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Linux线程调度策略与优先级

2014年02月17日 ⁄ 综合 ⁄ 共 5005字 ⁄ 字号 评论关闭

Linux内核的三种调度策略:


  1,SCHED_OTHER 分时调度策略,

2,SCHED_FIFO实时调度策略,先到先服务。一旦占用cpu则一直运行。一直运行直到有更高优先级任务到达或自己放弃

   3,SCHED_RR实时调度策略,时间片轮转。当进程的时间片用完,系统将重新分配时间片,并置于就绪队列尾。放在队列尾保证了所有具有相同优先级的RR任务的调度公平

Linux线程优先级设置

   首先,可以通过以下两个函数来获得线程可以设置的最高和最低优先级,函数中的策略即上述三种策略的宏定义:


  int sched_get_priority_max(int policy);

  int sched_get_priority_min(int policy);


  SCHED_OTHER是不支持优先级使用的,而SCHED_FIFO和SCHED_RR支持优先级的使用,他们分别为1和99,数值越大优先级越高。

设置和获取优先级通过以下两个函数

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; //设置优先级

   系统创建线程时,默认的线程是SCHED_OTHER。所以如果我们要改变线程的调度策略的话,可以通过下面的这个函数实现。

int pthread_attr_setschedpolicy(pthread_attr_t *attr, int policy);

上面的param使用了下面的这个数据结构:

struct sched_param
{

    int __sched_priority; //所要设定的线程优先级
};

我们可以通过下面的测试程序来说明,我们自己使用的系统的支持的优先级:


#include <stdio.h>
#include <pthread.h>
#include <sched.h>
#include <assert.h>

static int get_thread_policy(pthread_attr_t *attr)
{

  int policy;

  int rs = pthread_attr_getschedpolicy(attr,&policy);

  assert(rs==0);

  switch(policy)

  {

  case SCHED_FIFO:

    printf("policy= SCHED_FIFO\n");

    break;

  case SCHED_RR:

    printf("policy= SCHED_RR");

    break;

  case SCHED_OTHER:

    printf("policy=SCHED_OTHER\n");

    break;

  default:

    printf("policy=UNKNOWN\n");

    break;

  }

  return policy;
}

static void show_thread_priority(pthread_attr_t *attr,int policy)
{

  int priority = sched_get_priority_max(policy);

  assert(priority!=-1);

  printf("max_priority=%d\n",priority);

  priority= sched_get_priority_min(policy);

  assert(priority!=-1);

  printf("min_priority=%d\n",priority);
}

static int get_thread_priority(pthread_attr_t *attr)
{

  struct sched_param param;

  int rs = pthread_attr_getschedparam(attr,&param);

  assert(rs==0);

  printf("priority=%d",param.__sched_priority);

  return param.__sched_priority;
}

static void set_thread_policy(pthread_attr_t *attr,int policy)
{

  int rs = pthread_attr_setschedpolicy(attr,policy);

  assert(rs==0);

  get_thread_policy(attr);
}

int main(void)
{

  pthread_attr_t attr;

  struct sched_param sched;

  int rs;

  rs = pthread_attr_init(&attr);

  assert(rs==0);


  int policy = get_thread_policy(&attr);

  printf("Show current configuration of priority\n");

    show_thread_priority(&attr,policy);

  printf("show SCHED_FIFO of priority\n");

 show_thread_priority(&attr,SCHED_FIFO);

  printf("show SCHED_RR of priority\n");

  show_thread_priority(&attr,SCHED_RR);

  printf("show priority of current thread\n");

  int priority = get_thread_priority(&attr);


  printf("Set thread policy\n");

  printf("set SCHED_FIFO policy\n");

  set_thread_policy(&attr,SCHED_FIFO);

  printf("set SCHED_RR policy\n");

  set_thread_policy(&attr,SCHED_RR);

  printf("Restore current policy\n");

  set_thread_policy(&attr,policy);


  rs = pthread_attr_destroy(&attr);

  assert(rs==0);

  return 0;
}

下面是测试程序的运行结果:

policy=SCHED_OTHER

Show current configuration of priority

max_priority
=0

min_priority
=0

show SCHED_FIFO of priority

max_priority
=99

min_priority
=1

show SCHED_RR of priority

max_priority
=99

min_priority
=1

show priority of current thread

priority
=0Set
thread policy
set SCHED_FIFO
policy

policy
= SCHED_FIFO
set SCHED_RR
policy

policy
= SCHED_RRRestore
current policy

policy
=SCHED_OTHER

下面的这个测试程序,创建了三个线程,默认创建的线程的调度策略是SCHED_OTHER,其余的两个线程的调度策略设置成SCHED_RR。我的Linux的内核版本是2.6.31。SCHED_RR是根据时间片来确定线程的调度。时间片用完了,不管这个线程的优先级有多高都不会在运行,而是进入就绪队列中,等待下一个时间片的到了,那这个时间片到底要持续多长时间?在《深入理解Linux内核》中的第七章进程调度中,是这样描诉的,Linux采取单凭经验的方法,即选择尽可能长、同时能保持良好相应时间的一个时间片。这里也没有给出一个具体的时间来,可能会根据不同的CPU
来定,还有就是多CPU 的情况。

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <pthread.h>

void Thread1()
{

  sleep(1);

  int i,j;

  int policy;

  struct sched_param param;

  pthread_getschedparam(pthread_self(),&policy,&param);

  if(policy == SCHED_OTHER)

    printf("SCHED_OTHER\n");

  if(policy == SCHED_RR);

  printf("SCHED_RR 1 \n");

  if(policy==SCHED_FIFO)

    printf("SCHED_FIFO\n");


  for(i=1;i<10;i++)

  {

    for(j=1;j<5000000;j++)

    {

    }

    printf("thread 1\n");

  }

  printf("Pthread 1 exit\n");
}

void Thread2()
{

  sleep(1);

  int i,j,m;

  int policy;

  struct sched_param param;

pthread_getschedparam(pthread_self(),&policy,&param);

 if(policy == SCHED_OTHER)

    printf("SCHED_OTHER\n");

  if(policy == SCHED_RR);

  printf("SCHED_RR\n");

  if(policy==SCHED_FIFO)

    printf("SCHED_FIFO\n");


  for(i=1;i<10;i++)

  {

    for(j=1;j<5000000;j++)

    {

      

    }

    printf("thread 2\n");

  }

  printf("Pthread 2 exit\n");
}

void Thread3()
{

  sleep(1);

  int i,j;

  int policy;

  struct sched_param param;

pthread_getschedparam(pthread_self(),&policy,&param);

 if(policy == SCHED_OTHER)

    printf("SCHED_OTHER\n");

  if(policy == SCHED_RR)

    printf("SCHED_RR \n");

  if(policy==SCHED_FIFO)

    printf("SCHED_FIFO\n");


  for(i=1;i<10;i++)

  {

    for(j=1;j<5000000;j++)

    {

    }

    printf("thread 3\n");

  }

  printf("Pthread 3 exit\n");
}

int main()
{

  int i;

  i = getuid();

  if(i==0)

    printf("The current user is root\n");

  else

    printf("The current user is not root\n");


  pthread_t ppid1,ppid2,ppid3;

  struct sched_param param;


  pthread_attr_t attr,attr1,attr2;

  

  pthread_attr_init(&attr1);
pthread_attr_init(&attr);
pthread_attr_init

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