Windows操作系统多核CPU内核线程管理方法.pdf

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1、计算机应用《自动化技术与应用》2010年第29卷第1期ComputerApplicationsWindows操作系统多核CPU内核线程管理方法李骥，姜守达。邹昕光＼(哈尔滨工业大学自动化测试与控制系，黑龙江哈尔滨150001)摘要：Windows是采用CPU时间片轮转多任务分配机制的非实时操作系统，无法满足实时性要求比较高的任务需要。而随着CPU技术的快速发展，当前市场上双核甚至多核CPU已成为主流，这使得在Windows平台上用多核CPU的某些核独立执行任务，从而有效地提高软件的实时性成为可能。本文介绍一种在Windows内核模

2、式下编写Windows驱动程序，有效分配多核CPU资源从而提高软件实时性的方法。关键词：多核CPU；进程；线程；实时陆中图分类号：TP2316．7文献标识码：A文章编号：1003—7241(2010)01002704Multi．．CoreCPUKernel--ModeThreadManagementApproachBasedonWindowsOperatingSystemLIji，JIANGShou-da，ZHOUXi-guangfDepartmentofAutomaticTestandControl，HarbinInstitut

3、eofTechnology，Harbin150001China)Abstract：Windowsisnon—real—timemulti—taskingoperatingsystemadoptedCPUtimesliceallocationmechanismandrotarymulti—taskingmethod．It’Sunabletomeetsomeoftherelativelyhighreal—timerequirementsoftasks．Withtherapiddevelop—mcntofCPUtechnology．th

4、ecurrentmarketdual—coreormulti—coreCPUhasbecomethemainstream，thismakesitpossibletouseapartofmulti。coreCPUtoperformdemandingreal—timetaskswiththerestperformothertasks．Itimprovethesoftwaretobecomethereal—timeeffectively．ThisarticlehighlightsaWindowskernelmodedriverappro

5、achthatcansupportaeffectiveallocationofresourcesofmulti—coreCPU，whichhasafunctionofconstructingarelativelyreal—timeSOftwareKeywords：multi—coreCPU；process；thread；real—timeproperty1引言本文分析了Windows系统的进程调度机制，并设计了一种基于Windows操作系统内核驱动的多核CPU线程管理方法，实现了一个基于Windows内核驱动的线程管理服务系统，它

6、能让用户根据每一个任务线程对CPU资源的需要程度和对实时性的要求，在多核CPU上合理为线程分配CPU核。2Windows系统的进程调度方法分图1Windows内核调度结构体关系图析WindowsNT中的每一个进程都是EPROCESS结构体。此结构体中除了进程的属性之外还引用了其它收稿日期：2009—06—19《自动化技术与应用》2010年第29卷第1期计算机应用ComputerApplications一些与实现进程紧密相关的结构体。例如，每个进程都10B有一个或几个线程，线程在系统中就是ETHREAD结构代表当前任务只能执行在1号

7、CPU上(CPU下标体。简要描述一下存在于这个结构体中的主要的信息，记数从0开始)，又如0x00000004代表当前任务只能执行这些信息都是由对内核函数的研究而得知的。首先，结在2号CPU上，0x00000003代表当前任务可以运行在0构体中有KPROCESS结构体，这个结构体中又有指向这号和1号CPU上。些进程的内核线程(KTHREAD)链表的指针(分配地址空Windows的进程调度代码是在它的System进程下间)，基优先级，在内核模式或是用户模式执行进程的线的，所以它不属于任何用户进程上下文。调度代码在适程的时间，处理器af

8、finity(掩码，定义了哪个处理器能当的时机会切换进程上下文，这里的切换进程上下文是执行进程的线程)，时间片值。在ETHREAD结构体中指进程环境的切换，包括内存中的可执行程序，提供程还存在着这样的信息：进程ID、父进程ID、进程映象名。序运行的