實時調(diào)度：操作系統(tǒng)在有限的時間內(nèi)提供特定水平的服務能力。受限制的響應時間不一定是塊的反應，意味著可預知的響應速度。如果系統(tǒng)定義_POSIX_THRAED_PRIORITY_SCHEDULING，它為線程指派實時調(diào)度優(yōu)先級提供支持。支持_POSIX_THRAED_PRIORITY_SCHEDULING的系統(tǒng)必須提供至少包括成員seched_priority的struct? sched_param結(jié)構(gòu)體的定義，seched_priority的標準策略是SCHED_FIFO和SCHED_RR使用的唯一參數(shù)。

　　影響實時調(diào)度：調(diào)度策略，參數(shù)，競爭范圍和分配域

　　實時調(diào)度在某種程度上不一定很快，實時調(diào)度可能會變得很慢，因為它包含了更多搶占檢查的開銷特別是在一臺多處理機上

　　固定優(yōu)先級調(diào)度可能會導致優(yōu)先級倒置，優(yōu)先級倒置——低優(yōu)先級線程阻塞高優(yōu)先級線程運行，他是調(diào)度和同步之間一個不干凈的相互作用的結(jié)果。調(diào)用要求一個線程運行，但是同步要求運用另行的線程，所以兩個優(yōu)先級好像顛倒。如：一個低優(yōu)先級線程獲互斥資源，并且被一個隨后在同樣資源阻塞的高優(yōu)先級線程搶占時，優(yōu)先級發(fā)生倒置，在只有兩個線程被允許運行時，低優(yōu)先級線程被先執(zhí)行，然后釋放互斥量，如果在他們之間有第三個線程準備好時，他能阻塞低優(yōu)先級線程運行，因為低優(yōu)先級線程擁有高優(yōu)先級線程擁有的互斥量，中間優(yōu)先級線程阻止了高優(yōu)先級線程的執(zhí)行

　　優(yōu)先級調(diào)度不完全可移植。如：使用系統(tǒng)競爭范圍時，你的線程可以直接與操作系統(tǒng)內(nèi)核線程相競爭，提高自定義線程的優(yōu)先級可能會阻止內(nèi)核I/O驅(qū)動在系統(tǒng)上的一些工作

　　確實需要使用優(yōu)先級調(diào)度時（一般避免使用，因為相比解決問題，他會引起更多的問題），應記住：

進程競爭范圍比系統(tǒng)競爭范圍“更好”，因為你不會阻止其他進程或內(nèi)核中的某個線程運行

SCHED_RR比SCHED_FIFO“更好”，并且具有可移植性，因為SCHED_RR線程將在具有相同優(yōu)先級線程共享可用處理器時間間隔中被搶占

對SCHED_FIFO和SCHED_RR而言，低優(yōu)先級比高優(yōu)先級更好，因為能更少的妨礙另外重要的東西

//1.設置的最高和最低優(yōu)先級，policy: 可以取三個值（SCHED_FIFO、SCHED_RR、SCHED_OTHER） int sched_get_priority_max(int policy); int sched_get_priority_min(int policy);//2.設置和獲取優(yōu)先級 //param是struct sched_param類型的指針，它僅僅包含一個成員變sched_priority，指明所要設置的靜態(tài)線程優(yōu)先級。 int pthread_attr_setschedparam(pthread_attr_t *attr, const struct sched_param *param); int pthread_attr_getschedparam(const pthread_attr_t *attr, struct sched_param *param); param.sched_priority = 51; //設置優(yōu)先級 struct sched_param {int __sched_priority; // 所要設定的線程優(yōu)先級 };//3.改變策略(靜態(tài)改變策略和設置優(yōu)先級) int pthread_attr_setschedpolicy(pthread_attr_t *attr, int policy); int pthread_attr_getschedpolicy(pthread_attr_t *attr, int policy);//4.繼承調(diào)度屬性，該屬性控制了你創(chuàng)建的線程從創(chuàng)建線程那繼承調(diào)度信息，schedpolicy和schedparam顯示設置調(diào)度信息 //我手動設置了調(diào)度策略或優(yōu)先級時，必須顯示的設置線程調(diào)度策略的inheritsched屬性，因為pthread沒有為inheritsched設置默認值 //所以在改變了調(diào)度策略或優(yōu)先級時必須總是設置該屬性。 int pthread_attr_setinheritsched(pthread_attr_t *attr, int inheritsched); int pthread_attr_getinheritsched(pthread_attr_t *attr, int *inheritsched); /* 第一個函數(shù)中inheritsched的取值為：PTHREAD_INHERIT_SCHED 或者 PTHREAD_EXPLICIT_SCHED。 前者為繼承創(chuàng)建線程的調(diào)度策略和優(yōu)先級，后者指定不繼承調(diào)度策略和優(yōu)先級，而是使用自己設置的調(diào)度策略和優(yōu)先級。 無論何時，當你需要控制一個線程的調(diào)度策略或優(yōu)先級時，必須將inheritsched屬性設置為PTHREAD_EXPLICIT_SCHED。 *///5.置正在運行的線程的調(diào)度策略和優(yōu)先級(動態(tài)設置線程的調(diào)度策略和優(yōu)先級) //前面的那些函數(shù)只能通過線程的屬性對象 pthread_attr_t 來設置線程的調(diào)度策略和優(yōu)先級，不能夠直接設置正在運行的線程的調(diào)度策略和優(yōu)先級 int pthread_setschedparam(pthread_t thread, int policy, const struct sched_param *param); int pthread_getschedparam(pthread_t thread, int *policy, struct sched_param *param); //在成功完成之后返回零。其他任何返回值都表示出現(xiàn)了錯誤。如果出現(xiàn)以下任一情況，pthread_setschedparam() 函數(shù)將失敗并返回 //相應的值--EINVAL所設置屬性的值無效。ENOTSUP--嘗試將該屬性設置為不受支持的值。 //int pthread_setschedparam：thread參數(shù)所指向的線程不存在 //int pthread_getschedparam：1.參數(shù)policy或同參數(shù)policy關(guān)聯(lián)的調(diào)度參數(shù)之一無效；//2.數(shù)policy或調(diào)度參數(shù)之一的值不被支持；//3.調(diào)用線程沒有適當?shù)臋?quán)限來設置指定線程的調(diào)度參數(shù)或策略//4.參數(shù)thread指向的線程不存在；5.實現(xiàn)不允許應用程序?qū)?shù)改動為特定的值

SCHED_OTHER（是Linux默認的分時調(diào)度策略）：它是默認的線程分時調(diào)度策略，所有的線程的優(yōu)先級別都是0（不使用sched_param結(jié)構(gòu)體的sched_priority成員），如果系統(tǒng)使用這種調(diào)度策略，程序?qū)o法設置線程的優(yōu)先級。這種調(diào)度策略也是搶占式的，當高優(yōu)先級的線程準備運行的時候，當前線程將被搶占并進入等待隊列。這種調(diào)度策略僅僅決定線程在可運行線程隊列中的具有相同優(yōu)先級的線程的運行次序。（使用此方式的代碼不可移植）

SCHED_FIFO：它是一種實時的先進先出調(diào)用策略，且只能在超級用戶下運行。這種調(diào)用策略僅僅被使用于優(yōu)先級大于0的線程。使用SCHED_FIFO的線程運行到有更高級的線程準備好或者愿意自己阻塞為止；當有一個線程準備好時，除非有平等或更高級的線程準備好，否則他將很快運行自己。如果有若干相同優(yōu)先級的線程等待執(zhí)行，然而最早執(zhí)行的線程無終止或者阻塞動作，那么其他線程是無法執(zhí)行的，除非當前線程調(diào)用如pthread_yield之類的函數(shù)，所以在使用SCHED_FIFO的時候要小心處理相同級別線程的動作。

SCHED_RR：若有一個此類的線程運行超過一定的時間沒有阻塞，而另外的SCHED_RR或SCHED_FIFO策略相同優(yōu)先級的線程準備好時，運行的線程將被槍占意識準備好的線程運行。

對于 SCHED_OTHER 策略，sched_priority 只能為 0。對于 SCHED_FIFO，SCHED_RR 策略，sched_priority?從 1 到 99。

調(diào)度策略和優(yōu)先級是分開來描述的。前者使用預定義的SCHED_RR、SCHED_FIFO、SCHED_OTHER，后者是通過結(jié)果體struct sched_param給出的。

這些設置調(diào)度策略和優(yōu)先級的函數(shù)操作的對象是線程的屬性pthread_attr_t，而不是直接來操作線程的調(diào)度策略和優(yōu)先級的。函數(shù)的第一個參數(shù)都是pthread_attr_t。

當pthread_setschedparam函數(shù)的參數(shù)?policy == SCHED_RR 或者 SCHED_FIFO 時，程序必須要在超級用戶下運行

pthread_setschedparam?函數(shù)改變在運行線程的調(diào)度策略和優(yōu)先級肯定就不用調(diào)用函數(shù)來設置inheritsched屬性了：pthread_attr_setinheritsched(&thread_attr,?PTHREAD_EXPLICIT_SCHED);?因為該函數(shù)設置的對象是pthread_attr_t?

當在對象屬性中設置調(diào)度策略或優(yōu)先級時，必須同時設置inheritsched屬性

改變線程屬性中調(diào)度策略和參數(shù)時是兩個操作，修改調(diào)度策略和修改參數(shù)

不能獨立于線程的參數(shù)來修改一個可執(zhí)行線程的調(diào)度策略，為了調(diào)度正確操作，參略和參數(shù)一定是一致的，每個調(diào)度策略有一個優(yōu)先級的唯一范圍，并且一個線程不能對一個對當前調(diào)度策略而言無效的優(yōu)先級執(zhí)行。

競爭范圍和分配域

int pthread_attr_getscope(pthread_attr_t *attr, int *scope);/*返回值：若是成功返回0,否則返回錯誤的編號形 參：attr 指向一個線程屬性的指針scope 返回線程的作用域*/ //指定了線程與誰競爭資源 int pthread_attr_setscope(pthread_attr_t *attr, int scope);/*返回值：若是成功返回0,否則返回錯誤的編號attr 指向一個線程屬性的指針guardsize 線程的作用域，可以取如下值PTHREAD_SCOPE_SYSTEM 與系統(tǒng)中所有進程中線程競爭PTHREAD_SCOPE_PROCESS 與當前進程中的其他線程競爭*/

　　競爭范圍：描述了線程為處理資源而競爭的方式，系統(tǒng)競爭范圍意味著線程與進程之外的線程競爭處理器資源，一個進程內(nèi)的高優(yōu)先級系統(tǒng)競爭范圍線程能阻止其他進程內(nèi)的系統(tǒng)競爭范圍運行。競爭范圍指的是僅僅在同一進程內(nèi)相互競爭。

　　分配域：系統(tǒng)內(nèi)線程可以為其他競爭的處理器的集合。一個系統(tǒng)可以有一個以上的分配域，每個包含一個以上的處理器，在一個單處理器的處理機上，各個分配域可以包含從一個處理器到系統(tǒng)中所有的處理器。（沒有實現(xiàn)該接口）

競爭范圍內(nèi)的線程可以共享一個核實體

系統(tǒng)競爭范圍線程之間的環(huán)境切換通常要求至少一次內(nèi)核調(diào)用

競爭范圍在優(yōu)先級調(diào)度上沒有給你真正的控制——高優(yōu)先級的線程可以優(yōu)先于進程內(nèi)的其他線程運行

當一個線程被分配超過一個處理機的分配域時，應用程序不能完全依靠可預知的調(diào)度行為；如：高優(yōu)先級和低優(yōu)先級可以同時運行，調(diào)度程序不允許因為一個高優(yōu)先級的線程正在運行而是處理及閑置，單處理機行為在一臺多處理機上沒什么意思。

?相關(guān)優(yōu)先級互斥量

　　不僅避免實時調(diào)度可以避免優(yōu)先級倒置，而且用互斥量加鎖協(xié)議也可以避免優(yōu)先級倒置

#if defined (_POSIX_THREAD_PRIO_PROSTECT) \||defined (_POSIX_THREAD_PRIO_INHERIT) int pthread_mutexattr_getprotocol(const pthread_mutexattr_t *attr,int *protocol); int pthread_mutexattr_setprotocol(const pthread_mutexattr_t *attr,int protocol); #endif#if defined _POSIX_THREAD_PRIO_PROTECT int pthread_mutexattr_getprioceiling(const pthread_attr_t *attr,int *prioceiling); int pthread_mutexattr_setprioceiling(const pthread_attr_t *attr,int prioceiling); int pthread_mutex_getprioceiling(const pthread_attr_t *attr,int *prioceiling); int pthread_mutex_getprioceiling(const pthread_attr_t *attr,int prioceiling); #endif

加鎖或等待這些屬性之一的某個互斥量可以改變線程的優(yōu)先級——或另外優(yōu)先級的到來，來保證互斥量的線程不能被需要鎖住相同互斥量的其他線程搶占。

_POSIX_THREAD_PRIO_PROSTECT和_POSIX_THREAD_PRIO_INHERIT這些宏定義在<unistd.h>中，對應用進行條件編譯，活用sysconf來檢查。

一旦創(chuàng)建了使用這些屬性之一的互斥量，就能對任何其他互斥量一樣來枷鎖和解鎖互斥量，使用pthread_mutex_init就能變換創(chuàng)建的互斥量

如果定義_POSIX_THREAD_PRIO_PROSTECT，則它支持“優(yōu)先級ceiling協(xié)議”和prioceiling屬性，通過調(diào)用pthread_mutexattr_setprotocol設置協(xié)議屬性，如果將協(xié)議屬性設置為_POSIX_THREAD_PRIO_PROSTECT，則可以通過設置prioceiling屬性使用屬性對象創(chuàng)建互斥量優(yōu)先級設置ceiling。

調(diào)用pthread_mutexattr_setprioceiling設置prioceiling屬性，當任何線程鎖住與該屬性對象相關(guān)定義的一個互斥量時，線程的優(yōu)先級將被設置為互斥量的優(yōu)先級ceiling，除非線程的優(yōu)先級已經(jīng)是相同或更高，在高于互斥量優(yōu)先級ceiling的線程內(nèi)加鎖該互斥量會被打破協(xié)議，失去對優(yōu)先級倒置的保護

優(yōu)先級繼承：當一個線程再由另個低優(yōu)先級線程擁有的互斥量上等待時，后者優(yōu)先級將被增加到等待線程的優(yōu)先級。

如果定義_POSIX_THREAD_PRIO_INHERIT他就支持協(xié)議屬性，如果將屬性設置為_POSIX_THREAD_PRIO_INHERIT,那么保持互斥量的線程就不能被另外的與等待互斥量的線程相比優(yōu)先級低的任何線程搶占，當任何線程加鎖互斥量，同時一個低優(yōu)先級的線程擁有互斥量時，只要它擁有互斥量，當前擁有互斥量的線程的優(yōu)先級將被提高到等待線程的優(yōu)先級

優(yōu)先級ceiling互斥量

　　當使用優(yōu)先級ceiling創(chuàng)建一個互斥量時，指定的線程鎖住互斥量時可以擁有最高的優(yōu)先級，任何鎖住互斥量的線程將自動將它的優(yōu)先級值提高到那個值，這允許在他被任何另外試圖加鎖該互斥量的線程搶占以前，完成對互斥量的操作。

　　一個優(yōu)先級ceiling互斥量在一個庫函數(shù)中無法使用。

　　如果有任何比ceiling高的優(yōu)先級運行的線程鎖住優(yōu)先級ceiling互斥量，協(xié)議將被破壞。

優(yōu)先級繼承互斥量

　　當一個線程鎖住互斥量時，線程的優(yōu)先級就被互斥量控制，當另外的線程在那個互斥量上阻塞時，他會查看擁有互斥量的線程優(yōu)先級，如果擁有互斥量的線程比試圖在互斥量上阻塞的線程優(yōu)先級低，則擁有互斥量的線程的優(yōu)先級將被提升到阻塞線程的優(yōu)先級。

　　除非等待的線程也被搶占，提高優(yōu)先級確保擁有互斥量的線程不能被搶占；擁有互斥量的線程代表的是高優(yōu)先級工作的線程，當線程互斥量解鎖時，線程的優(yōu)先級被自動降到他原來的優(yōu)先級，高優(yōu)先級等待線程將被喚醒，如果又有一個高優(yōu)先級線程在互斥量上阻塞，擁有互斥量的線程將再次增加優(yōu)先級。

核實體

　　線程：調(diào)用pthread_create創(chuàng)建的一個線程，類行為pthread_t的一個標識符代表，使用pthreads接口可控制

　　處理機：物理硬件

　　核實體：線程和處理機間的一層附加抽象，可能是一個傳統(tǒng)的UNIX進程。

　　線程與核實體的交互方式：多對一（用戶級），一對一（內(nèi)核級），多對少

轉(zhuǎn)載于:https://www.cnblogs.com/tianzeng/p/9192706.html

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的pthread调度策略，优先级和竞争范围的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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