關於
同步<?xml:namespace prefix = o />
執行在某執行緒上下文中的**在任何時刻都可能被系統奪去控制權。另外，只有在多處理器的計算機上才能真正實現多執行緒的併發執行
。windows nt為解決一般的同步問題提供了兩種方法，乙個是中斷請求優先順序(irql)方案，另乙個是在關鍵**段周圍宣告和釋放自旋鎖。
irql可以避免在單 cpu上的破壞性搶先，而自旋鎖可以防止多cpu間的干擾。
示. 中斷請求級
在dispatch_level級和profile_level級之間是各種硬體中斷級。通常，每個有中斷能力的裝置都有乙個irql，它定義了該裝置的 中斷優先級別。wdm驅動程式只有在收到乙個副功能碼為irp_mn_start_device的irp_mj_pnp請求後，才能確定其裝置的 irql。裝置的配置資訊作為引數傳遞給該請求，而裝置的irql就包含在這個配置資訊中。
基本同步規則
遵循下面規則，你可以利用irql的同步效果：
所有對共享資料的訪問都應該在同一(提公升的)irql上進行。
換句話說，不論何時何地，如果你的**訪問的資料物件被其它**共享，那麼你應該使你的**執行在高於passive_level的級上。一旦越過 passive_level級，作業系統將不允許同irql的活動相互搶先，從而防止了潛在的衝突。然而這個規則不足以保護多處理器機器上的資料，在多處理器機器中你還需要另外的防護措施——自旋鎖(spin lock)。如果你僅關心單cpu上的操作，那麼使用irql就可以解決所有同步問題。但事實上，所有wdm驅動程式都必須設計成能夠執行在多處理器的系統上。
irql與執行緒優先順序
執行緒優先順序是與irql非常不同的概念。執行緒優先順序控制著執行緒排程器的排程動作，決定何時搶先執行執行緒以及下一次執行什麼執行緒。然而，
當irql級高於或等於dispatch_level級時執行緒切換停止，無論當前活動的是什麼執行緒都將保持活動狀態直到irql降到dispatch_level級之下。
而此時的「優先順序」僅指irql本身，由它控制到底哪個活動該執行，而不是該切換到哪個執行緒的上下文。
irql和分頁
執行在提公升的irql級上的乙個後果是，系統將不能處理頁故障(系統在apc級處理頁故障)。這意味著：
執行在高於或等於dispatch_level級上的**絕對不能造成頁故障。這也意味著執行在高於或等於dispatch_level級上的**必須存在於非分頁記憶體中。此外，所有這些**要訪問的資料也必須存在於非分頁記憶體中。最後，隨著irql的提公升，你能使用的核心模式支援例程將會越來越少。
自旋鎖關於自旋鎖有兩個明顯的事實。第一，如果乙個已經擁有某個自旋鎖的cpu想第二次獲得這個自旋鎖，則該cpu將死鎖(deadlock)。自旋鎖沒有與其關聯的「使用計數器」或「所有者標識」；鎖或者被占用或者空閒。如果你在鎖被占用時獲取它，你將等待到該鎖被釋放。如果碰巧你的cpu已經擁有了該鎖，那麼用於釋放鎖的**將得不到執行，因為你使cpu永遠處於「測試並設定」某個記憶體變數的自旋狀態。
關於自旋鎖的另乙個事實是，cpu在等待自旋鎖時不做任何有用的工作，僅僅是等待。所以，為了避免影響效能，你應該在擁有自旋鎖時做盡量少的操作，因為此時某個cpu可能正在等待這個自旋鎖。
關於自旋鎖還存在著乙個不太明顯但很重要的事實：你僅能在低於或等於dispatch_level級上請求自旋鎖，在你擁有自旋鎖期間，核心將把你的**提公升到dispatch_level級上執行。在內部，核心能在高於dispatch_level的級上獲取自旋鎖，但你和我都做不到這一點。
核心同步物件
windows nt提供了五種核心同步物件(kernel dispatcher object)，你可以用它們控制非任意執行緒(普通執行緒)的流程。
在任何時刻，任何物件都處於兩種狀態中的一種：訊號態或非訊號態。
物件 資料型別
描述 event(
事件)
kevent
阻塞乙個執行緒直到其它執行緒檢測到某事件發生
semaphore(
訊號燈)
ksemaphore
與事件物件相似，但可以滿足任意數量的等待
mutex(
互斥)
kmutex
執行到關鍵**段時，禁止其它執行緒執行該**段
timer(
定時器)
ktimer
推遲執行緒執行一段時期
thread(
執行緒)
kthread
阻塞乙個執行緒直到另乙個執行緒結束
圖示 核心同步物件
關於阻塞：
當我們處理某個請求時，僅能阻塞產生該請求的執行緒。
執行在高於或等於dispatch_level級上的**不能阻塞執行緒。
一般在驅動程式的派遣函式中阻塞當前執行緒。
程式設計中的注意點
1、kewaitforsingleobject中引數alertable是乙個布林型別的值。它不同於waitreason，這個引數以另一種方式影響系統行為，它決定等待是否可以提前終止以提交乙個apc。如果等待發生在使用者模式中，那麼記憶體管理器就可以把執行緒的核心模式堆疊換出。如果驅動程式以自動變數(在堆疊中)形式建立事件物件，並且某個執行緒又在提公升的irql級上呼叫了kesetevent，而此時該事件物件剛好又被換出記憶體，結果將產生乙個bug check。所以我們應該總把alertable引數指定為false，即在核心模式中等待。如果你的**執行在dispatch_level級上，則必須指定0超時，因為在這個irql上不允許阻塞。
2、kewaitformultipleobjects
如果你指定了waitall，則返回值status_success表示等待的所有物件都進入了訊號態。如果你指定了waitany，則返回值在數值上等於進入訊號態的物件在objects陣列中的索引。如果碰巧有多個物件進入了訊號態，則該值僅代表其中的乙個，可能是第乙個也可能是其它。你可以認為該值等於status_wait_0加上陣列索引。你可以先用nt_success測試返回碼，然後再從其中提取陣列索引：
ntstatus status = kewaitformultipleobjects(...);
if (nt_success(status))
正處於自己時間片中的執行緒不能被阻塞。
3、kesetevent的第三個引數，我們總指定這個引數為false。具體原因見[2]，p115。
4、通知定時器允許有任意數量的等待執行緒。同步定時器正相反，它只允許有乙個等待執行緒；一旦有執行緒在這種定時器上等待，定時器就自動進入非訊號態。
通過使用定時器的擴充套件設定函式，你可以請求乙個週期性的超時
，這種定時器在第一次倒計時時使用duetime時間，到期後再使用period值重複倒計時。
5、作為乙個通用規則，你絕不要寫同步響應使用者模式請求的**，僅能為確定的i/o控制請求這樣做。一般說來，最好掛起長耗時的操作(從派遣例程中返回status_pending**)而以非同步方式完成。再有，你不要一上來就呼叫等待原語。執行緒阻塞僅適合裝置驅動程式中的某幾個地方使用。
底線是：使用非警惕性等待，除非你知道不這樣做的原因。
5、快速互斥體
核心互斥
快速互斥
可以被單執行緒遞迴獲取
(系統為其維護乙個請求計數器
) 不能被遞迴獲取
速度慢
速度快
所有者只能收到
「特殊的」核心
apc
所有者不能收到任何
apc
所有者不能被換出記憶體
不自動提公升被阻塞執行緒的優先順序
(如果執行在大於或等於
apc_level級)
，除非你使用
***unsafe
函式並且執行在
passive_level
級上 可以是多物件等待的一部分
不能作為
kewaitformultipleobjects
的引數使用
apc－
asynchronous procedure call
如果你擁有快速互斥物件你就不能發出apc，這意味著你將處於apc_level或更高的irql，在這一級上，執行緒優先順序將失效，但你的**將不受干擾地執行，除非有硬體中斷發生。
6、你只能在低於或等於dispatch_level級上呼叫s鍊錶函式。只要所有對鍊錶的引用都使用exinterlocked***函式，那麼訪問雙鏈表和單鏈表的exinterlocked***函式可以在任何irql上呼叫。這些函式沒有irql限制的原因是因為它們在執行時都禁止了中斷，這就等於把irql提公升到最高可能的級別。一旦中斷被禁止，這些函式就獲取你指定的自旋鎖。因為此時在同一cpu上沒有其它**能獲得控制，並且其它cpu上的**也不能獲取那個自旋鎖，所以你的鍊錶是安全的。
參考[2] windows驅動程式模型設計
43 Windows驅動程式模型筆記 一
1 通常，驅動程式在某些不可 執行緒的上下文中應該使用非同步方式處理 i o請求。我們使用術語任意執行緒上下文 arbitrary thread context 來描述驅動程式並不知道 或並不關心 處理器當前執行在哪乙個執行緒上的上下文。2 windows 2000 使用對稱多處理器模型，即所有的處...
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