C Pthread Priority:无法获取预期的行为

在这里，我尝试创建两个线程，为它们分配优先级/策略，并获得预期的行为

预期行为：具有最高优先级的线程（在本例中为thread1）应始终首先执行。 我看到的是：线程输出混合在一起，这意味着没有遵循优先级

代码如下：

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


void *thread_func1 ();
void *thread_func2 ();

int main (){

    pthread_t thread1, thread2;
    pthread_attr_t attr1, attr2; 

    struct sched_param param1, param2;

    int thread1_prio = 70;
    int thread2_prio = 69;

    int policy1, policy2;

    policy1 = SCHED_RR;
    policy2 = SCHED_RR;

    pthread_attr_init(&attr1);
    pthread_attr_init(&attr2);


    param1.sched_priority = thread1_prio;
    param2.sched_priority = thread2_prio;

    pthread_attr_setschedparam(&attr1, &param1);
    pthread_attr_setschedparam(&attr2, &param2);

    pthread_attr_setschedpolicy(&attr1, policy1);
    pthread_attr_setschedpolicy(&attr2, policy2);   

    pthread_attr_getschedparam(&attr1, &param1);
    pthread_attr_getschedparam(&attr2, &param2);

    pthread_attr_getschedpolicy(&attr1, &policy1);
    pthread_attr_getschedpolicy(&attr2, &policy2);  

    pthread_create(&thread1, &attr1, thread_func1, NULL);
    pthread_create(&thread2, &attr2, thread_func2, NULL);
    pthread_join(thread1, NULL);
    pthread_join(thread2, NULL);


    return 0;
}

void *thread_func1 (void *var){

    for (int i = 0; i<5; i++){
        printf("Thread: 1\n");
    }

    return 0;
}

void *thread_func2 (void *var){

    for (int i=0; i<5; i++){
        printf("Thread: 2\n");
    }
    return 0;
}

#包括
#包括
#包括
#包括
#包括
void*thread_func1（）；
void*thread_func2（）；
int main（）{
pthread_t thread1，thread2；
pthread_attr_t attr1、attr2；
结构sched_param param1，param2；
内螺纹1_prio=70；
int thread2_prio=69；
int政策1、政策2；
政策1=附表1；
政策2=附表2；
pthread_attr_init（&attr1）；
pthread_attr_init（&attr2）；
param1.sched_priority=thread1_prio；
param2.sched_priority=thread2_prio；
pthread_attr_setschedparam（&attr1，¶m1）；
pthread_attr_setschedparam（&attr2，¶m2）；
pthread_attr_setschedpolicy（&attr1，policy1）；
pthread_attr_setschedpolicy（&attr2，policy2）；
pthread_attr_getschedparam（&attr1，¶m1）；
pthread_attr_getschedparam（&attr2，¶m2）；
pthread_attr_getschedpolicy（&attr1，&policy1）；
pthread_attr_getschedpolicy（&attr2，&policy2）；
pthread_create（&thread1，&attr1，thread_func1，NULL）；
pthread_create（&thread2，&attr2，thread_func2，NULL）；
pthread_join（thread1，NULL）；
pthread_join（thread2，NULL）；
返回0；
}
void*thread_func1（void*var）{
对于（int i=0；i
预期行为：具有最高优先级的线程（在本例中为thread1）应始终首先执行

一般来说，Linux不是这样工作的。底层设计围绕着时间共享，其中任务的优先级影响任务获得的CPU时间百分比，对延迟或抢占没有影响。它只是不打算执行“可以运行的最高优先级任务确实运行（并抢占较低优先级的任务）”就像你想要的

此外：


pthread优先级完全被破坏，几乎所有事情都不受支持（除了正常软件不应该使用的实时调度策略，如果您有硬实时需求，可能也不应该使用该策略）

nice（）
也会中断，因为它会影响单个线程，而不是像预期的那样影响属于整个进程的所有线程。这种中断意味着您可以（某种程度上）使用
nice（）
而不是pthread priorities（线程优先级）

“优先级”/“尼斯限制”的行为也被打破了（或者至少是过去，我还没有检查它最近是否被修复）；在这种情况下，不管限制是什么，你只能降低任务的优先级，而不能将其增加到限制。这完全打破了几种常见的设计（例如。“工作线程从队列中获取作业，然后调整其优先级以适应该作业”和“线程预生成对象供将来使用，然后放入池中，并调整其优先级以满足需求（取决于池的满/空程度）”


最终的结果是（没有极端的麻烦-例如，在内核破损的混乱之上有一个用户空间线程层），通过滥用“SCHED_RR”（加上
nice（）
进行不重要/轻微的调整）作为高/中优先级和“SCHED_IDLE”，您实际上可以模拟一个微不足道的“2优先级”系统“作为低优先级

大多数情况下，最好忘记编写正确使用线程优先级的软件（这太难了，不可移植，只提供了它应该提供的部分好处）。当然，这也是潜在的问题（因为大多数软件都不使用线程优先级，所以内核开发人员并不真正关心调度器应该如何工作，也不确定线程优先级，所以大多数软件都不使用线程优先级——这是一个愚蠢的自我永存反馈循环，已经持续了30年）.
我修饰了您的程序以检查错误，这一行：

pthread_attr_setschedparam(&attr1, &param1);

无论是否使用root，EINVAL始终失败。快速检查手册表明，在此之前，您必须：

pthread_attr_setinheritsched(&attr1, PTHREAD_EXPLICIT_SCHED);

这仍然不能完全解决问题，更模糊的是，您必须在优先级之前设置策略，因此顺序是：setinheritsched、setChedPolicy、setChedParam

不管您的特定posix操作系统是否对调度参数有用，这都是大家的猜测，但至少这给了它一个战斗的机会

请注意：

为了正确地观察这一点，您需要将线程仿射到单个cpu
您需要使main（）的优先级高于任一线程，或者强制线程从一个屏障开始，这样您就可以同时释放它们。否则，您的第一个线程可能会在第二个线程开始之前运行到完成
Posix线程属性乱七八糟，您真的想测试它们是否失败。我通常将它们包装在一个类似断言的宏中
通过这些更正和增强，在我的ubuntu 16上，您的程序按预期运行。
您的每个线程都执行I/O（通过
printf
），几乎所有类型的I/O都会导致线程处于休眠和抢占状态。通常，线程之间的同步使用标准的线程同步原语（信号量、条件变量、互斥体等）。有什么方法可以测试此功能吗？不使用任何线程同步技术。也就是说，完全基于其分配的优先级？可能通过在线程中迭代更多，并比较每个线程写入的行数。线程1是否比线程2写入更多行数并更快完成？我尝试了更多的迭代（100..1000），收到的输出看起来几乎又混在一起了。很难确信thread1的优先级得到了尊重。感谢您的洞察力和解释。我