linux/unix中设置线程优先级

linux/unix中设置线程优先级

在linux下我们可以通过

int pthread_create(pthread_t *thread, const pthread_attr_t *attr,
    void *(*start_routine)(void*), void *arg);
来创建线程，但是如何设置线程的优先级呢？
在讨论这个问题的时候，我们先要确定当前线程使用的调度策略，posix提供了
int pthread_attr_getschedpolicy(const pthread_attr_t *attr, int *policy);函数来获取所
使用的调度策略，它们是：SCHED_FIFO, SCHED_RR 和 SCHED_OTHER。
我们可以使用
int sched_get_priority_max(int policy);
int sched_get_priority_min(int policy);
来获取线程线程可是设置的最大和最小的优先级值，如果调用成功就返回最大和最小的优先级值，否则返回－1。
从我现在运行的linux系统中，我使用下列程序获取了对应三种调度策略中的最大和最小优先级：
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 = 0
Set thread policy
Set SCHED_FIFO policy
policy = SCHED_FIFO
Set SCHED_RR policy
policy = SCHED_RR
Restore current policy
policy = SCHED_OTHER

我们可以看到
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。 从上面的结果我们可以看出，如果程序控制线程的优先级，一般是用
pthread_attr_getschedpolicy来获取系统使用的调度策略，如果是SCHED_OTHER的话，表明当前策略
不支持线程优先级的使用，否则可以。当然所设定的优先级范围必须在最大和最小值之间。我们可以通过
sched_get_priority_max和sched_get_priority_min来获取。
可能网友会问，是否我们可以通过
int pthread_attr_setschedpolicy(pthread_attr_t *attr, int policy);来设定自己所需的
调度策略呢？我觉得是完全可以的（有些系统需要定义_POSIX_THREAD_PRIORITY_SCHEDULING），只要
系统实现了对应的调用策略。
说了半天，我们还没有说，在系统允许使用线程优先级别的时候，如何设置优先级别呢？
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);
上面两个函数分别用于设置线程的优先级，struct sched_param的定义如下
struct sched_param
{
    int __sched_priority; //所要设定的线程优先级
};


使用的测试程序：

#include
#include
#include
#include

using namespace std;

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:
                cout << "policy = SCHED_FIFO" << endl;
                break;

        case SCHED_RR:
                cout << "policy = SCHED_RR" << endl;
                break;

        case SCHED_OTHER:
                cout << "policy = SCHED_OTHER" << endl;
                break;

        default:
                cout << "policy = UNKNOWN" << endl;
                break;
        }

        return policy;
}

static void show_thread_priority( pthread_attr_t &attr, int policy )
{
        int priority = sched_get_priority_max( policy );
        assert( priority != -1 );
        cout << "max_priority = " << priority << endl;

        priority = sched_get_priority_min( policy );
        assert( priority != -1 );
        cout << "min_priority = " << priority << endl;
}

static int get_thread_priority( pthread_attr_t &attr )
{
        struct sched_param param;

        int rs = pthread_attr_getschedparam( &attr, ¶m );
        assert( rs == 0 );
        cout << "priority = " << param.__sched_priority << endl;

        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 );

        cout << "Show current configuration of priority" << endl;
        show_thread_priority( attr, policy );

        cout << "Show SCHED_FIFO of priority" << endl;
        show_thread_priority( attr, SCHED_FIFO );

        cout << "Show SCHED_RR of priority" << endl;
        show_thread_priority( attr, SCHED_RR );

        cout << "Show priority of current thread" << endl;
        int priority = get_thread_priority( attr );

        cout << "Set thread policy" << endl;
        cout << "Set SCHED_FIFO policy" << endl;
        set_thread_policy( attr, SCHED_FIFO );
        cout << "Set SCHED_RR policy" << endl;
        set_thread_policy( attr, SCHED_RR );
        cout << "Restore current policy" << endl;
        set_thread_policy( attr, policy );


        rs = pthread_attr_destroy( &attr );
        assert( rs == 0 );

        return 0;
}

2.6 Linux有3个scheduling policy
#define SCHED_OTHER 0
#define SCHED_FIFO 1
#define SCHED_RR 2
第一个是普通进程的，后两个是实时进程的
一般的进程都是普通进程，系统中出现实时进程的机会很少

2.6 Linux有140个优先级
后40个和nice value一一对应，属于SCHED_OTHER
前100个属于SCHED_FIFO， SCHED_RR
FIFO,RR这两个的区别学过OS应该都知道吧
一个是先进先出，一个是round robin

因为SCHED_FIFO， SCHED_RR优先级高于所有SCHED_OTHER的进程
所以只要他们能够运行，在他们运行完之前，所有SCHED_OTHER的进程的都没有得到执行的机会

可以以root身份试一下这个小程序，普通用户无法调用sched_setscheduler系统调用
不过做好准备，一但运行起来之后，要结束就只有按机箱上的reset
代码:

#include<sched.h>
#include<unistd.h>
int main(){
struct sched_param sp;
sp.sched_priority = 99;
sched_setscheduler(0, SCHED_RR, &sp);
printf("%d\n", sched_getscheduler(0));
for(;;);
return 0;
}