用于多任务,多线程架构有哪些
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多任务是操作系统可以执行多个程序的能力。操作系统使用硬件时钟为每个程序配置时间片段。Windows
16位版本支持有限度的多任务,Windows
32位版本支持真正的多任务,还有多线程。
多线程是在程序内部实现“多任务”。
DOS
系统对多任务没多大帮助,DOS
的主要版本是基于
8086
和
8088
芯片的能力而设计的,而这些芯片的并非为多任务而设计,部分原因是内存管理不够强。而当启动和结束多个程序时,多任务操作系统需要移动内存块以收集空闲内存。不过有创意的程序员还是找到了一些办法,大多使用常驻程序,如背景打印队列程序,通过拦截硬件时钟中断来执行真正的背景处理。
Windows
1.0
已可以在物理内存中移动内存块,这是多任务的前提,虽然移动方法尚未完全对应用程序透明,但已可忍受。早期的
Windows
多任务还是非优先权式的多任务,工作切换都发生在程序完成对消息的处理后将控制权返回给
Windows
时。这也被称为“合作式的多任务”,因为它要求应用程序方面的一些合作,一个
Windows
程序可以占用整个系统,如果它要花很长时间来处理消息的话。
32位版本的
Windows
支持非序列化的消息队列,这可以避免让一个应用程序占用整个系统。(这点我也没看懂)
在多线程中,程序可以把自己分割成同时执行的片段(即执行绪)。
一个线程简单地表示为可以呼叫程序中其它函数的函数。程序从其主线程开始执行,这个主执行绪是在传统的
C
程序中叫作
main
的函数,在
Windows
中是
WinMain。一旦执行起来,程序可以通过
CreateThead
创建新线程,线程间优先权式切换。
一种多线程架构:主线程处理使用者输入消息,并建立其它线程,
这些附加的线程只进行一些背景处理,除了和主线程通讯,不和使用者交流。就像老板和职员,老板把大的工作丢给职员处理,自己保持和外界的联系。
线程共享程序的内存,所以它们共享静态变量。但它们都有自己的堆栈,因此动态变量对每个栈程是唯一的。每个线程还有自己的处理器状态,这个状态在线程切换期间被储存和恢复。
正确地设计一个复杂的多线程应用程序是
Windows
程序员可能遇到的最困难的工作,
因为优先权式多任务可以在任何时刻中断一个线程,切换控制权到另一个线程中。
多线程中一个常见的错误是“竞争状态”,为了帮助协调线程的活动,操作系统要求各种形式的同步,一种是同步信号(semaphore),它允许在程序代码某一点阻止一个线程的执行,直到另一个执行绪发信号让它继续,还有一种是临界区域(critical
section),它是程序代码中不可中断的部分。
同步信号还可能产生死锁,两个线程互相阻止对方执行。
16位版本支持有限度的多任务,Windows
32位版本支持真正的多任务,还有多线程。
多线程是在程序内部实现“多任务”。
DOS
系统对多任务没多大帮助,DOS
的主要版本是基于
8086
和
8088
芯片的能力而设计的,而这些芯片的并非为多任务而设计,部分原因是内存管理不够强。而当启动和结束多个程序时,多任务操作系统需要移动内存块以收集空闲内存。不过有创意的程序员还是找到了一些办法,大多使用常驻程序,如背景打印队列程序,通过拦截硬件时钟中断来执行真正的背景处理。
Windows
1.0
已可以在物理内存中移动内存块,这是多任务的前提,虽然移动方法尚未完全对应用程序透明,但已可忍受。早期的
Windows
多任务还是非优先权式的多任务,工作切换都发生在程序完成对消息的处理后将控制权返回给
Windows
时。这也被称为“合作式的多任务”,因为它要求应用程序方面的一些合作,一个
Windows
程序可以占用整个系统,如果它要花很长时间来处理消息的话。
32位版本的
Windows
支持非序列化的消息队列,这可以避免让一个应用程序占用整个系统。(这点我也没看懂)
在多线程中,程序可以把自己分割成同时执行的片段(即执行绪)。
一个线程简单地表示为可以呼叫程序中其它函数的函数。程序从其主线程开始执行,这个主执行绪是在传统的
C
程序中叫作
main
的函数,在
Windows
中是
WinMain。一旦执行起来,程序可以通过
CreateThead
创建新线程,线程间优先权式切换。
一种多线程架构:主线程处理使用者输入消息,并建立其它线程,
这些附加的线程只进行一些背景处理,除了和主线程通讯,不和使用者交流。就像老板和职员,老板把大的工作丢给职员处理,自己保持和外界的联系。
线程共享程序的内存,所以它们共享静态变量。但它们都有自己的堆栈,因此动态变量对每个栈程是唯一的。每个线程还有自己的处理器状态,这个状态在线程切换期间被储存和恢复。
正确地设计一个复杂的多线程应用程序是
Windows
程序员可能遇到的最困难的工作,
因为优先权式多任务可以在任何时刻中断一个线程,切换控制权到另一个线程中。
多线程中一个常见的错误是“竞争状态”,为了帮助协调线程的活动,操作系统要求各种形式的同步,一种是同步信号(semaphore),它允许在程序代码某一点阻止一个线程的执行,直到另一个执行绪发信号让它继续,还有一种是临界区域(critical
section),它是程序代码中不可中断的部分。
同步信号还可能产生死锁,两个线程互相阻止对方执行。
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