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分享为何windows会“卡机”？
我举个例子，相信大家在复制数据时系统响应时间变慢，卡机、死机等现象都遇到过。
系统响应变慢及卡机、死机的原因我能想到的有两个：
1、windows消息队列异常。
2、某些线程占用了太多的时间片，导致其他线程运行的时间不够。
原因1可以很好地解释某些软件运行崩溃导致的卡机、死机，当某个软件崩溃时，用户输入可能会一直focus在该软件上，导致其他软件无法接受用户输入。
但是我举的例子——复制数据——时，系统响应变慢又是怎么回事？
难道——在windows眼里，会因为一个thread正在调用WriteFile之类的函数就给它比原来更高的优先级或分配更多的时间片——吗？
系统响应变慢及卡机、死机的原因我能想到的有两个：
1、windows消息队列异常。
2、某些线程占用了太多的时间片，导致其他线程运行的时间不够。
原因1可以很好地解释某些软件运行崩溃导致的卡机、死机，当某个软件崩溃时，用户输入可能会一直focus在该软件上，导致其他软件无法接受用户输入。
但是我举的例子——复制数据——时，系统响应变慢又是怎么回事？
难道——在windows眼里，会因为一个thread正在调用WriteFile之类的函数就给它比原来更高的优先级或分配更多的时间片——吗？
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我喝多了 2014-08-13
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硬盘的速度是很慢的, 磁盘大文件复制拷贝的时候, 系统一定会很慢
吹雪 2013-08-23
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看看驱动编程就知道了，跟硬件打交道时IO一般运行在DIRQL上的，而线程调度器是运行在DISPATCH_LEVEL（低于DIRQL级别）上的，所以IO多的时候调度器可能活跃度降低:(
zmf910505 2013-08-13
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herorin 2013-05-13
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因为你的各种操作和系统的运行需要读写内存，不可避免的有一些内存页面不在主存中
然后就不停的读写硬盘换页
可是你的硬盘在复制文件
但是你的各种操作和系统的运行又需要读写内存
不解释》。[/quote]
若你提到的是“虚拟内存”——操作系统一般不会在物理内存用完前使用磁盘。[/quote]
不能做这种假设..
谁知道VirtualAlloc是怎么管理内存的--[/quote]
微软对VirtualAlloc给出了很详细的解释，它是使用文件映射的方式来实现的。
herorin 2013-05-13
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#43楼我分配时间片的方法你觉得怎样？
实际上我走的是一个曲线救国的道路。一个程序有N个线程，操作系统就会考虑给N个线程分配时间片，我的方案是每个进程只有一个线程需要操作系统分配时间片，它来分配该进程内所有线程的时间片。
如果cpu是多核操作系统，那么就可以有多个用来分配时间片的线程。[/quote]
第一个呢，系统是按照线程为单位来分配时间片的，所以你把所有的线程挂起，本身得到的时间片就会大大减少；
第二，如果你一定要这么做，使用纤程比你的方法应该会简单点，并且还有系统支持；
还有时间片的分配的实现的很多细节都被隐藏起来，你可以看到的只是结果，所以对windows来说，如此就是有它的道理存在，毕竟他也是经过大量实验才得出的结果。另外我不清楚如何禁止系统提升io进程优先级，因为我所知道的提示优先级是由 IoCompleteRequest 决定的。关闭后台进程优先级的提升好像是有地方可以配置，所以请教。[/quote]
windows有两个概念，分别是“进程优先级”和“线程相对优先级”，后者的自动调整可以被关闭，函数名我忘了（这函数很少见所以很难找，我在msdn上翻了很久才找到的）。
关于你的问题一：windows是以进程为单位来分配“总时间片”的，所以挂起除线程T外所有线程不会有你所说的“本身得到的时间片就会大大减少”。
关于你的问题二：纤程是一种兼容模式的选择，它并不是好主意，而且它也不支持“人工分配时间片”。
再次强调，我寄希望于linux来实现我所说的人工分配时间片。
for_wrk 2013-05-12
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#43楼我分配时间片的方法你觉得怎样？
实际上我走的是一个曲线救国的道路。一个程序有N个线程，操作系统就会考虑给N个线程分配时间片，我的方案是每个进程只有一个线程需要操作系统分配时间片，它来分配该进程内所有线程的时间片。
如果cpu是多核操作系统，那么就可以有多个用来分配时间片的线程。[/quote]
第一个呢，系统是按照线程为单位来分配时间片的，所以你把所有的线程挂起，本身得到的时间片就会大大减少；
第二，如果你一定要这么做，使用纤程比你的方法应该会简单点，并且还有系统支持；
还有时间片的分配的实现的很多细节都被隐藏起来，你可以看到的只是结果，所以对windows来说，如此就是有它的道理存在，毕竟他也是经过大量实验才得出的结果。另外我不清楚如何禁止系统提升io进程优先级，因为我所知道的提示优先级是由 IoCompleteRequest 决定的。关闭后台进程优先级的提升好像是有地方可以配置，所以请教。
Aweiwei_ 2013-05-12
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因为你的各种操作和系统的运行需要读写内存，不可避免的有一些内存页面不在主存中
然后就不停的读写硬盘换页
可是你的硬盘在复制文件
但是你的各种操作和系统的运行又需要读写内存
不解释》。[/quote]
若你提到的是“虚拟内存”——操作系统一般不会在物理内存用完前使用磁盘。[/quote]
不能做这种假设..
谁知道VirtualAlloc是怎么管理内存的--
korall 2013-05-11
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我说的并不是临界变量，并不是只有临界变量才能成为临界资源。IO冲断本身就是临界资源，或者说，IO冲断的期间如果禁止了系统对外部中断的反应，那么这些IO中断相互之间就不可能同时运行了：不管是同一文件还是不同，不管是否都为磁盘IO 还是 磁盘IO 和其他可屏蔽的IO 。而且你这里最好要明确区分IO优先级和线程调度优先级——至少我知道在NT系统上，所有的线程调度其优先级都会低于IO中断的，不管其线程优先级有多高，都不会影响系统对IO中断的响应。所以如果你想从系统的线程调度优先级上做修整来解决IO引起的系统假死的问题，我认为从出发点上就不对了。
korall 2013-05-11
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你认为并不等于事实就是那样；你还没有了解好问题的起因，所以提出的解决方案都是不可用的。
呵呵你继续折腾吧，我度周末去了~
herorin 2013-05-11
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我说的并不是临界变量，并不是只有临界变量才能成为临界资源。IO冲断本身就是临界资源，或者说，IO冲断的期间如果禁止了系统对外部中断的反应，那么这些IO中断相互之间就不可能同时运行了：不管是同一文件还是不同，不管是否都为磁盘IO 还是 磁盘IO 和其他可屏蔽的IO 。而且你这里最好要明确区分IO优先级和线程调度优先级——至少我知道在NT系统上，所有的线程调度其优先级都会低于IO中断的，不管其线程优先级有多高，都不会影响系统对IO中断的响应。所以如果你想从系统的线程调度优先级上做修整来解决IO引起的系统假死的问题，我认为从出发点上就不对了。[/quote]
首先我必须阐明我的观点——我认为操作系统卡机的元凶之一正是磁盘引起的I/O中断（这一点没有得到证实，因为缺乏相关资料）。操作系统中断是以汇编int指令（中断指令）的方式实现的，时钟中断也是以int指令实现的，汇编int指令的特性导致在执行完I/O中断处理程序之前时钟中断不会被响应，也可能是卡机的原因之一。
其次，我并不是打算以改变优先级的方式解决假死的问题。CopyFileSlowly实质上是减少了每一次I/O中断的处理程序的运行时间，减少了sysenter后的运行时间，只要保证时钟中断处理程序的正常运转，操作系统就能及时切换进程，操作系统就不会卡死。并且从执行效果来看，I/O同样的数据量，CopyFileSlowly确实可以缓解卡机的现象。
其三，我前面提到的人工分配时间片的问题，旨在避免因高cpu使用率而导致的卡机。
mgkelley 2013-05-10
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正常呀！复制文件或解压文件时CPU使用率和内存使用空间都很大，你在忙着用电脑做其他的事不卡或死机才怪！
梦之领域 2013-05-10
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楼主忽略了一个事实：就是CPU不在100%的时候也会死机，不单是CPU时间片的问题。举个极端的例子来说，如果把鼠标从电脑上拔出来，你怎么移动鼠标系统都没反应，死得呱呱的。传输也是问题。
hankcs 2013-05-10
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撸主要节制啊
昨天手扭伤了，只能单手打字，这样肯定敲不了代码了，我手伤好以后写段测试代码试试。
虚拟内存实际上有两步，第一步是预定，第二步是实际上在硬盘上分配虚拟内存。所以仅仅分配虚拟内存而不实际使用应该是不会卡的。
你把系统的虚拟内存调到最小试试？
windows开机启动后会做些什么我不清楚，手伤好后对比linux研究下——你说的确实是个思路。
我想尽量通过不改写内核或简单改写内核（重写API）的方式来做一批更优秀的函数，也就是我提到的所谓C++的后继版本（实际上是夸张了。之所以说是C++后继版本是因为现在C++的函数都是常用库提供的）。这个项目做了没多少，也不知道实际效率怎样。[/quote]
------------------------------------------------------AutoCSDN签名档------------------------------------------------------
码农场——码农播种代码、放牧思想的农场！
昨天手扭伤了，只能单手打字，这样肯定敲不了代码了，我手伤好以后写段测试代码试试。
虚拟内存实际上有两步，第一步是预定，第二步是实际上在硬盘上分配虚拟内存。所以仅仅分配虚拟内存而不实际使用应该是不会卡的。
你把系统的虚拟内存调到最小试试？
windows开机启动后会做些什么我不清楚，手伤好后对比linux研究下——你说的确实是个思路。
我想尽量通过不改写内核或简单改写内核（重写API）的方式来做一批更优秀的函数，也就是我提到的所谓C++的后继版本（实际上是夸张了。之所以说是C++后继版本是因为现在C++的函数都是常用库提供的）。这个项目做了没多少，也不知道实际效率怎样。[/quote]korall 2013-05-10
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你如何解释“系统处理不过来”？
无论cpu频率多高（假设不考虑发热带来的效率损失），cpu时钟每固定时间就会触发一次时钟中断，所以在没有硬件中断干涉的情况下，操作系统永远不会卡死。
还有一种可能就是进程优先级被改写，导致处理I/O操作的线程得到较高的优先级从而得到较多的时间片。
我比较倾向于系统假死是中断造成的。[/quote]
低优先级的线程也能阻碍高优先级的线程执行的：由于共享的临界资源的竞争导致的优先级反转这是常常发生的。IO就是一种这样的资源；UI 以及其他任何线程如果用到了IO，那么即使它的优先级再高，只要没有得到资源一样会被阻塞住。当磁盘IO很忙的时候，如果某个进程需要从该磁盘上的交换文件中载入数据，那么该进程就会被影响，而这也是常常发生的事。这里并不单单是时间片的优先调度策略的问题
herorin 2013-05-10
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我的问题的关键点在于“如何解决访问磁盘造成的系统卡机”。
目前我的想法是减少每次读写的数据量（但是读写总耗时会变长）。
CopyFile做的工作实际上是CreateFile和ReadFile、Writefile，那么我可以写一个CopyFileSlowly使其无论复制多大的文件都不会卡死系统。[/quote]
CopyFileSlowly 很简单: copy 的时候每copy一小块之后就让出时间片就行了:Sleep 一小段时间。
但是系统不可能做出这样的策略，这样相当于堵死了用户想要最优先读写磁盘的机会，所以这只能是用户考虑的事情。CPU资源分配也一样，除非进程想与其它进程比较公平地分享CPU资源，否则系统还是会给该进程占用大量CPU资源的机会。系统能保证的应该只是在任何情况下都不要崩溃和丢失数据。至于UI响应,这种情况下，系统还是不会丢掉外部的冲断输入的：也就是你在系统假死的时候所敲的键不会说被忽略，这就够了[/quote]
CopyFileSlowly是一个可选的函数，意思是提供一个新的API，名为CopyFileSlowly，它和原有的CopyFile都是在编程时可以选择的函数，CopyFile用来应对速度至上的情况，而CopyFileSlowly用来应对那些对速度并不是非常苛求的场合。
herorin 2013-05-10
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这样做其实只是在本进程内进行调度，对其他进程没有控制权（除了进程的优先级可以影响系统全局调度之外），所以这里其实等价于单线程进程。线程调度要考虑的东西太多了，一个成熟的系统自然很多东东西都经过验证的[/quote]
你所说的“一个成熟的系统自然很多东东西都经过验证的”正是我所怀疑的。实际上一部分文章作者的观点是，操作系统对于“时间片调度”的态度是“有一个制度比没有更好”而不是“怎样的制度最优”。
其次，必须承认windows下很难做到在代码层对时间片的分配进行操作。
其三，我所说的是去实现“单个进程的时间片分配对编程者透明”，而不是靠所谓“优先级”来“建议式”地设置。
herorin 2013-05-10
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你如何解释“系统处理不过来”？
无论cpu频率多高（假设不考虑发热带来的效率损失），cpu时钟每固定时间就会触发一次时钟中断，所以在没有硬件中断干涉的情况下，操作系统永远不会卡死。
还有一种可能就是进程优先级被改写，导致处理I/O操作的线程得到较高的优先级从而得到较多的时间片。
我比较倾向于系统假死是中断造成的。[/quote]
低优先级的线程也能阻碍高优先级的线程执行的：由于共享的临界资源的竞争导致的优先级反转这是常常发生的。IO就是一种这样的资源；UI 以及其他任何线程如果用到了IO，那么即使它的优先级再高，只要没有得到资源一样会被阻塞住。当磁盘IO很忙的时候，如果某个进程需要从该磁盘上的交换文件中载入数据，那么该进程就会被影响，而这也是常常发生的事。这里并不单单是时间片的优先调度策略的问题[/quote]
我认为——对不同文件的I/O不会造成堵塞，只有对同文件的操作才有“临界变量”和“堵塞”的说法。
其次，我不认为在多核CPU的情况下，系统卡死会和优先级有太大关系。多核CPU因优先级卡死的可能性比单核小得多。操作系统不仅仅会提高I/O的优先权，同时还会提高UI的优先权，我可以假设UI的优先权永远能够得到保障。系统中有许多UI，且UI都是通过回调函数实现的，也就是说所有UI的优先权理论上都应该能够得到保障。如果是临界变量引起的UI卡死，那么第一点——临界变量只有在对同文件或者更广泛地说同扇区，且更多时候是多核CPU同时执行I/O代码的情况被考虑作为“卡死”的因素，这种情况未免太极端了；第二点——抛开linux的调度算法，单独讨论windows程序执行I/O代码的情况（注意，不是用户进行I/O操作，因为用户操作的优先级可能会比较高），操作系统更多时候会先考虑提升线程的相对优先级，而不是直接提升进程的优先级，在xp环境下运行大概1G复制文件的I/O代码，CPU使用率一定时间内是很稳定的，不会达到很高的数值，但是仍然会卡。考虑到计算CPU使用率的实际方法是计算进程对时间片的消耗，而硬盘I/O所使用的中断是不被计入时间片消耗的，而另一种情况——常规的大文件读写造成卡机，我认为实质上是大量硬盘文件映射到内存造成的，因为对文件操作的第一步必然是文件映射。
但我的结论并不是非常具有说服力，因为我不能证明硬盘I/O非常依赖中断，而且我对DMA所知甚少。
korall 2013-05-10
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这样做其实只是在本进程内进行调度，对其他进程没有控制权（除了进程的优先级可以影响系统全局调度之外），所以这里其实等价于单线程进程。线程调度要考虑的东西太多了，一个成熟的系统自然很多东东西都经过验证的
korall 2013-05-10
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我的问题的关键点在于“如何解决访问磁盘造成的系统卡机”。
目前我的想法是减少每次读写的数据量（但是读写总耗时会变长）。
CopyFile做的工作实际上是CreateFile和ReadFile、Writefile，那么我可以写一个CopyFileSlowly使其无论复制多大的文件都不会卡死系统。[/quote]
CopyFileSlowly 很简单: copy 的时候每copy一小块之后就让出时间片就行了:Sleep 一小段时间。
但是系统不可能做出这样的策略，这样相当于堵死了用户想要最优先读写磁盘的机会，所以这只能是用户考虑的事情。CPU资源分配也一样，除非进程想与其它进程比较公平地分享CPU资源，否则系统还是会给该进程占用大量CPU资源的机会。系统能保证的应该只是在任何情况下都不要崩溃和丢失数据。至于UI响应,这种情况下，系统还是不会丢掉外部的冲断输入的：也就是你在系统假死的时候所敲的键不会说被忽略，这就够了
wp_wuming 2013-05-09
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我的电脑经常卡死啊有时候玩着游戏就给弹出来了
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