Windows进程与线程学习笔记（六）—— 线程切换

前言

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主动切换

1. 在上一篇中，分析了模拟线程切换：SwitchThread
2. 在Windows中，也有类似的函数：KiSwapContext

分析KiSwapContext

查看405837处ECX的来源：KiSwapThread

分析SwapContext

分析KiSWapThread

查看交叉引用表，也就是有哪些函数调用了这个函数

再查看其中 KeWaitForSingleObject 的交叉引用

总结

1. Windows中绝大部分API都调用了SwapContext这个函数，也就是说，只要调用了该函数，就会导致线程切换
2. 线程切换时会比较是否属于同一个进程，如果不是，便切换Cr3，Cr3换了，进程也就切换了

思考：

1. 如果不调用API，就可以一直占用CPU吗？
2. 如果当前线程不去调用系统API，操作系统如何实现线程切换

时钟中断切换

中断一个正在执行的程序的方式：

1. 异常：比如缺页，或者INT N指令
2. 中断：比如时钟中断

系统时钟

1. 在Windows操作系统当中，没个10~20毫秒便会触发一次时钟中断
2. 如要获取当前的时钟间隔值，可使用Win32 API：GetSystemTimeAdjustment

执行流程：

分析INT 0x30

ALT+T定位IDT表




KiStartUnexpectedRange 跳到了另一个函数：KiUnexpectedInterruptTail

KiUnexpectedInterruptTail 调用了 HalBeginSystemInterrupt 和 HalEndSystemInterrupt

在导入表中查看这两个函数来源，都来自HAL.dll

分析HAL.dll

HalBeginSystemInterrupt：

HalEndSystemInterrupt：

KiDispatchInterrupt 又来自 ntoskrnl

最终，KiDispatchInterrupt 调用了 SwapContext

异常处理

1. 如果一个线程不调用API，并且在代码中屏蔽中断（调用CLI指令），并且不会出现异常，那么当前线程将永久占有CPU
2. 单核CPU占用率100%，2核CPU占用率50%
3. Windows并非是“抢占式”操作系统，所谓的“抢“”必须是当前线程允许其它线程“抢”，否则是“抢”不到的