Этапы выполнения функции

1. Преобразуется имя исполняемого файла из маршрута Win32 в маршрут NT.
2. Собираются все параметры создания процесса и передаются (вместе с полным маршрутом к исполняемой программе) собственному интерфейсу NtCreateUserProcess.
3. Работая в режиме ядра, NtCreateUserProcess обрабатывает параметры, а затем открывает образ программы и создает объект сегмента, который может использоваться для отображения программы на виртуальное адресное пространство нового процесса.
4. Диспетчер процессов выделяет и инициализирует объект процесса.
5. Диспетчер памяти создает адресное пространство для нового процесса.
6. Для нового процесса создается таблица описателей, в которую дублируются все описатели вызвавшей стороны, для которых разрешается наследование.
7. Выполняется отображение совместно используемой страницы пользователя, а диспетчер памяти инициализирует структуры данных рабочего набора.
8. Исполнительный уровень создает и инициализирует блок Process Environment Block.
9. В новом процессе выделяется виртуальная память, которая используется для передачи параметров.
10. Из специальной таблицы описателей выделяется идентификатор процесса.
11. Выделяется и инициализируется объект потока. Выделяется стек пользовательского режима и блок Thread Environment Block. Инициализируется запись CONTEXT.
12. Объект процесса добавляется в глобальный список процессов. В таблице описателей вызвавшей стороны выделяется место под описатели для объектов процесса и потока. Для начального потока выделяется идентификатор.
13. NtCreateUserProcess возврацается в пользовательский режим с созданным новым процессом, содержащим единственный поток, который готов к работе, но находится в состоянии приостановки.
14. Если интерфейс NT API дает сбой, то код win32 проверяет, не принадлежит ли данный процесс к другой подсистеме.
15. Если NtCreateUserProcess отработал успешно, то kernel32.dll посылает сообщение в csrss, которое сообщает ему о новом процессе. Процесс и потоки вносятся в таблицы подсистемы.
16. Если процесс ограничен, то маркер модифицируется для ограничения доступа к объектам из нового процесса.
17. Если приложение было помецено как подлежащее исправлению для совместимой работы в текущей версии Windows, то применяются указанные исправления.
18. И наконец вызов NtResumeThread для отмены приостановки потока и возвращения вызвавшей стороне структуры, содержащей идентификаторы и описатели для только что созданных процесса и потока.

24. Внутреннее устройство потока в ОС Windows. Основные блоки описания потока и их назначение. Этапы выполнения функции «Создать поток».

Суть: ввод-обработка параллельно в ядре - вывод в диск

Основные блоки описания потока – это:

• Блок потока исполнительной системы (слева) - инфа о времени создания и выхода, идентификаторе, стартовом адресе, правах, LCP сообщениях, таймере; В его составе-
• Блок потока ядра в (KTHREAD) – инфа о заголовке диспетчера, общем времени пользователя и ядра, планировании, прерываниях, синхронизации, таймере и ожиданиях, списке объектов, ожидаемых потоком.

· блок переменных окружения потока-PEB –инфа о загрузчиках образов, флагах, размерах и версиях куч, образов, процессов итд.

Этапы функции жизни потока:

Создание потока процессом-запрос к исп системе Windows-вызов ядра (KTHREAD). Далее CreateThread из Kernel32.dll для создания потока Windows:

1-CreateThread – преобразование параметров WinAPI и создание структуры параметров

2-CreateThread – список атрибутов – PID и адрес TEB

3-4- создание контекстов пользователя, исследование списков атрибутов; создание контекста активации и её стека
5 - Функция CreateThread уведомляет подсистему Windows о новом потоке, и подсистема выполняет ряд настроечной работы для нового потока.

6- Вызвавшему коду возвращается дескриптор и идентификатор потока, сгенерированные на этапе 3.

7-поток может быть запланирован для выполнения

25. Взаимодействие процессов и потоков. Согласование действий процессов над ресурсами. Взаимоисключения. Способы исключение состояния состязания. Взаимоблокировки. Способы обнаружения и устранение взаимоблокировок. Состояние «голодание».

Взаимодействие процессов, потоков. IPC(interprocess communication)

При взаимодействии процессов необходимо решить следующие три основные задачи:

1) Передача информации от одного процесса другому.

2) Распределение ресурсов между процессами.

3) Согласование действий процессов над ресурсами.

Любое взаимодействие процессов или потоков связано с их синхронизацией, ко­торая заключается в согласовании их скоростей путем приостановки потока до наступления некоторого события и последующей его активизации при наступ­лении этого события.

Критическая область — это часть программы, результат выпол­нения которой может непредсказуемо меняться, если переменные (критические данные), относящиеся к этой части программы, изменяются другими потоками в то время, когда вы­полнение этой части еще не завершено.

Ситуации, по­добные той, когда два или более потоков обрабатывают разделяемые данные и конечный результат зависит от соотношения скоростей потоков, называются гонками.

Чтобы исключить эффект гонок по отношению к критическим данным, необхо­димо обеспечить, чтобы в каждый момент времени в критической секции, свя­занной с этими данными, находился только один поток. При этом неважно, нахо­дится этот поток в активном или в приостановленном состоянии. Этот прием называют взаимоисключением.

Способы реализации взаимоисключения (устранения гонок):

1) приостановка и активизация процессов,

2) организация очередей,

3) блокировка и освобождение ресурсов.

Взаимоблокировки – состояние, когда каждый из процессов, находящийся в системе, ожидает завершение некоторого события, выработка которого зависит от наступления события внутри ожидаемого процесса.

	(a) фрагменты программ А и В, разделяющих принтер и диск; (б) взаимная блокировка; (в) очередь к разделяемому диску; (г) независимое использование ресурсов

Способы обнаружения взаимоблокировок.

• Проверка наличия взаимоблокировок при каждом запросе на ресурс. Большие накладные расходы (системные издержки), но раннее обнаружение.
• Проверка наличия взаимоблокировок в плановом порядке.

Стратегия этого алгоритма состоит в том, что осуществляется поиск процесса, запросы которого могут быть удовлетворены доступными ресурсами. Затем предполагается, что эти ресурсы ему выделяются, процесс выполняется и освобождает все ресурсы. После этого ищется другой процесс, алгоритм повторяется.

Способы устранения взаимоблокировок

1. Прекратить выполнение всех заблокированных процессов.
2. Откатиться (вернуть все процессы в некоторую точку) и перезапустить с места отката. Проблема: взаимоблокировка может произойти вновь.
3. Последовательно прекращать выполнение процессов по одному, пока взаимоблокировка не прекратится.
4. Последовательно выделять ресурсы (выделять и освобождать) пока взаимоблокировка не прекратится.

Голодание

Может создаться ситуация, когда какой-нибудь процесс вследствие решения задачи, связанной с взаимоблокировкой, никогда не получит необходимый ресурс. Для устранения голодания, вводят приоритеты на этапе планирования и диспетчирования процессов.

Пример: имеется принтер в системе, выбор процесса для предоставления принтера осуществляется по минимальной длине файла. В этом случае, процесс с длинным файлом для печати будет долго ждать (голодать).

Дата добавления: 2015-06-25