提升:
BOOL GetProcessPriorityBoost(         HANDLEhProcess,         PBOOLpbDisablePriorityBoost);
BOOL GetThreadPriorityBoost(         HANDLEhThread,         PBOOLpbDisablePriorityBoost);
在多CPU的情况下,我们可以限制某些线程只在可用的cpu的一个子集上运行:
BOOL SetProcessAffinityMask(         HANDLEhProcess,         DWORD_PTRdwProcessAffinityMask);
第一个参数hProcess代表要设置的进程。第二个参数dwProcessAffinityMask是一个位掩码,代表线程可以在哪些CPU上运行。例如,传入0x00000005意味着这个进程中的线程可以在CPU 0 和 CPU 2上运行,但是不能在CPU 1 和 CPU 3~31上运行。
获取进程的关联性掩码:
BOOL GetProcessAffinityMask(         HANDLEhProcess,         PDWORD_PTRpdwProcessAffinityMask,PDWORD_PTRpdwSystemAffinityMask);
设置线程的关联性掩码:
BOOL SetThreadAffinityMask(         HANDLEhThread,         DWORD_PTRdwThreadAffinityMask);
有时候强制一个线程只是用特定的某个CPU并不是什么好主意。例如,如果有三个线程都只能使用CPU0,而CPU1,CPU2和CPU3却无所事事。我们想让一个线程运行在一个CPU上,但是同时系统也允许他移到另一个空闲的CPU,那就更好了。要给线程设置一个理想的CPU,可以调用如下:
DWORD SetThreadIdealProcessor(         HANDLEhThread,         DWORDdwIdealProcessor);
hThread用于指明要为哪个线程设置首选CPU。dwIdealProcessor函数不是个位掩码,它是个从0到31/63,用于指明供线程希望使用的首选CPU 。可以传递一个MAXIMUM_PROCESSORS的值(在WinNT.h中定义,在32位操作系统中定义为32,64位操作系统中定义为64),表明线程没有理想的CPU。如果没有为该线程设置理想的CP U,那么该函数返回前一个理想的CPU或MAXIMUM_PROCESSORS。
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