Основные характеристики Windows NT
Многопоточность
Каждая исполняющаяся в NT программа представляется как процесс.
Процесс (process) – это программа (статическая последовательность команд и данные) и системные ресурсы, необходимые для ее работы. ОС предоставляет каждому процессу адресное пространство, выделенное для программы, и гарантирует, что программа каждого процесса будет направляться на выполнение в определенном порядке и в нужное время. Чтобы процесс смог заработать, он должен включать, по крайней мере, один поток исполнения (thread of execution).
Поток (thread) – единица исполнения в NT. Поток – это сущность внутри процесса, которую ядро направляет на исполнение, он может принадлежать только одному процессу. Поток состоит из указателя текущей команды, пользовательского стека, стека ядра и набора значений регистров. Все потоки процесса имеют одинаковый доступ к его адресному пространству, описателям объектов и другим ресурсам. Потоки реализованы как объекты-потоки.
Начальный поток возникает при создании процесса, и затем он может создать дополнительные потоки.
Каждый поток имеет свой собственный приоритет, в соответствии с которым, ОС будет принимать решение о его запуске. При этом принадлежность потока к конкретному процессу не учитывается.
Вытесняющая многозадачность (preemptive multitasking)
NT позволяет нескольким единицам исполнения – потокам – выполняться одновременно, быстро переключаясь между ними. Такое поведение называется многозадачностью (multitasking).
Каждому потоку на исполнение выделяется квант времени процессора. По истечении этого времени операционная система насильственно отдаст время процессора другому потоку (говорят, что поток будет вытеснен). Такое поведение называется вытесняющей многозадачностью (в отличие от невытесняющей многозадачности, когда поток сам должен освободить процессор).
Необходимо определить еще два термина: диспетчеризация и планирование.
Диспетчеризация (dispatching) – механизм переключения с одного потока исполнения на другой.
Планирование (sheduling) – механизм определения потока, который должен выполняться следующим на текущем процессоре.
Таким образом, по истечении кванта времени некоторого потока на основе механизма планирования осуществляется выбор следующего потока для исполнения, а на основе механизма диспетчеризации происходит переключение на этот поток.
Каждый поток имеет также приоритет, называемый приоритетом планирования, что подчеркивает его важность при выборе для исполнения очередного потока.