Windows时间片管理

关于时间片

1) 当一个新的线程开始执行时，初始化程序会在KTHREAD.Quantum赋初始值，该值的大小由KPROCESS.ThreadQuantum决定(观察ThreadQuantum大小)

2) 每次时钟中断会调用KeUpdateRunTime函数，该函数每次将当前线程Quantum减少3个单位，如果减到0，则将KPCR.PrcbData.QuantumEnd的值设置为非0。

3) KiDispatchInterrupt判断时间片到期：调用KiQuantumEnd(重新设置时间片、找到要运行的线程)

PROCESS ffffd5071853d580
    SessionId: 1  Cid: 1d54    Peb: 5ea845d000  ParentCid: 0f34
    DirBase: 13d80002  ObjectTable: 00000000  HandleCount:   0.
    Image: conhost.exe

3: kd> dt _KPROCESS ffffd5071853d580
nt!_KPROCESS
   +0x000 Header           : _DISPATCHER_HEADER
   +0x018 ProfileListHead  : _LIST_ENTRY [ 0xffffd507`1853d598 - 0xffffd507`1853d598 ]
   +0x028 DirectoryTableBase : 0x13d80002
   +0x030 ThreadListHead   : _LIST_ENTRY [ 0xffffd507`1853d5b0 - 0xffffd507`1853d5b0 ]
   +0x040 ProcessLock      : 0
   +0x044 Spare0           : 0
   +0x048 DeepFreezeStartTime : 0
   +0x050 Affinity         : _KAFFINITY_EX
   +0x0f8 ReadyListHead    : _LIST_ENTRY [ 0xffffd507`1853d678 - 0xffffd507`1853d678 ]
   +0x108 SwapListEntry    : _SINGLE_LIST_ENTRY
   +0x110 ActiveProcessors : _KAFFINITY_EX
   +0x1b8 AutoAlignment    : 0y0
   +0x1b8 DisableBoost     : 0y0
   +0x1b8 DisableQuantum   : 0y0
   +0x1b8 DeepFreeze       : 0y0
   +0x1b8 TimerVirtualization : 0y0
   +0x1b8 CheckStackExtents : 0y1
   +0x1b8 SpareFlags0      : 0y00
   +0x1b8 ActiveGroupsMask : 0y00000000000000000001 (0x1)
   +0x1b8 ReservedFlags    : 0y0000
   +0x1b8 ProcessFlags     : 0n288
   +0x1bc BasePriority     : 8 ''
   +0x1bd QuantumReset     : 18 ''
   +0x1be Visited          : 0 ''
   +0x1bf Flags            : _KEXECUTE_OPTIONS
   +0x1c0 ThreadSeed       : [20] 0
   +0x210 IdealNode        : [20] 0
   +0x238 IdealGlobalNode  : 0
   +0x23a Spare1           : 0
   +0x23c StackCount       : _KSTACK_COUNT
   +0x240 ProcessListEntry : _LIST_ENTRY [ 0xfffff802`4b197120 - 0xffffd507`187ea2c0 ]
   +0x250 CycleTime        : 0x194ab0b6
   +0x258 ContextSwitches  : 0x55c
   +0x260 SchedulingGroup  : (null) 
   +0x268 FreezeCount      : 0
   +0x26c KernelTime       : 5
   +0x270 UserTime         : 3
   +0x274 Spare2           : [75]  ""
   +0x2bf AddressPolicy    : 0 ''
   +0x2c0 UserDirectoryTableBase : 0x00000002`3b700001
   +0x2c8 InstrumentationCallback : (null) 
   +0x2d0 SecurePid        : 0

存在备用线程

这个值被设置时，即使当前线程的CPU时间片没有到期，仍然会被切换.
参见KiDispatchInterrupt代码

线程切换的3种情况

(1)、当前线程主动调用API：
API函数 -> KiSwapThread -> KiSwapContext -> SwapContext

(2)、当前线程时间片到期：
KiDispatchInterrupt -> KiQuantumEnd -> SwapContext

(3)、有备用线程(KPCR.PrcbData.NextThread)
KiDispatchInterrupt -> SwapContext