nt 内核的进程调度分析笔记

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1、NT内核的进程调度分析笔记NT内核的进程调度分析笔记2008-11-2610:55:34www.hackbase.com来源：白细胞　　文章作者：sinister　　信息来源：白细胞　　Author:sinister　　Email:sinister@whitecell.org　　Homepage:http://www.whitecell.org　　Date:2005-11-16　　2005-2-15　　众所周知ntkernel是多...　　文章作者：sinister　　信息来源：白细胞　　Author:sinister　　Emai

2、l:sinister@whitecell.org　　Homepage:http://www.whitecell.org　　Date:2005-11-16　　2005-2-15　　众所周知ntkernel是多任务抢占试方式运行的，在非SMP系统上，每个进程分配特　　定的CPU时间片来达到执行目的，这样看上去就象多个任务在同时运行。而ntkernel　　又是以线程调度为核心的，这样线程切换了也就意味着当前进程的切换。系统不断重复　　这个过程，来使每个进程得以运行。在介绍流程前，需要先了解几个系统内部结构：KPC　　R、ETHREAD、

3、EPROCESS、可以说，涉及到进程调度的函数基本都是对这几个重要结构的　　设置与填充。关于各结构的细节，对系统内核有所了解的人自然都很熟悉，我就不再多　　废话了。这里是结合进程调度来说。KPCR这个结构存放的是当前CPU所正在处理的各　　种信息，其中包括了当前正在运行的线程ETHREAD结构。而ETHREAD结构又与EPROC　　ESS结构是相互关联的。这也就是很多核心函数通过KPCR启始地址0xFFDFF000+偏　　移就能够得到当前正在运行的线程与进程的原因，如KeGetCurrentThread()、IoGetCu　　rr

4、entProcess()等。这也表明在非SMP系统上，某时间段内当前CPU处理的进程只　　可能有一个。当进行进程调度时系统将根据当前所存活的进程来选择让哪个线程ETHR　　EAD结构来替换KPCR中的ETHREAD，使其变为正在运行的状态。那么又是如何触发进　　程调度请求能让所有进程均得以执行的呢？开始已经提到过，每个进程分配特定的CPU　　时间片来达到执行目的，而系统的CPU时钟中断确定了每个进程分配的时间片。也就　　是当系统CPU时钟中断触发时，产生的进程调度请求。在详细分析调度流程与各函数　　分支前，我们先来看一下大致的流程

5、。首先当CPU时钟中断触发时，系统将调用KiDi　　spatchInterrupt()，比较当前进程分配的时间片，如用完后会调用KiQuantumEnd()　　根据各线程优先级等信息用特定的调度算法选择新的线程（ETHREAD），然后将其返回　　值，一个ETHREAD结构作为参数，来调用SwapContext()设置ETHREAD，EPROCESS中　　的各项参数，并替换KPCR中的相应结构完成线程切换，调度到另一个进程（EPROCESS）　　的线程（ETHREAD）继续执行。（当线程等待某一事件（Event）或信号量（Semap

6、hore）　　时会自动放弃当前时间片）。通过上面的大致分析，我们可以看出与进程调度密切相关　　的几个函数，KiDispatchInterrupt()与SwapContext()，下面我们将就这两个关键的　　调度函数进行详细的分析。　　首先来看下KiDispatchInterrupt()函数，当调用此函数时，首先得到当前KPCR自身　　结构与DCP链表头，并比较当前是否有DPC正在处理，如果有DPC正在处理，则设置　　DPC异常炼。如果没有，则直接跳转到比较KPCR中QuantumEnd值，QuantumEnd表示　　当前KPCR中

7、正在处理的线程时间片总数。此值是是根据当前运行线程ETHREAD->Quant　　um中的值来填充的，就是说KPCR中QuantumEnd值不为0并不代表当前线程不允许切　　换，此时还需要调用KiQuantumEnd()来近一步判断是否允许切换。所以当前值不为0时　　则跳转到KiQuantumEnd()函数处做进一步判断。KiQuantumEnd()函数会取当前线程　　（ETHREAD）结构中的Quantum值来进行判断是否为0，根据线程优先等参数调用KiFind　　ReadyThread()函数来选择一个新的线程填充KPCR中的

8、NextThread，并将NextThread　　作为函数返回值，跳转到相应地址继续进行线程切换。如果返回值返为空，则表示无法进　　行切换，函数返回。但如果KPCR中的QuantumEnd本身已为0，则表示当前线程ETHREAD　　分配时间片已经用