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    Linux C 系统编程(11)线程管理 线程控制

    作者:聊表心意 栏目:IT资讯 时间:2020-05-23 11:33:29

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    叹!百花齐放的时代,渐行渐远!



         线程控制:设置线程的属性属于高级操作,该属性会影响到内核的行为,所以一般不会对这些属性进行修改,尤其是线程内核堆栈的大小。

    1 创建和销毁属性结构

         在使用pthread_create函数创建一个线程的时候,可以通过第2个参数attr设置线程的属性,设置为NULL则使用系统默认属性来创建线程,线程的属性被组织在一个结构体中。结构体如下:

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         使用pthread_attr_init来初始化属性结构,使用pthread_attr_destroy函数来销毁一个不用的属性结构。函数原型如下:

    efe315182c5d137f51deff6d1867e36e.png

         注意:两者要配套出现,否则会造成内存泄漏(一个是地址分配,一个是地址释放)。

    2 线程属性

    2.1 线程分离状态

         线程的分离状态:决定一个线程以什么样的方式来终止自己。状态有两种:

         1.非分离状态(默认):此时原有的线程等待创建的线程结束。只有当pthread_join()函数返回时,创建的线程才算终止,才能释放自己占用的系统资源。

         2.分离状态:分离线程没有被其他的线程所等待,自己运行结束了,线程也就终止了,马上释放系统资源。
         使用pthread_attr_getdetachstate来获取线程的分离状态,使用pthread_attr_setdetachstate来设置线程的分离状态。函数原型如下:

    1bcd4fd387318f1c65d781a0809163fe.png

         使用的说明:如果我们在创建线程时就知道不需要了解线程的终止状态,则可以pthread_attr_t结构中的detachstate线程属性,让线程以分离状态启动。

    2.2 栈的设置

         pthread_create 创建线程时,若不指定分配堆栈的大小,系统会分配默认值,查看默认值方法如下:

    4185f943c774bd417238b1a5a8269a00.png

         使用pthread_attr_getstacksize来获取线程的栈大小,使用pthread_attr_setstacksize来设置线程的栈大小。函数原型如下:

    a36bd1c9e875ee7a92be404ac0165e2d.png

         就个人职业范围来讲,这个设置主要在嵌入式环境中。因为在嵌入式中内存不是很大,采用默认值则会导致内存不足,因此需要在创建线程前提前设置这个栈。

    2.3 调度策略

         线程的调度策略是可以通过API来设置的,使用pthread_attr_getschedpolicy来获取调度策略,使用pthread_attr_setschedpolicy来设置调度策略。函数原型如下:

    b1e05de77fd914d0f09e70a3be25c7a3.png

    SCHED_FIFO和SCHED_RR策略的详细说明:

         1. SCHED_FIFO策略:会很快开始执行,除非有更高优先级的线程已经在运行或者阻塞自己。

         2. SCHED_RR(轮循)策略:设置时间片。

    注意:

         1.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。
         2. 当有SCHED_FIFO或SCHED_RR策赂的线程在一个条件变量上等持或等持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。


    2.4 调度参数

         线程的调度参数是可以通过API来设置的,使用pthread_attr_getschedparam来获取调度参数,使用pthread_attr_setschedparam来设置调度参数。函数原型如下:

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         这里涉及一个结构体sched_param,它的实现如下:

    9c7b511ffe6ec145f9cfe05528244cb2.png

         结构sched_param的子成员sched_priority控制一个优先权值(值越大优先权越高)。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。

         特殊说明:如果不是编写实时程序,不建议修改线程的优先级。调度策略如果不正确使用会导致程序错误,导致死锁等各种问题。比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。

    2.5 继承性

         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。使用pthread_attr_getinheritsched来获取继承性的信息,使用pthread_attr_setinheritsched来设置继承性的信息。对应的函数原型如下:
    7719853de3bf3ff16551bcfb24c52927.png

         Pthreads不为inheritsched指定默认值,如果关心线程的调度策略和参数,必须先设置该属性。

    3 pthread系列的函数查询方法

         关于pthread系列的函数还有很多,如果用到,我们并不能直接使用Linux下的man命令查询,而是安装pthread线程man page手册,安装     命令如下:

    4df91286d34633f2eb6191ca4b3a0ee6.png

         验证安装:

    163a136d7092b50b28d56622ea2f5aa6.png

         可以列出pthread。查看当前pthread库的版本:

    492020d06ce317445f68be86428c663d.png

         使用线程库时,gcc编译需要加上 -lpthread(小写L)



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