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[pthread] 线程的属性(2) -- sched policy & priority (REALTIME)  

2009-12-28 20:29:02|  分类: pthread |  标签: |举报 |字号 订阅

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线程的另一块属性,包括调度算法(schedule policy)和优先级(priority)。pthread 中数字越大,优先级越高。
调度算法在 sched.h 中定义,包括 SCHED_RR, SCHED_FIFO, SCHED_OTHER。其中 SCHED_RR, SCHED_FIFO 用于定义实时操作系统(real-time os)的线程模型,而 SCHED_OTHER 则为 implementation-specific。

SCHED_RR - round robin, 每个线程有自己的 time-slice,slice 用完,就自动切换到同优先级的另一个线程上执行。
SCHED_FIFO - 类似 RR,但没有 time-slice 概念,只有当线程 A 退出,才允许同优先级的其他线程开始执行。如此这般,从高优先级到低优先级。
SCHED_OTHER - 一般目前的系统 linux, freebsd 对其的实现都是"简单的抢占式,没有优先级的概念。

注意:因为 priority 是与 policy 相关的东西,所以要先设置 policy,再设置 priority。
            另,policy 会影响 mutex, rwlock 等等同步机制的唤醒顺序。

当然,上面是几种调度算法比较标准的行为。线程的具体行为,还是要看你操作系统的内部实现
比如我在 FreeBSD 6.2 下测试,-lpthread (libkse) 和 -lthr (libthr) 的行为,都是不一样的。-lpthread 考虑了优先级的影响,而 -lthr 则直接忽略之。而 policy 对调度的影响都不大。

对于已经运行中的线程,可以通过 pthread_getprio / setprio 来设置 priority。

想要体验真正的 real-time thread,估计只能去玩玩 Embeded OS 了,比如:RTLinux。

----------------------------------------
#include <unistd.h>
#include <sched.h>      // for SCHED_FIFO/OTHER/RR, struct sched_param
#include <pthread.h>
#include <stdio.h>

struct {
        pthread_t pid;
        int prio;
} pids[] = {
        { NULL, 1, },
        { NULL, 1, },
        { NULL, 2, },
        { NULL, 2, },
        { NULL, 3, },
        { NULL, 3, },
};

#define NELEMS(x)       (sizeof(x) / sizeof(x[0]))

void *mythr(void *arg)
{
        int n = (int) arg;
        int i = 0;
        printf("thr #%d enter\n", n);
        sleep(1);  // wait for all threads started

        while ( i < 99999999*5 )   // 让每个线程运行一段时间,然后 print 一句
        {
                i++;
                if ( i % 99999999 == 0 ) printf("thr #%d running %d\n", n, i);
        }

        return (void *)0;
}

int main()
{
        int i;
        struct sched_param sp;
        pthread_attr_t attr;

        pthread_attr_init(&attr);

        pthread_attr_setschedpolicy(&attr, SCHED_FIFO);
        for ( i = 0; i < NELEMS(pids); i++ )
        {
                sp.sched_priority = pids[i].prio;
                pthread_attr_setschedparam(&attr, &sp);
                pthread_create(&pids[i].pid, &attr, mythr, (void *)i);
        }

        for ( i = 0; i < NELEMS(pids); i++ )
                pthread_join(pids[i].pid, NULL);

        pthread_attr_destroy(&attr);
        return 0;
}
-----------------------------------
$ ./a.out             # -lthr
thr #1 enter
thr #5 enter
thr #4 enter
thr #3 enter
thr #2 enter
thr #0 enter
thr #1 running 99999999
thr #5 running 99999999
thr #4 running 99999999
thr #2 running 99999999
thr #3 running 99999999
thr #0 running 99999999
.....
-----------------------------------
$ ./a.out           # -lpthread
thr #5 enter
thr #4 enter
thr #2 enter
thr #3 enter
thr #0 enter
thr #1 enter
thr #5 running 99999999
thr #4 running 99999999
thr #4 running 199999998
thr #5 running 199999998
thr #4 running 299999997
thr #5 running 299999997
thr #4 running 399999996
thr #5 running 399999996
thr #4 running 499999995
thr #5 running 499999995
thr #2 running 99999999
thr #3 running 99999999
thr #2 running 199999998
thr #3 running 199999998
thr #2 running 299999997
.....
-----------------------------------
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