Net framework 5, а также среды Visual Studio 2012 и C#

740
Глава.26 .Потоки.исполнения
ПриМеЧание
Разработчики.часто.задают.вопрос:.каким.образом.можно.гарантированно.запустить.
поток.через.определенное.время.после.какого-то.события?.Например,.как.запустить.
определенный.поток.через.1.мс.после.прохождения.данных.через.последовательный.
порт?.Я.отвечаю.просто:.это.невозможно 
Такие.вещи.возможны.в.операционных.системах.реального.времени,.но.Windows.
к.ним.не.относится .Операционные.системы.реального.времени.требуют.доско-
нального.знания.оборудования,.на.базе.которого.они.работают .То.есть.вам.должны.
быть.известны.задержки.контроллеров.жесткого.диска,.клавиатуры.и.других.ком-
понентов .Платформа.Windows.создавалась.в.Microsoft.для.работы.с.самым.разным.
аппаратным.обеспечением:.различными.процессорами,.драйверами,.сетями.и.т .п .
Именно.поэтому.она.не.является.операционной.системой.реального.времени .
Следует.добавить,.что.из-за.CLR.управляемый.код.еще.хуже.приспособлен.для.ра-
боты.в.реальном.времени .Причин.этому.много,.в.том.числе.динамическая.загрузка.
библиотек,.JIT-компиляция.кода.и.уборка.мусора,.начало.выполнения.которой.не-
возможно.спрогнозировать 
Каждому потоку назначается уровень приоритета с нулевого (самого низкого) 
до 31 (самого высокого). При выборе потока, который будет передан процессору, 
сначала рассматриваются потоки с самым высоким приоритетом и ставятся в оче-
редь в цикле. При обнаружении потока с приоритетом 31 он передается процессору. 
После завершения такта ищется следующий поток с аналогичным приоритетом, 
чтобы переключить на него контекст.
При наличии в очереди потоков с приоритетом 31 система никогда не передаст 
процессору поток с меньшим приоритетом. Это условие называется 
зависанием
(starvation), а возникает оно в случае, когда потоки с высоким приоритетом по-
требляют практически все время процессора и не дают исполняться потокам более 
низкого приоритета. Зависание намного реже возникает на машинах с многопро-
цессорной конфигурацией, на которых потоки с приоритетами 31 и 30 могут ис-
полняться одновременно. Система всегда старается загрузить процессор, поэтому 
он простаивает только при отсутствии готовых к исполнению потоков.
Потоки с высоким приоритетом всегда исполняются перед потоками с низким 
приоритетом вне зависимости от того, какие задания выполняют последние. Если 
в системе работает поток с приоритетом 5 и система определяет, что поток с более 
высоким приоритетом готов к работе, исполнение немедленно приостанавли-
вается (даже если поток находится в середине такта) и процессору передается 
новый поток.
В процессе загрузки система создает 
поток обнуления страниц
(zero page thread), 
которому назначается нулевой приоритет. Это единственный поток в системе с та-
ким приоритетом. Его задача состоит в обнулении свободных страниц и исполняется 
он только при отсутствии других потоков.
Ясное дело, что с точки зрения разработчика сложно придумать рациональное 
объяснение назначению потокам приоритетов. Почему одному потоку присвоен 

---

741
Планирование.и.приоритеты.потоков
приоритет 10, а другому — 23? Для решения этого вопроса Windows вводит аб-
страктную «прослойку» над уровнем приоритетов.
При разработке приложения следует решить, должно ли оно реагировать быстрее 
или медленнее, чем другие запущенные на этой же машине приложения. В соот-
ветствии с этим решением выбирается класс приоритета для процесса. В Windows 
поддерживаются шесть классов приоритетов: 
Idle
(холостого хода), 
Below
Normal
(ниже обычного), 
Normal
(обычный), 
Above
Normal
(выше обычного), 
High
(высо-
кий) и 
Realtime
(реального времени). По умолчанию выбирается приоритет 
Normal
, 
он же является самым распространенным.
Приоритет холостого хода подходит для приложений, которые запускаются 
в системе, где больше ничего не происходит (это такие приложения, как хранители 
экрана). Даже не используемый в интерактивном режиме компьютер может быть 
занят (к примеру, функционируя как файловый сервер) и не должен конкурировать 
за процессорное время с хранителем экрана. Приложения для сбора статистики, 
периодически обновляющие некоторое состояние, обычно тоже не должны стано-
виться препятствием для более важных заданий.
Высокий приоритет следует использовать только там, где это действительно не-
обходимо. А приоритета реального времени
вообще лучше по возможности избегать. 
Его выбор может помешать выполнению таких системных заданий, как дисковый 
ввод-вывод или передача данных по сети. Поток с приоритетом реального времени 
может помешать обработке данных, вводимых с клавиатуры или при помощи мыши, 
создавая у пользователя впечатление, что система перестала работать. По большому 
счету для выбора такого приоритета нужно иметь веские основания, например не-
обходимость с минимальной задержкой отвечать на события аппаратного уровня 
или выполнять какие-то кратковременные задания.