创建两个线程,用不同的实时调度(SCHED_FIFO,SCHED_RR)和非实时调度(SCHED_OTHER)策略,总结如下:

  • 用root身份运行,才能设置实时调度策略。否则,
    • 创建默认线程后,调用pthread_setschedparam()设置实时调用策略失败。
    • 创建带实时调度策略的attr参数的线程无法运行。
  • 同为实时调度线程,不论是SCHED_RR还是SCHED_FIFO,高优先级线程都能对低优先级线程实施抢占,且在主动放弃CPU之前不会释放占用。
  • 相同优先级的实时调度线程,
    • 如果同为SCHED_RR线程,线程之间分享时间片,轮转运行。
    • 如果同为SCHED_FIFO线程,其中之一(谁先运行)会一直运行直到到其主动释放占用CPU,另一个才会执行。即同优先级不会分享时间片。
    • 如果两个分别为SCHED_RR,SCHED_FIFO线程,SCHED_RR线程会分享时间片,即时间片用完后会放弃占用CPU,被SCHED_FIFO线程占用。但SCHED_FIFO线程占用后不会和SCHED_RR线程分享时间片,会一直运行到其主动释放占用后,SCHED_RR线程才会再次执行。
  • 两个线程一个为实时调用线程,一个为非实时调用线程,实时线程不论是何优先级(>0),何种调度方式,都能对非实时线程实施抢占,且不会对非实时线程共享时间片。
  • 同为非实时调度线程,setpriority()(root才能设置)设置其nice值(-20~19,越小优先级越高),影响调度器分配的时间片nice为19时,当有其他更高优先级nice的线程在运行时,系统给nice19的线程分配的时间片相当少,甚至没有。
  • 实时线程并且优先级为最高99时,系统会显示(top,ps命令等)该线程为rt。
  • 绑定CPU对线程效率(不论是实时还是非实时调度线程)有提高,因为线程在不同核心上切换有消耗。

 

#include <sys/time.h>
#include <sys/resource.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#define __USE_GNU
#include <pthread.h>
#include <sched.h>

long long a = 0;
long long b = 0;

int attach_cpu(int cpu_index)
{
    int cpu_num = sysconf(_SC_NPROCESSORS_CONF);
    if (cpu_index < 0 || cpu_index >= cpu_num) {
        printf("cpu index ERROR!\n");
        return -1;
    }
    
    cpu_set_t mask;
    CPU_ZERO(&mask);
    CPU_SET(cpu_index, &mask);
    
    if (pthread_setaffinity_np(pthread_self(), sizeof(mask), &mask) < 0) {
        printf("set affinity np ERROR!\n");
        return -1;
    }
    
    return 0;
}


void *thread1(void *param)
{
    printf("t1 tid %d\n", gettid());
    /*if (setpriority(PRIO_PROCESS, 0, 19) != 0)
    {
        printf("setpriority failed!\n");
    }*/
    attach_cpu(0);
    
    long long i;
    for (i = 0; i < 10000000000; i++)
    {
        a++;
    }
}

void *thread2(void *param)
{
    printf("t2 tid %d\n", gettid());
    if (setpriority(PRIO_PROCESS, 0, -20) != 0)
    {
        printf("setpriority failed!\n");
    }
    attach_cpu(0);
    long long i;
    for (i = 0; i < 10000000000; i++)
    {
        b++;
    }
}


//#define C_SET

int main()
{
    pthread_t t1;
    pthread_t t2;

#ifdef C_SET
    pthread_attr_t attr;
#else
    int policy;
#endif
    struct sched_param param;

#ifdef C_SET
    if (pthread_attr_init(&attr) != 0) {
        printf("pthread_attr_init failed!\n");
        return -1;
    }
    if (pthread_attr_setinheritsched(&attr, PTHREAD_EXPLICIT_SCHED) != 0) {
        printf("pthread_attr_setinheritsched failed!\n");
    }
    if (pthread_attr_setschedpolicy(&attr, SCHED_FIFO) != 0) {
        printf("pthread_attr_setschedpolicy failed!\n");
    }
    param.sched_priority = 10;
    if (pthread_attr_setschedparam(&attr, &param) != 0) {
        printf("pthread_attr_setschedparam failed!\n");
    }
    
    if (pthread_create(&t1, &attr, thread1, NULL) != 0)
#else
    if (pthread_create(&t1, NULL, thread1, NULL) != 0)
#endif
    {
        printf("create t1 failed!\n");
        return -1;
    }

#ifndef C_SET
    param.sched_priority = 1;
    policy = SCHED_FIFO;
    if (pthread_setschedparam(t1, policy, &param) != 0) {
        printf("set t1 sched param failed!\n");
    }
#endif

    sleep(1);

#ifdef C_SET
    param.sched_priority = 10;
    if (pthread_attr_setschedparam(&attr, &param) != 0) {
        printf("pthread_attr_setschedparam failed!\n");
    }
    if (pthread_create(&t2, &attr, thread2, NULL) != 0)
#else
    if (pthread_create(&t2, NULL, thread2, NULL) != 0)
#endif
    {
        printf("create t2 failed!\n");
        return -1;
    }

#ifndef C_SET
    param.sched_priority = 99;
    policy = SCHED_FIFO;
/*    if (pthread_setschedparam(t2, policy, &param) != 0) {
        printf("set t2 sched param failed!\n");
    }*/
#endif

    while (a != 10000000000 || b != 10000000000)
    {
        printf("a=%lld, b=%lld\n", a, b);
        sleep(1);
    }
    printf("a=%lld, b=%lld\n", a, b);

    pthread_join(t1, NULL);
    pthread_join(t2, NULL);

    return 0;
}
测试代码

以上是在x86的ubuntu系统的测试结果,在Android上的测试结果类似,因为都是linux内核。在Android上没有pthread_setaffinity_np(),需要用syscall系统调用。

syscall(__NR_sched_setaffinity, gettid(), sizeof(mask), &mask);

 参考:

https://blog.csdn.net/maray/article/details/2900689

https://www.cnblogs.com/wanpengcoder/p/11767185.html

http://man7.org/linux/man-pages/man7/sched.7.html