Como o Windows sabe se um programa não está respondendo?

Como o Windows sabe se um programa não está respondendo? Ele continua pesquisando constantemente todos os aplicativos em execução?

Um aplicativo obtém os eventos de uma fila fornecida pelo Windows.

Se o aplicativo não pesquisar a fila de eventos por um tempo (5 segundos), por exemplo, ao fazer um cálculo longo, o Windows assume que o aplicativo está travado e alerta o usuário.

Para evitar que os aplicativos enviem cálculos caros para os threads de trabalho ou divida o processamento e verifique se a fila é pesquisada regularmente.

Como o Windows sabe se um programa não está respondendo?

Sem o código fonte do Windows, não podemos ter certeza do que ele está fazendo internamente.

Há uma função do Windows SDK IsHungAppWindowque pode ser usada.

Considera-se que um aplicativo não está respondendo se não estiver aguardando entrada, não estiver em processamento de inicialização e não tiver chamado PeekMessage dentro do período de tempo limite interno de 5 segundos.

Função IsHungAppWindow de origem

Se uma janela de nível superior parar de responder às mensagens por mais de alguns segundos, o sistema considerará que a janela não está respondendo. Nesse caso, o sistema oculta a janela e a substitui por uma janela fantasma que possui a mesma ordem Z, local, tamanho e atributos visuais. Isso permite ao usuário movê-lo, redimensioná-lo ou até fechar o aplicativo. No entanto, essas são as únicas ações disponíveis porque o aplicativo realmente não está respondendo.

Origem sobre mensagens e filas de mensagens

Ele continua pesquisando constantemente todos os aplicativos em execução?

Não. Os aplicativos não são pesquisados, mas recebem tempo do processador.

O Windows possui um sistema de agendamento que fornece tempo ao processador para os threads do aplicativo.

O algoritmo de agendamento é complexo e está totalmente descrito em Windows Internals, Parte 1 (6ª Edição) (Referência do Desenvolvedor) .

Na verdade, o Windows nem sempre sabe que um aplicativo não está respondendo. O aplicativo deve ser um aplicativo interativo com uma janela e a janela deve estar recebendo mensagens que o aplicativo falha ao processar, antes que o Windows conclua que o aplicativo não está respondendo.

Por exemplo, o Windows não tem como saber se um aplicativo de processamento de números sem interface de usuário que é executado a partir da linha de comando está funcionando, ou se está preso a um loop infinito.

Aplicativos gráficos interativos no Windows recebem eventos pesquisando continuamente uma fila de mensagens. O Windows preenche essa fila de mensagens com eventos de teclado, mouse, timer, etc. Se um aplicativo falhar em pesquisar a fila de mensagens por algum tempo (5 segundos é o tempo limite mencionado na documentação da função IsHungAppWindow ()), o Windows considerará o aplicativo "travado", o que pode indicar alterando o título da janela (adicionando o texto " (Não está respondendo) "ou texto equivalente em versões localizadas) e acinzentando o conteúdo da janela se o usuário tentar interagir com a janela.

Os aplicativos podem travar de maneiras que o Windows não reconhece. Por exemplo, um aplicativo pode continuar pesquisando mensagens em sua fila de mensagens sem agir adequadamente sobre elas; portanto, para todos os propósitos e propósitos práticos, ele pareceria "travado" sem que o Windows reconhecesse que não responde.

O Windows é um sistema operacional, está supervisionando todos os programas em execução.

O Windows se comunica com aplicativos baseados em janelas usando eventos. Todo programa tem um encadeamento que constantemente escuta os eventos recebidos e os processa. Por exemplo, quando você clica em um botão ou em um ícone da área de notificação, o Windows gera um evento e o alimenta no processo apropriado. O processo pode então decidir como lidar com isso.

Todas as interações com programas são baseadas em eventos no Windows; portanto, quando o programa não processa os eventos recebidos por muito tempo, isso significa que não responde. Como o @DavidPostill encontrou e observou em sua resposta , o tempo limite é de 5 segundos. PeekMessageé a função que obtém um evento da fila de eventos.

A resposta para sua pergunta é sim / não.

Enquanto o sistema operacional Windows pode e faz pesquisa de aplicativos com eventos na Fila de Mensagens do Windows, os programas têm absolutamente nenhuma obrigação de vincular à WinAPI ou manipular / responder à Fila do Windows. Mesmo responder a uma mensagem na Fila não informa ao Windows se o programa "travou" ou não. É um indicador, mas é só isso. A resposta real é um pouco mais complicada.

A verdadeira resposta

As pessoas estão se aproximando da resposta real aqui. Determinar se um programa "não está respondendo" é uma variante do " problema de parada ", formalmente indecidível na ciência da computação. A breve explicação é que o processador não pode agir como um terceiro observando a si mesmo para determinar se uma sub-rotina está presa em um loop infinito, sem fazer nada contra incrementar um contador que terminará em algum número fixo e normal. Ambos podem ser considerados loops bem fechados. Um pára, o outro nunca termina. Mesmo você, como pessoa, não sabe se um programa está realmente respondendo ou não, especialmente se estiver em um loop bem fechado - você só sabe se acha que deve (responder).

Do ponto de vista do Windows, esses dois loops "não estão respondendo" . É por isso que o Windows oferece a você a opção de esperar ou terminar, porque não pode dizer.

Portanto, o corolário é "por que o Windows sabe que um processo está respondendo?" A resposta é bastante inteligente. Quando um processo é compilado em um sistema operacional multiencadeado e com vários processos, às vezes até em loops bem fechados, o compilador pode adicionar um comando yield () , que fornece uma notificação conveniente ao processador de que ele pode alternar para outros processos em execução . Ele "dá-se" o processador e uma "mudança de contexto" (como é chamado) acontece que permite que o OS (Windows incluído) para responder a outros eventos na pilha, alguns dos quais incluem rastreamento que o processo tenha respondido.

** Isso não significa que um processo de resposta será encerrado . ** Um processo dentro de um loop infinito pode render o processador, permitindo que o Windows processe outros eventos.

Em alguns programas do Windows, o programa manipula os sinais do sistema operacional Windows, que podem dizer ao sistema operacional que "está respondendo", mas nenhum programa tem obrigação de fazê-lo. Você pode escrever programas simples e sem interrupção da CPU, mesmo em linguagens de nível superior no Windows, como perl, php, python e Windows, e pode não detectar que não está finalizando e não está respondendo. Nesse ponto, o Windows depende das heurísticas - carga da CPU, memória, quantas interrupções o processador manipulou enquanto o programa estava sendo executado para "adivinhar". Novamente, nesse ponto, o Windows precisa solicitar que você termine, porque realmente não sabe se deve.

Veja também a resposta de Viktor (correta). Ignore os comentários sobre se "não responder" não é o mesmo que um loop infinito. Existem todos os tipos de mensagens, interrupções e loops que um aplicativo pode ou não manipular sem informar a fila de mensagens do Windows. O tratamento da fila de mensagens é apenas um dos muitos tipos de eventos em que o SO mantém contadores para tentar adivinhar se um processo está travado.