.NET常见线程简介（翻译）

待我称王封你为后i 2021-06-26 16:06 403阅读 0赞

当你分析一个`dump`文件的时候，调试里面最艺术的地方就是知道哪些东西是可以忽略的，而哪些是你想要的东西。

特别是在你分析一个程序停止响应（`hang`）的`bug`时，了解这些常见线程对你非常有帮助，浏览线程各堆栈列表的时候，你可以知道不是这个线程出问题了，也不是那个线程…………

因为大部分时间我是跟`asp.net`打交道，所以我将通过分析`w3wp.exe`（IIS 6里面用来执行asp.net页面代码的进程）的一个`dump`文件来介绍这些常见线程。所有这些常见线程都有一个共性，就是它们要么是睡眠状态（`sleeping state`）或者等待状态（`waiting state`），等待处理更多的工作。因此虽然它们看起来是造成程序停止响应（`hang`）的原因，实际上它们并不是真正的罪魁祸首……如果你发现它们处于其他的状态，比如说正在执行某个任务，那么它们就需要得到更多的关注了。

我把这些常见的线程划分为以下几个种类：

1.  `CLR`线程
2.  `W3WP`线程
3.  `RPC`线程
4.  其他`COM`线程

## CLR线程 ##

线程池（`ThreadPool`）管理程序有五种主要的线程类型：

1.  `Completion Port/IO` 线程和工作（`Worker`）线程是执行你的托管（`managed`）代码和`.net`代码的线程。
2.  一个闸门（`gate`）线程根据CPU的利用率，GC的频率和工作队列（`worker queue`）的大小，动态地创建或销毁工作线程和IO线程。
3.  停滞（`wait`）线程，用来等待一些同步对象触发的事件，比如说，一个程序员使用`WaitHandle`类（或它的派生类），这个类内部使用`WaitForSingleObject` Win32 API函数来是这个线程处于停滞状态。
4.  最后第五个是定时器（`Timer`）线程，它是用来调用定时器（`Timer`）回调函数的线程。

[下面的列表列出了.NET][.NET] 1.1中它们在停滞状态时候的模样（由于我在翻译的时候，[机器上没有微软.NET][.NET 1] 2.0的公开符号文件，所以只好原文拷贝下来了，有机会我会将2.0里面的堆栈列出来）：

闲置状态中的CLR工作线程（`Worker Thread`）：

11 Id: fb8.268 Suspend: 0 Teb: 7ffaa000 Unfrozen
    ChildEBP RetAddr Args to Child              
    0199fdf8 7c822124 77e6baa8 00000234 00000000 ntdll!KiFastSystemCallRet
    0199fdfc 77e6baa8 00000234 00000000 0199fe40 ntdll!NtWaitForSingleObject+0xc
    0199fe6c 77e6ba12 00000234 00009c40 00000000 kernel32!WaitForSingleObjectEx+0xac
    0199fe80 791d401f 00000234 00009c40 00000000 kernel32!WaitForSingleObject+0x12
    0199fea4 791fdacc 00000000 00000000 80a56bcc mscorsvr!ThreadpoolMgr::WorkerThreadStart+0x3a
    0199ffb8 77e66063 000b6da8 00000000 00000000 mscorsvr!ThreadpoolMgr::intermediateThreadProc+0x44
    0199ffec 00000000 791fda8b 000b6da8 00000000 kernel32!BaseThreadStart+0x34

闲置状态中的CLR `Completion Port/IO Thread`：

9 Id: fb8.ef8 Suspend: 0 Teb: 7ffac000 Unfrozen
    ChildEBP RetAddr Args to Child              
    0191fec0 7c821bf4 77e6611a 0000023c 0191ff1c ntdll!KiFastSystemCallRet
    0191fec4 77e6611a 0000023c 0191ff1c 0191ff08 ntdll!NtRemoveIoCompletion+0xc
    0191fef0 791fdb22 0000023c 0191ff18 0191ff1c kernel32!GetQueuedCompletionStatus+0x29
    0191ff24 791fdacc 00000001 809a05fe 7ffac000 mscorsvr!ThreadpoolMgr::CompletionPortThreadStart+0x49
    0191ffb8 77e66063 000b6da8 00000000 00000000 mscorsvr!ThreadpoolMgr::intermediateThreadProc+0x44
    0191ffec 00000000 791fda8b 000b6da8 00000000 kernel32!BaseThreadStart+0x34

闲置状态中的CLR 闸门（`gate`）线程：

10 Id: fb8.bdc Suspend: 0 Teb: 7ffab000 Unfrozen
    ChildEBP RetAddr Args to Child              
    0195fe50 7c821364 77e42439 00000000 0195fe94 ntdll!KiFastSystemCallRet
    0195fe54 77e42439 00000000 0195fe94 00000000 ntdll!NtDelayExecution+0xc
    0195febc 77e424b7 000001f4 00000000 0195ffb8 kernel32!SleepEx+0x68
    0195fecc 791bf4f9 000001f4 0b2646e6 00000939 kernel32!Sleep+0xf
    0195ffb8 77e66063 00000000 00000000 00000000 mscorsvr!ThreadpoolMgr::GateThreadStart+0x54
    0195ffec 00000000 791bf4a5 00000000 00000000 kernel32!BaseThreadStart+0x34

闲置状态中的CLR停滞（`wait`）线程：

25 Id: 230.ac0 Suspend: 0 Teb: 7ff4c000 Unfrozen
    ChildEBP RetAddr Args to Child              
    1b88ff6c 7c573a4e 00000001 1b88ff84 00000000 NTDLL!ZwDelayExecution+0xb 
    1b88ff8c 7923558c ffffffff 00000001 198ba828 KERNEL32!SleepEx+0x32 
    1b88ffb4 7c57438b 00000000 198ba828 197f7498 mscorsvr!ThreadpoolMgr::WaitThreadStart+0x45 
    1b88ffec 00000000 7923556a 1973b3d0 00000000 KERNEL32!BaseThreadStart+0x52

闲置状态中的CLR定时器（`Timer`）线程：

18 Id: fb8.914 Suspend: 0 Teb: 7ff5f000 Unfrozen
    ChildEBP RetAddr Args to Child              
    0224ff38 7c821364 77e42439 00000001 0224ff7c ntdll!KiFastSystemCallRet
    0224ff3c 77e42439 00000001 0224ff7c 000003e8 ntdll!NtDelayExecution+0xc
    0224ffa4 791cc578 000003e8 00000001 00000000 kernel32!SleepEx+0x68
    0224ffb8 77e66063 00000000 00000000 00000000 mscorsvr!ThreadpoolMgr::TimerThreadStart+0x30
    0224ffec 00000000 791cc548 00000000 00000000 kernel32!BaseThreadStart+0x34

除了这些线程，`CLR`还创建了一些其他的线程：

在一个多核主机上，在一个`CLR`宿主进程中（服务器版本的`GC`），每一个处理器都会由一个垃圾回收（`GC`）线程，而在超线程系统上，每个进程会有两个。这些线程用来处理托管堆上的垃圾回收操作。

另外在每一个进程里我们还有终结器线程（`Finalizer Thread`），这个线程运行所有的`Finalize`函数。在调试进程无响应（`hang`）和高内存使用率的情形时，要特别注意这个线程。如果在收集一个对象（`finalizing an object`）的时候它被其他的东西阻塞（`blocked in any way`）的话，那么你的托管变量就不能被以合适的方式清理掉，最终你就得到一个内存泄漏的结果，并且/或者有一个高CPU使用率的情形，因为 GC将不得不重复启动以保证你的内存可用率。

最后，CLR还提供了一个`DebuggerThread`用来提供托管程序调试服务。

闲置状态中的CLR垃圾回收（GC）线程：

13 Id: fb8.c10 Suspend: 0 Teb: 7ffa8000 Unfrozen
    ChildEBP RetAddr Args to Child              
    01d6fefc 7c822124 77e6baa8 000002b4 00000000 ntdll!KiFastSystemCallRet
    01d6ff00 77e6baa8 000002b4 00000000 00000000 ntdll!NtWaitForSingleObject+0xc
    01d6ff70 77e6ba12 000002b4 ffffffff 00000000 kernel32!WaitForSingleObjectEx+0xac
    01d6ff84 791fe6b0 000002b4 ffffffff 00000000 kernel32!WaitForSingleObject+0x12
    01d6ffac 792356be 00000000 01d6ffec 77e66063 mscorsvr!gc_heap::gc_thread_function+0x2f
    01d6ffb8 77e66063 000d2ed8 00000000 00000000 mscorsvr!gc_heap::gc_thread_stub+0x1e
    01d6ffec 00000000 792356a0 000d2ed8 00000000 kernel32!BaseThreadStart+0x34

闲置状态中的CLR终结器（Finalizer）线程：

17 Id: fb8.7b0 Suspend: 0 Teb: 7ffa4000 Unfrozen
    ChildEBP RetAddr Args to Child              
    01e6fdf8 7c822114 77e6711b 00000002 01e6fe48 ntdll!KiFastSystemCallRet
    01e6fdfc 77e6711b 00000002 01e6fe48 00000001 ntdll!NtWaitForMultipleObjects+0xc
    01e6fea4 77e61075 00000002 793eee08 00000000 kernel32!WaitForMultipleObjectsEx+0x11a
    01e6fec0 7927826b 00000002 793eee08 00000000 kernel32!WaitForMultipleObjects+0x18
    01e6fee0 791fecf4 000002dc 00000000 792376a4 mscorsvr!WaitForFinalizerEvent+0x5a
    01e6ff24 79245681 00000000 809a05fe 7ffa4000 mscorsvr!GCHeap::FinalizerThreadStart+0x96
    01e6ffb8 77e66063 000d5500 00000000 00000000 mscorsvr!Thread::intermediateThreadProc+0x44
    01e6ffec 00000000 79245640 000d5500 00000000 kernel32!BaseThreadStart+0x34

闲置状态中的`CLR`调试（`Debugger`）线程：

12 Id: fb8.b30 Suspend: 0 Teb: 7ffa9000 Unfrozen
    ChildEBP RetAddr Args to Child              
    01adfe70 7c822114 77e6711b 00000003 01adfec0 ntdll!KiFastSystemCallRet
    01adfe74 77e6711b 00000003 01adfec0 00000001 ntdll!NtWaitForMultipleObjects+0xc
    01adff1c 77e61075 00000003 01adff5c 00000000 kernel32!WaitForMultipleObjectsEx+0x11a
    01adff38 79238fd6 00000003 01adff5c 00000000 kernel32!WaitForMultipleObjects+0x18
    01adffa0 79238f4d 00000000 00000000 00000000 mscorsvr!DebuggerRCThread::MainLoop+0x90
    01adffb0 7923a714 01adffec 77e66063 019d1eb0 mscorsvr!DebuggerRCThread::ThreadProc+0x68
    01adffb8 77e66063 019d1eb0 00000000 00000000 mscorsvr!DebuggerRCThread::ThreadProcStatic+0xb
    01adffec 00000000 7923a709 019d1eb0 00000000 kernel32!BaseThreadStart+0x34

## `W3WP`线程 ##

W3WP进程里面主要有主线程、线程池线程和压缩线程。

主线程负责启动和关闭进程，线程池线程用来处理页面请求，而压缩线程就如名字如表明的那样是用来处理压缩数据的。

W3WP主（main）线程：

. 0 Id: fb8.fd8 Suspend: 0 Teb: 7ffdf000 Unfrozen
    ChildEBP RetAddr Args to Child              
    0006fc08 7c822124 77e6baa8 00000184 00000000 ntdll!KiFastSystemCallRet
    0006fc0c 77e6baa8 00000184 00000000 00000000 ntdll!NtWaitForSingleObject+0xc
    0006fc7c 77e6ba12 00000184 ffffffff 00000000 kernel32!WaitForSingleObjectEx+0xac
    0006fc90 5a36467a 00000184 ffffffff 00000000 kernel32!WaitForSingleObject+0x12
    0006fca0 5a366e63 00254ff8 5a3af41d 00000000 w3dt!WP_CONTEXT::RunMainThreadLoop+0x10
    0006fca8 5a3af41d 00000000 64711da9 00000000 w3dt!UlAtqStartListen+0x2d
    0006fcb8 5a3bc259 0100141c 010013e4 010012d0 w3core!W3_SERVER::StartListen+0xbd
    0006ff0c 0100187c 00000007 002538e0 00000000 w3core!UlW3Start+0x26e
    0006ff44 01001a23 00000007 002538e0 002543d0 w3wp!wmain+0x22a
    0006ffc0 77e523cd 00000000 00000000 7ffd7000 w3wp!wmainCRTStartup+0x12b
    0006fff0 00000000 010018f8 00000000 78746341 kernel32!BaseProcessStart+0x23

闲置状态中的`w3wp`线程池（ThreadP`在这里插入代码片`ool）线程：

2 Id: fb8.c5c Suspend: 0 Teb: 7ffd9000 Unfrozen
    ChildEBP RetAddr Args to Child              
    00c8ff24 7c821bf4 77e6611a 00000170 00c8ff80 ntdll!KiFastSystemCallRet
    00c8ff28 77e6611a 00000170 00c8ff80 00c8ff6c ntdll!NtRemoveIoCompletion+0xc
    00c8ff54 5a30249e 00000170 00c8ff7c 00c8ff80 kernel32!GetQueuedCompletionStatus+0x29
    00c8ff8c 5a3026bc 00000000 00258580 5a300000 w3tp!THREAD_POOL_DATA::ThreadPoolThread+0x33
    00c8ffa0 5a301db9 00000102 00000000 00000000 w3tp!THREAD_POOL_DATA::ThreadPoolThread+0x24
    00c8ffb8 77e66063 00258580 00000000 00000000 w3tp!THREAD_MANAGER::ThreadManagerThread+0x39
    00c8ffec 00000000 5a301d80 00258580 00000000 kernel32!BaseThreadStart+0x34

闲置状态中的w3wp压缩（`Compression`）线程：

7 Id: fb8.b20 Suspend: 0 Teb: 7ffaf000 Unfrozen
    ChildEBP RetAddr Args to Child              
    017dfa84 7c822124 77e6baa8 000001d0 00000000 ntdll!KiFastSystemCallRet
    017dfa88 77e6baa8 000001d0 00000000 00000000 ntdll!NtWaitForSingleObject+0xc
    017dfaf8 77e6ba12 000001d0 ffffffff 00000000 kernel32!WaitForSingleObjectEx+0xac
    017dfb0c 5a3b8147 000001d0 ffffffff 00000000 kernel32!WaitForSingleObject+0x12
    017dffb8 77e66063 00000000 00000000 00000000 w3core!HTTP_COMPRESSION::CompressionThread+0x126
    017dffec 00000000 5a3b8021 00000000 00000000 kernel32!BaseThreadStart+0x34

## `RPC`线程 ##

当有闲置的`LRPC`工作线程（`worker thread`）存在的时候，意味着我们可以处理更多的本地或者远程`COM`对象激活和本地`COM`函数调用。

有闲置`RPC`工作线程（`worker thread`）存在意味着我们可以处理更多的远程`COM`函数调用。

参看这篇文档来了解RPC线程模型：

[http://msdn.microsoft.com/library/default.asp?url=/library/en-us/rpc/rpc/scalability.asp][http_msdn.microsoft.com_library_default.asp_url_library_en-us_rpc_rpc_scalability.asp]

闲置状态中的RPC工作（`worker`）线程：

29 Id: fb8.7fc Suspend: 0 Teb: 7ffa1000 Unfrozen
    ChildEBP RetAddr Args to Child              
    02ddfeac 7c821bf4 77e6611a 00000078 02ddff04 ntdll!KiFastSystemCallRet
    02ddfeb0 77e6611a 00000078 02ddff04 02ddfef4 ntdll!NtRemoveIoCompletion+0xc
    02ddfedc 77c604c3 00000078 02ddff14 02ddff04 kernel32!GetQueuedCompletionStatus+0x29
    02ddff18 77c60655 ffffffff 02ddff6c 02ddff70 rpcrt4!COMMON_ProcessCalls+0xa1
    02ddff84 77c5f9f1 02ddffac 77c5f7dd 00090250 rpcrt4!LOADABLE_TRANSPORT::ProcessIOEvents+0x117
    02ddff8c 77c5f7dd 00090250 00000000 00000000 rpcrt4!ProcessIOEventsWrapper+0xd
    02ddffac 77c5de88 0008e610 02ddffec 77e66063 rpcrt4!BaseCachedThreadRoutine+0x9d
    02ddffb8 77e66063 029515e8 00000000 00000000 rpcrt4!ThreadStartRoutine+0x1b
    02ddffec 00000000 77c5de6d 029515e8 00000000 kernel32!BaseThreadStart+0x34

闲置状态中的LRPC工作（`worker`）线程：

33 Id: fb8.b24 Suspend: 0 Teb: 7ffdb000 Unfrozen
    ChildEBP RetAddr Args to Child              
    02e1fe18 7c821c54 77c7538c 00000138 02e1ff74 ntdll!KiFastSystemCallRet
    02e1fe1c 77c7538c 00000138 02e1ff74 00000000 ntdll!ZwReplyWaitReceivePortEx+0xc
    02e1ff84 77c5778f 02e1ffac 77c5f7dd 0009d660 rpcrt4!LRPC_ADDRESS::ReceiveLotsaCalls+0x198
    02e1ff8c 77c5f7dd 0009d660 00000000 00000000 rpcrt4!RecvLotsaCallsWrapper+0xd
    02e1ffac 77c5de88 0008e610 02e1ffec 77e66063 rpcrt4!BaseCachedThreadRoutine+0x9d
    02e1ffb8 77e66063 05057c08 00000000 00000000 rpcrt4!ThreadStartRoutine+0x1b
    02e1ffec 00000000 77c5de6d 05057c08 00000000 kernel32!BaseThreadStart+0x34

## 其他`COM`线程 ##

单线程组件必须被`Host`（Main）STA线程处理—这个线程是第一个被创建的`COM STA`线程。

有闲置的`STA`线程存在的时候意味着我们可以处理更多的`STA`激活和函数调用。

参考来获取更多的信息：  
[http://msdn.microsoft.com/library/default.asp?url=/library/en-us/dncomser/html/comthread.asp。][http_msdn.microsoft.com_library_default.asp_url_library_en-us_dncomser_html_comthread.asp]

Host STA线程：

31 Id: fb8.b3c Suspend: 0 Teb: 7ff4e000 Unfrozen
    ChildEBP RetAddr Args to Child              
    049cff14 7739c78d 7739c7c0 049cff58 00000000 ntdll!KiFastSystemCallRet
    049cff34 77694ff1 049cff58 00000000 00000000 user32!NtUserGetMessage+0xc
    049cff74 776cf35b 00007530 77e6ba20 02a40fe0 ole32!CDllHost::STAWorkerLoop+0x72
    049cff90 776cf2a3 049cffb8 776b2307 77790438 ole32!CDllHost::WorkerThread+0xc8
    049cff98 776b2307 77790438 00000000 02a40fe0 ole32!DLLHostThreadEntry+0xd
    049cffac 776b2374 00000000 049cffec 77e66063 ole32!CRpcThread::WorkerLoop+0x1e
    049cffb8 77e66063 02a40fe0 00000000 00000000 ole32!CRpcThreadCache::RpcWorkerThreadEntry+0x20
    049cffec 00000000 776b2354 02a40fe0 00000000 kernel32!BaseThreadStart+0x34

闲置的 STA线程：

14 Id: e5c.d90 Suspend: 1 Teb: 7ffac000 Unfrozen
    ChildEBP RetAddr Args to Child              
    0140fdcc 77f4372d 77e41bfa 00000003 0140fe1c SharedUserData!SystemCallStub+0x4
    0140fdd0 77e41bfa 00000003 0140fe1c 00000001 ntdll!NtWaitForMultipleObjects+0xc
    0140fe78 77d076f5 00000003 0140fea0 00000000 kernel32!WaitForMultipleObjectsEx+0x11a
    0140fed4 77d077f5 00000002 0140ff74 ffffffff USER32!RealMsgWaitForMultipleObjectsEx+0x13f
    0140fef0 7563439d 00000002 0140ff74 00000000 USER32!MsgWaitForMultipleObjects+0x1d
    0140ff84 77bc91ed 000b6eb8 00000000 00000000 COMSVCS!CSTAThread::WorkerLoop+0x1e3
    0140ffb8 77e4a990 00268a58 00000000 00000000 msvcrt!_threadstartex+0x6f
    0140ffec 00000000 77bc917e 00268a58 00000000 kernel32!BaseThreadStart+0x34

备注：这不是一个完整的线程列表，但是上面这些可以在你分析导致你的进程没有响应的嫌疑犯的时候提供一些有用的信息。

[.NET]: http://xn--ghqplm5gkda2607cbg0ajbz.NET
[.NET 1]: http://xn--fhqu7rs2hgth6gm01acs7d.NET
[http_msdn.microsoft.com_library_default.asp_url_library_en-us_rpc_rpc_scalability.asp]: http://msdn.microsoft.com/library/default.asp?url=/library/en-us/rpc/rpc/scalability.asp
[http_msdn.microsoft.com_library_default.asp_url_library_en-us_dncomser_html_comthread.asp]: http://msdn.microsoft.com/library/default.asp?url=/library/en-us/dncomser/html/comthread.asp%E3%80%82