Некоторые функции Win32 api для управления процессами, потоками и волокнами

Функция Win32 API	Описание
CreateProcess	Создать новый процесс
CreateThread	Создать новый поток в существующем процессе
CreateFiber	Создать новое волокно
ExitProcess	Завершить текущий процесс и все его потоки
ExitThread	Завершить этот поток
ExitFiber	Завершить это волокно
SetPriorityClass	Задать класс приоритета для процесса
SetThreadPriority	Задать приоритет для потока
CreateSemaphore	Создать новый семафор
CreateMutex	Создать новый мьютекс
OpenSemaphore	Открыть существующий семафор
OpenMutex	Открыть существующий мьютекс
WaitForSingleObject	Блокироваться на одном семафоре, мьютексе и т. д.
WaitForMultipleObjects	Блокироваться на множестве объектов, чьи дескрипторы перечисляются
PulseEvent	Перевести событие в сигнализирующее состояние, а затем вернуть в несигнализирующее
ReleaseMutex	Освободить мьютекс, чтобы другой поток мог его захватить
ReleaseSemaphore	Увеличить на единицу счетчик семафора
EnterCriticalSection	Захватить блокировку для критической секции
LeaveCriticalSection	Освободить блокировку для критической секции

Реализация процессов и потоков

Процессы и потоки имеют большее значение и являются более сложными, чем задания и волокна. Процесс создается другим процессом при помощи вызова интерфейса Win32 CreateProcess. Этот вызов в режиме пользователя обращается к процедуре в динамической библиотеке kernel32.dll, которая создает процесс в несколько этапов, используя при этом множество системных вызовов и других действий.

1. Указанный в качестве параметра исполняемый файл изучается и открывается. Если это корректный исполняемый файл формата POSIX, OS/2, 16-разрядной системы Windows или MS-DOS, то для него устанавливается специальное окружение. Если это корректный .ехе файл 32-разрядного интерфейса Win32, в реестре проверяется, не является ли этот файл особенным в каком-либо смысле (например, должен выполняться под контролем отладчика). Все эти действия выполняются в режиме пользователя внутри kernel32.dll.

2. Выполняется обращение к системному вызову NtCreateProcess, чтобы создать пустой объект процесса и поместить его в пространство менеджера объектов. Создаются объект ядра и объект исполняющей системы. Менеджер процессов создает для объекта управляющий блок процесса и инициализирует его идентификатором процесса, квотами, маркером доступа и различными другими полями. Также создается объект секции, чтобы следить за адресным пространством процесса.

3. Когда динамическая библиотека kernel32.dll снова получает управление, она обращается к системному вызову, NtCreateThread, чтобы создать начальный поток. Для потока создаются стек режима пользователя и стек режима ядра. Размер стека указан в заголовке исполняемого файла.

4. Библиотека kernel32.dll посылает подсистеме окружения Win32 сообщение, в котором содержится информация о новом процессе, и передает ей дескрипторы процесса и потока. Данные о процессе и потоке помещаются в таблицы подсистемы, в результате чего у нее оказывается полный список всех процессов и потоков. Подсистема отображает курсор в виде стрелки с песочными часами, чтобы сообщить пользователю, что что-то происходит, но курсор может использоваться. Когда процесс обращается к своему первому вызову графического интерфейса пользователя, чтобы создать окно, курсор удаляется (если обращения к вызову не поступает, курсор удаляется через 2 с).

5. В этот момент поток готов к работе. Он начинается с запуска процедуры системы поддержки исполнения программ для завершения инициализации.

6. Процедура системы поддержки исполнения программ устанавливает приоритет потока, сообщает загруженным библиотекам DLL о появлении нового потока, а также выполняет другую рутинную работу. Наконец, она запускает код основной программы потока.

Создание потока также состоит из нескольких этапов. Сначала работающий процесс обращается к функции CreateThread, которая вызывает процедуру внутри kemel32.dll. Эта процедура выделяет в вызывающем процессе память для стека режима пользователя, а затем обращается к системному вызову NtCreateThread, чтобы создать объект потока для исполняющей системы, проинициализировать его, а также создать и проинициализировать блок управления потоком. В этом случае уведомляется подсистема Win32, а информация о потоке помещается в ее таблицы. Затем поток начинает работу с собственной инициализации.

Когда создается процесс или поток, исходному процессу возвращается дескриптор, который можно использовать для запуска, остановки, уничтожения и проверки созданного процесса или потока. Владелец дескриптора может передать его другому процессу защищенным способом. Эта техника применяется, чтобы отладчики могли иметь полный контроль над управляемыми ими процессами.