25線程基礎-CLR

由CLR via C#(第三版) ，摘抄記錄...

一、線程是CPU的虛擬化，windows爲每一個進程提供專用線程（CPU）
二、線程開銷：內存和時間。
線程內核對象—OS爲系統中建立的每一個線程都分配並初始化這種數據結構之一。其中包含對線程進行描述的屬性，和上下文。上下文是內存塊，x86的是約700字節，x64是約1240，ia64是2500。
線程環境塊TEB，用戶模式中的內存塊（應用程序代碼能快速訪問的空間），一個TEB一個內存頁，x86和x64都是4KB，IA64是8KB。 TEB包含線程的異常處理鏈首(head)。進入每個try都在後面插入一個節點，退出try時刪除該節點。 TEB還包含線程的本地存儲 數據，以及GDI和OpenGL圖形使用的數據。
用戶模式棧 存儲傳遞給方法的局部變量和實參，還包含一個地址，指出方法返回時，線程從何處執行。默認1MB。
內核模式棧 32位windows下爲12KB，64的是24KB。
DLL線程鏈接和線程分離通知 windows策略決定。。C#和其餘託管語言的DLL沒有DLLMain函數，不收通知，這提高性能。

三、windows只將一個線程分配給一個CPU，容許其運行一個 時間片 ，上下文切換。
切換：將cpu寄存器的值保存內核對象內部的上下文結構中，選出一個新線程供調度，將其內的上下文結構值加載到CPU。
大約每30毫秒執行一次切換。淨開銷。並且還會切換高速緩存cache。儘量避免切換。
時間片結束時，若是windows決定再調度同一線程，就沒有切換。這顯著改進性能。

四、垃圾回收時，CLR暫停全部線程，遍歷他們的棧進行標記，再遍歷棧，再恢復全部線程。因此，減小線程數量會顯著提高垃圾回收器的性能。調試時也掛起，線程越多，調試體驗越差。
單個線程不會在多個內核CPU上調度，應在確保響應能力的同時建立儘可能少的線程。理性使用線程。

五、超線程CPU，芯片中包含2組架構狀態，只有一組在執行，對於windows，看起來像是2個CPU，全部windows會同時調度2個線程。芯片一次只能執行一個。

六、NUMA架構機器，(略)

七、CLR線程和windows線程： CLR使用的是windows的線程處理能力。一個CLR線程直接對應一個windows線程。

八、使用專用線程執行異步的計算限制操做。

　　建議避免採用，應儘可能使用CLR的線程池來執行異步計算限制操做。

　　顯示建立本身線程的條件：

　　　　優先級高，不建議更改線程池的優先級；

　　　　表現爲一個前臺線程，防止應用程序在線程結束它的任務以前終止。線程池中的是後臺線程。

　　　　一個計算限制的任務須要長時間運行。

　　　　要調用Abort方法提早終止它。

　　Thread.Join()等待線程終結。

九、使用線程的理由 　　　　代碼隔離健壯性，簡化編碼，併發。

　　觀點改變，CPU計算能力富餘，應大膽消費。

十、線程調度和優先級 　

 　　搶佔式操做系統，使用算法判斷在什麼時間調度哪些線程多少時間。

　　一個時間片後，windows檢查現有全部線程內核對象，有資源的適合調度。從spy++能夠查看切換的次數。線程在任什麼時候間能夠被搶佔，windows調度另外一個。你不能阻止其餘線程的運行。

     因此，windows是搶佔式操做系統，不是實時操做系統，CLR使託管代碼的行爲更不實時。好比：DLL的JIT加載，代碼的JIT編譯，GC沒法預測的介入。

       線程優先級從0（最低）-31（最高），系統啓動時有個爲0的零頁線程的特殊線程，惟一一個0的線程，在沒有其餘進程要調度時，將系統RAM全部空閒頁清零。

　　優先級類(priority class) ：Idle,Below Normal,Normal,Above Normal,High和Realtime。 優先級類是用於進程的。每一個線程的優先級取決於 他所屬的進程的優先級類和在該進程內他自身的優先級——倆者合成基礎優先級——動態優先級是OS確保線程可響應，不一直飢餓所產生。可是16-31之間的線程，系統不提高他們的優先級。0-15的才提高。

　　應用開發人員永遠不直接處理優先級。Normal的Normal是8，大多數程序都是8的優先級。Windwos永遠不會調度進程，只調度線程。進程根據啓動它的進程來分配一個優先級。大多數進程都是windows資源管理器啓動的，屬於Normal。

　　託管應用程序不該該表現爲擁有本身的進程；相反，他們應該表現爲在一個AppDomain中運行。 能夠更改他的線程相對優先級，設置Thread的Priority屬性。System.Diagnostics命名空間包含一個Process類和ProcessThread類，提供進程和線程的windows視圖。AppDomain和Thread類，公開了應用域和線程的CLR視圖。

十一、 前臺線程和後臺線程

　　 線程在CLR中要麼是前臺，要麼是後臺。一個進程中的全部前臺中止時，CLR強制終止扔在運行的任何後臺線程。--直接終止，不拋出異常。

　　

 1     public static void Main()
 2         {
 3             //  建立一個新線程（默認爲前臺線程）
 4             Thread t = new Thread(Worker);
 5 
 6             Console.WriteLine(t.IsBackground.ToString());
 7             //  使線程成爲一個後臺線程
 8             t.IsBackground = true;
 9             t.Start(); //  啓動線程
10             //  若是 t 是一個前臺線程，則應用程序大約 10 秒後才終止
11             //  若是 t 是一個後臺線程，則應用程序當即終止
12             Console.WriteLine("Returning from Main");
13             Console.Read();
14 
15         }
16         private static void Worker()
17         {
18             Thread.Sleep(10000); //  模擬作 10 秒鐘的工做
19             //  下面這一行代碼，只有在由一個前臺線程執行時，纔會顯示出來
20             Console.WriteLine("Returning from Worker");
21 
22             Console.Read();
23         }
24     }

後臺線程

　　在線程生存期內，隨時可先後變換。應用的主線程以及經過Thread對象顯示建立的都默認前臺，線程池默認後臺。由進入托管執行環境的本地代碼建立的線程被標記爲後臺。應儘可能避免使用前臺線程。

 　　wintellect類庫，做者寫的....

~~~~~~~~~~待續~~

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