Что происходит при завершении потока

А происходит вот что.

Освобождаются все описатели User-объектов, принадлежавших потоку. В Win dows большинство объектов принадлежит процессу, содержащему поток, из которого они были созданы Сам поток владеет только двумя User-объектами, окнами и ловушками (hooks). Когда поток, создавший такие объекты, заверша ется, система уничтожает их автоматически. Прочие объекты разрушаются, только когда завершается владевший ими процесс.

Код завершения потока меняется со STILL_ACTIVE на код, переданный в функ цию ExitThread или TerminateTbread.

Объект ядра "поток" переводится в свободное состояние.

Если данный поток является последним активным потоком в процессе, завер шается и сам процесс.

Счетчик пользователей объекта ядра "поток" уменьшается на 1.

При завершении потока сопоставленный с ним объект ядра "поток* не освобож дается до тех пор, пока не будут закрыты все внешние ссылки на этот объект.

Когда поток завершился, толку от его описателя другим потокам в системе в об щем немного. Единственное, что они могут сделать, — вызвать функцию GetExitCode Thread, проверить, завершен ли поток, идентифицируемый описателем hThread, и, если да, определить его код завершения.

BOOL GetExitCodeThread( HANDLE hThread, PDWORD pdwExitCode);

Код завершения возвращается в переменной типа DWORD, на которую указывает pdwExitCode Если поток не завершен на момент вызова GetExitCodeThread, функция записывает в эту переменную идентификатор STILL_ACTIVE (0x103) При успешном вызове функция возвращает TRUE К использованию описателя для определения фак та завершения потока мы еще вернемся в главе 9.

Кое-что о внутреннем устройстве потока

Я уже объяснил Вам, как реализовать функцию потока и как заставить систему создать поток, который выполнит эту функцию. Теперь мы попробуем разобраться, как сис тема справляется с данной задачей

На рис. 6-1 показано, что именно должна сделать система, чтобы создать и ини циализировать поток. Давайте приглядимся к этой схеме повнимательнее Вызов CreateThread заставляет систему создать объект ядра "поток». При этом счетчику чис ла его пользователей присваивается начальное значение, равное 2. (Объект ядра "по ток" уничтожается только после того, как прекращается выполнение потока и закры вается описатель, возвращенный функцией CreateThread) Также инициализируются другие свойства этого объекта счетчик числа простоев (suspension count) получает значение 1, а код завершения — значение STILL_ACTIVE (0x103) И, наконец, объект переводится в состояние "занято».

Создав объект ядра "поток», система выделяет стеку потока память из адресного пространства процесса и записывает в его самую верхнюю часть два значения (Сте ки

потоков всегда строятся от старших адресов памяти к младшим) Первое из них является значением параметра pvParam, переданного Вами функции CreateThread, а второе — это содержимое параметра pfnStartAddr, который Вы тоже передаете в Create Thread

Рис. 6-1. Так создается и инициализируется поток

У каждого потока собсвенный набор регистров процессора, называемый контек стом потока. Контекст отражает состояние регистров процессора на момент после днего исполнения потока и записывается в структуру CONTEXT (она определена в заголовочном файле WinNT.h). Эта структура содержится в объекте ядра "поток»

Указатель команд (IP) и указатель стека (SP) — два самых важных регистра в кон тексте потока. Вспомните: потоки выполняются в контексте процесса. Соответствен но эти регистры всегда указывают на адреса памяти в адресном пространстве про цесса. Когда система инициализирует объект ядра "поток", указателю стека в струк туре CONTEXT присваивается тот адрес, по которому в стек потока было записано зна чение pfnStartAddr, а указателю команд — адрес недокументированной (и неэкспор тируемой) функции BaseThreadStart. Эта функция содержится в модуле Kernel32.dll, где, кстати, реализована и функция CreateTbread.

Вот главное, что делает BaseThreadStart:

VOID BaseThreadStart(PTHREAD_START_ROUTINE pfnStartAddr, PVOID pvParam)

{

__try

{

ExitThread((pfnStartAddr)(pvParam));

}

_except(UnhandledExceptionFilter(GetExceptionInformation()))

{

ExitProcess(GetExceptionCode());

}

// ПРИМЕЧАНИЕ, мы никогда не попадем сюда

}

После инициализации потока система проверяет, был ли передан функции Create Thread флаг CREATE_SUSPENDED Если нет, система обнуляет его счетчик числа про стоев, и потоку может быть выделено процессорное время. Далее система загружает в регистры процессора значения, сохраненные в контексте потока С этого момента поток может выполнять код и манипулировать данными в адресном пространстве своего процесса.

Поскольку указатель команд нового потока установлен на BaseThreadStart, имен но с этой функции и начнется выполнение потока. Глядя на ее прототип, можно по думать, будто BaseThreadStart передаются два параметра, а значит, она вызывается из какой-то другой функции, но это не так. Новый поток просто начинает с нее свою работу. BaseThreadStart получает доступ к двум параметрам, которые появляются у нее потому, что операционная система записывает соответствующие значения в стек по тока (а через него параметры как раз и передаются функциям), Правда, на некоторых аппаратных платформах параметры передаются не через стек, а с использованием определенных регистров процессора Поэтому на таких аппаратных платформах система — прежде чем разрешить потоку выполнение функции BaseThreadStart — инициализирует нужные регистры процессора.

Когда новый поток выполняет BaseThreadStart, происходит следующее.

Ваша функция потока включается во фрейм структурной обработки исключе ний (далее для краткости — SEH-фрейм), благодаря чему любое исключение, если оно происходит в момент выполнения Вашего потока, получает хоть ка кую-то обработку, предлагаемую системой по умолчанию. Подробнее о струк турной обработке исключений см. главы 23, 24 и 25.

Система обращается к Вашей функции потока, передавая ей параметр pvParam, который Вы ранее передали функции CreateTbread

Когда Ваша функция потока возвращает управление, BaseThreadStart вspывает ExitThread, передавая ей значение, возвращенное Вашей функцией. Счетчик числа пользователей объекта ядра "поток» уменьшается на 1, и выполнение потока прекращается

Если Ваш поток вызывает необрабатываемое им исключение, его обрабатыва ет SEH-фрейм, построенный функцией BaseThreadStart Обычно в результате этого появляется окно с каким-нибудь сообщением, и, когда пользователь зак рывает его, BaseThreadStart вызывает ExitProcess и завершает весь процесс, а не только тот ноток, в котором произошло исключение.

Обратите внимание, что из BaseThreadStart поток вызывает либо ExitThread, либо ExitProcess А это означает, что поток никогда не выходит из данной функции; он все гда уничтожается внутри нее. Вот почему BaseThreadStart нет возвращаемого значе ния — она просто ничего не возвращает.

Кстати, именно благодаря BaseThreadStart Ваша функция потока получает возмож ность вернуть управление по окончании своей работы. BaseThteadSlart, вызывая фун кцию потока, заталкивает в стек свой адрес возврята и тсм самым сообщает ей, куда надо вернуться. Но сама BaseThreadStart не возвращает управление. Иначе возникло бы нарушение доступа, так как в стеке потока нет ее адреса возврата.

При инициализации первичного потока его указатель команд устанавливается на другую недокументированную функцию — BaseProcessStart Она почти идентична BaseThreadStart и выглядит примерно так: