《Windows核心编程》学习笔记（7）

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); //获得系统内所以线程

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) //必须制定，否则程序会尝试挂起系统内所有的线程，就会导致死机

{

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。Sleep(0)是指CPU交出当前线程的执行权，让CPU去执行其他线程。也就是放弃当前线程的时间片，转而执行其他线程

切换到另一个线程

BOOL SwitchToThread (void);

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。

Sleep（）：时间片只能让给优先级相同或更高的线程；

SwitchToThread（）：只要有可调度线程，即便优先级较低，也会让其调度。

在实际上下文中谈CONTEXT结构

CONTEXT结构包括以下部分：

　　CONTEXT_CONTROL:包含CPU的控制寄存器,比如指今指针,堆栈指针,标志和函数返回地址..AX, BX, CX, DX, SI, D
　 CONTEXT_INTEGER:用于标识CPU的整数寄存器.DS, ES, FS, GS
　　CONTEXT_FLOATING_POINT:用于标识CPU的浮点寄存器.
　 CONTEXT_SEGMENTS:用于标识CPU的段寄存器.SS:SP, CS:IP, FLAGS, BP
　　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I
　　CONTEXT_FULL:相当于CONTEXT_CONTROL or CONTEXT_INTEGER or CONTEXT_SEGMENTS,即这三个标志的组合

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 (

HANDLE hThread,

PCONTEXT pContext)；

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：

CONTEXT Context;　　　　　　　　　　　　　　　　 //定义一个CONTEXT结构

Context.ContextFlags = CONTEXT_CONTROL;　　 //告诉系统我们想获取线程控制寄存器的内容

GetThreadContext(hThread, &Context);　　　　　　//调用GetThreadContext获取相关信息

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 (

HANDLE hThread,

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。

CONTEXT Context;　　　　　　//定义一个CONTEXT结构

SuspendThread(hThread);　　//挂起线程

Context.ContextFlags = CONTEXT_CONTROL;　　 //获取当前上下文的值

GetThreadContext(hThread, &Context);

Context.Eip = 0x00010000;　　　　　　//Eip字段存储的是指令指针，现在让指令指针指向地址 0x00010000；

Context.ContextFlags = CONTEXT_CONTROL;

SetThreadContext(hThread, &Context); 　　//重新设置线程上下文

ResumeThread(hThread); //恢复线程，现在线程开始从0x00010000这个地方开始执行指令

线程的优先级

优先级为0的线程：系统启动时，会创建一个优先级为0的“页面清零线程”，它只有在系统中没有其他可调度线程时，才能调度，用来清除内存中的闲置页面。

优先级在1 ~ 15之间的线程：一般用户模式下，线程的优先级都在该范围。

优先级在16 ~ 30之间的线程：一般是内核线程。

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(

HANDLE hProcess

DWORD fdwPriority);

用来获取进程优先级：

DWORD GetPriorityClass( HANDLE hProcess );

设置和获取线程的相对优先级：

BOOL SetThreadPriority (

HANDLE hThread,

Int nPriority);

Int GetThreadPriority(HANDLE hThread);

允许或者禁止进程或者线程动态提升自己的优先级：

BOOL SetProcessPriorityBoost(

HANDLE hProcess,

BOOL bDisablePriorityBoost);

BOOL SetThreadPriorityBoost(

HANDLE hThread,

BOOL bDisablePriorityBoost);

判断当前是不是启用优先级提升：

BOOL GetProcessPriorityBoost(

HANDLE hProcess,

PBOOL pbDisablePriorityBoost);

BOOL GetThreadPriorityBoost(

HANDLE hThread,

PBOOL pbDisablePriorityBoost);

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(

HANDLE hProcess，

DWORD_PTR dwProcessAffinityMask);

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(

HANDLE hProcess，

PDWORD_PTR pdwProcessAffinityMask,

PDWORD_PTR pdwSystemAffinityMask);

设置线程的关联性掩码：

BOOL SetThreadAffinityMask(

HANDLE hThread，

DWORD_PTR dwThreadAffinityMask);

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(

HANDLE hThread,

DWORD dwIdealProcessor);

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CPU，那么该函数返回前一个理想的CPU或MAXIMUM_PROCESSORS。