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白杨

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多线程编程指南学习笔记(十一)--线程属性(2)  

2012-11-16 16:37:59|  分类: 多线程编程指南学 |  标签: |举报 |字号 订阅

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设置/获取范围

pthread_attr_setscope(3C)建立线程的争用范围(PTHREAD_SCOPE_SYSTEM或PTHREAD_SCOPE_PROCESS)。使用PTHREAD_SCOPE_SYSTEM时,此线程将与系统中的所有线程进行竞争。使用PTHREAD_SCOPE_PROCESS时,此线程将与进程中的其他线程进行竞争。

注–只有在给定进程中才能访问这两种线程类型。

  1: int pthread_attr_setscope(pthread_attr_t *tattr,int scope); 
  2: int pthread_attr_getscope(pthread_attr_t *tattr, int *scope);

pthread_attr_setscope()成功完成后将返回零。其他任何返回值都表示出现了错误。如果出现以下情况,该函数将失败并返回对应的值:

EINVAL:尝试将tattr设置为无效的值;

pthread_attr_getscope()成功完成后将返回零。其他任何返回值都表示出现了错误。如果出现以下情况,该函数将失败并返回对应的值:
EINVAL: scope的值为NULL或tattr无效。

设置/获取线程并行级别

针对标准符合性提供了pthread_setconcurrency(3C)。应用程序使用pthread_setconcurrency()通知系统其所需的并发级别。对于Solaris 9发行版中引入的线程实现,此接口没有任何作用,所有可运行的线程都将被连接到LWP。

  1: int pthread_setconcurrency(int new_level);

new_level一般是当前进程中线程的使用个数,在我们的系统中,往往线程的个数是可以确定下来的,所以一般在初始化函数中显示的设置对应的数值。

如果出现以下情况,pthread_setconcurrency()将失败:
EINVAL:new_level指定的值为负数。
EAGAIN:new_level指定的值将导致系统资源不足。

如果在某些系统中,如果你不调用pthread_setconcurrency()函数,那么系统中的运行的线程仅仅是第一个被创建的线程,其他线程根本不会被运行。为了在unix或者是linux系统上使移植更加容易,不要忘记在适当的地方调用该函数,清晰的告诉系统我们使用的线程个数。虽然在某些系统上,这个调用是徒劳的,但是它的使用增强了移植性!

pthread_getconcurrency(3C)返回先前调用pthread_setconcurrency()时设置的值:

  1: int pthread_getconcurrency(void);

pthread_getconcurrency()始终会返回先前调用pthread_setconcurrency()时设置的并发级别。如果从未调用pthread_setconcurrency(),则pthread_getconcurrency()将返回零。

设置/获取调度策略

函数pthread_attr_setschedpolicy和pthread_attr_getschedpolicy分别用来设置和得到线程的调度策略。

  1: int pthread_attr_getschedpolicy(const pthread_attr_t *attr,int *policy); 
  2: int pthread_attr_setschedpolicy(pthread_attr_t *attr,int policy);

数具有两个参数,第1个参数是指向属性对象的指针,第2个参数是调度策略或指向调度策略的指针。调度策略可能的值是先进先出(SCHED_FIFO)、轮转法(SCHED_RR),或其它(SCHED_OTHER)。

■ SCHED_FIFO
如果调用进程具有有效的用户ID,则争用范围为系统(PTHREAD_SCOPE_SYSTEM)的先入先出线程属于实时(RT)调度类。如果这些线程未被优先级更高的线程抢占,则
会继续处理该线程,直到该线程放弃或阻塞为止。对于具有进程争用范围(PTHREAD_SCOPE_PROCESS))的线程或其调用进程没有有效用户ID0的线程,请使用
SCHED_FIFO。SCHED_FIFO基于TS调度类。

SCHED_FIFO策略允许一个线程运行直到有更高优先级的线程准备好,或者直到它自愿阻塞自己。在SCHED_FIFO调度策略下,当有一个线程准备好时,除非有平等或更高优先级的线程已经在运行,否则它会很快开始执行。

■ SCHED_RR

如果调用进程具有有效的用户ID,则争用范围为系统(PTHREAD_SCOPE_SYSTEM))的循环线程属于实时(RT)调度类。如果这些线程未被优先级更高的线程抢占,并且这
些线程没有放弃或阻塞,则在系统确定的时间段内将一直执行这些线程。对于具有进程争用范围(PTHREAD_SCOPE_PROCESS)的线程,请使用SCHED_RR(基于TS调度
类)。此外,这些线程的调用进程没有有效的用户ID。

SCHED_RR(轮循)策略是基本相同的,不同之处在于:如果有一个SCHED_RR策略的线程执行了超过一个固定的时期(时间片间隔)没有阻塞,而另外的SCHED_RR或SCHBD_FIPO策略的相同优先级的线程准备好时,运行的线程将被抢占以便准备好的线程可以执行。

SCHED_FIFO和SCHED_RR在POSIX标准中是可选的,而且仅用于实时线程.

当有SCHED_FIFO或SCHED_RR策赂的线程在一个条件变量上等待或等待加锁同一个互斥量时,它们将以优先级顺序被唤醒。即,如果一个低优先级的SCHED_FIFO线程和一个高优先织的SCHED_FIFO线程都在等待锁相同的互斥且,则当互斥量被解锁时,高优先级线程将总是被首先解除阻塞。

pthread_attr_setschedpolicy()成功完成后将返回零。其他任何返回值都表示出现了错误。如果出现以下任一情况,该函数将失败并返回对应的值。
EINVAL:尝试将tattr设置为无效的值;
ENOTSUP:尝试将该属性设置为不受支持的值。

pthread_attr_getschedpolicy()成功完成后将返回零。其他任何返回值都表示出现了错误。如果出现以下情况,该函数将失败并返回对应的值。
EINVAL:参数policy为NULL或tattr无效。

设置/获取继承的调度策略

  1: int pthread_attr_getinheritsched(const pthread_attr_t *attr,int *inheritsched); 
  2: int pthread_attr_setinheritsched(pthread_attr_t *attr,int inheritsched);

数具有两个参数,第1个是指向属性对象的指针,第2个是继承性或指向继承性的指针。继承性决定调度的参数是从创建的进程中继承还是使用在schedpolicy和schedparam属性中显式设置的调度信息。Pthreads不为inheritsched指定默认值,因此如果你关心线程的调度策略和参数,必须先设置该属性。

继承性的可能值是PTHREAD_INHERIT_SCHED(表示新线程将继承创建线程的调度策略和参数)和PTHREAD_EXPLICIT_SCHED(表示使用在schedpolicy和schedparam属性中显式设置的调度策略和参数)。

如果你需要显式的设置一个线程的调度策略或参数,那么你必须在设置之前将inheritsched属性设置为PTHREAD_EXPLICIT_SCHED.

pthread_attr_setinheritsched()成功完成后将返回零。其他任何返回值都表示出现了错误。如果出现以下任一情况,该函数将失败并返回对应的值。
EINVAL:尝试将tattr设置为无效的值。
ENOTSUP:尝试将属性设置为不受支持的值。

pthread_attr_getinheritsched()成功完成后将返回零。其他任何返回值都表示出现了错误。如果出现以下情况,该函数将失败并返回对应的值。
EINVAL:参数inherit为NULL或tattr无效。

设置/获取调度参数

  1: int pthread_attr_getschedparam(const pthread_attr_t *attr,struct sched_param *param); 
  2: int pthread_attr_setschedparam(pthread_attr_t *attr,const struct sched_param *param);

这两个函数具有两个参数,第1个参数是指向属性对象的指针,第2个参数是sched_param结构或指向该结构的指针,调度参数是在param结构中定义的。仅支持优先级参数。新创建的线程使用此优先级运行。结构sched_param在文/usr/include /bits/sched.h中定义如下:

  1: struct sched_param 
  2: { 
  3:    int sched_priority; 
  4: };

结构sched_param的子成员sched_priority控制一个优先权值,大的优先权值对应高的优先权。系统支持的最大和最小优先权值可以用sched_get_priority_max函数和sched_get_priority_min函数分别得到。

pthread_attr_setschedparam()成功完成后将返回零。其他任何返回值都表示出现了错误。如果出现以下情况,该函数将失败并返回对应的值。
EINVAL: param的值为NULL或tattr无效。

pthread_attr_getschedparam()成功完成后将返回零。其他任何返回值都表示出现了错误。如果出现以下情况,该函数将失败并返回对应的值。

EINVAL: param的值为NULL或tattr无效。

可以采用两种方式之一来管理pthreads优先级:
■ 创建子线程之前,可以设置优先级属性
■ 可以更改父线程的优先级,然后再将该优先级改回来

创建线程之前,可以设置优先级属性。将使用在sched_param结构中指定的新优先级创建子线程。此结构还包含其他调度信息。
创建子线程时建议执行以下操作:
■ 获取现有参数
■ 更改优先级
■ 创建子线程
■ 恢复原始优先级

注意:如果不是编写实时程序,不建议修改线程的优先级。因为,调度策略是一件非常复杂的事情,如果不正确使用会导致程序错误,从而导致死锁等问题。如:在多线程应用程序中为线程设置不同的优先级别,有可能因为共享资源而导致优先级倒置。

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