pthread调度机制
C语言多线程编程与同步机制
C语言多线程编程与同步机制随着计算机技术的不断发展，多线程编程已成为现代程序设计的重要方面之一。
C语言作为一种广泛应用于系统编程和嵌入式开发的语言，也需要具备多线程编程的能力。
本文将介绍C语言多线程编程以及相关的同步机制。
一、多线程编程基础多线程编程是指在一个程序中同时执行多个线程，这些线程可以并发执行，并与主线程并行工作。
在C语言中，我们可以使用pthread库来实现多线程编程。
pthread库提供了一系列的函数用于创建、管理和同步线程。
其中，常用的函数包括pthread_create、pthread_join、pthread_yield等。
通过这些函数，我们可以创建线程、等待线程结束以及调度线程的执行顺序。
下面是一个简单的示例代码，展示了如何使用pthread库创建并执行多个线程：```#include <stdio.h>#include <pthread.h>#define NUM_THREADS 5void* thread_func(void* arg) {int thread_id = *(int*)arg;printf("Hello from thread %d\n", thread_id);pthread_exit(NULL);}int main() {pthread_t threads[NUM_THREADS];int thread_args[NUM_THREADS];for (int i = 0; i < NUM_THREADS; ++i) {thread_args[i] = i;pthread_create(&threads[i], NULL, thread_func, &thread_args[i]);}for (int i = 0; i < NUM_THREADS; ++i) {pthread_join(threads[i], NULL);}return 0;}```在上述代码中，我们首先定义了一个thread_func函数，该函数将作为线程的入口点。
【转】pthread设置线程的调度策略和优先级
【转】pthread设置线程的调度策略和优先级线程的调度有三种策略：SCHED_OTHER、SCHED_RR和SCHED_FIFO。
Policy⽤于指明使⽤哪种策略。
下⾯我们简单的说明⼀下这三种调度策略。
SCHED_OTHER（是Linux默认的分时调度策略）它是默认的线程分时调度策略，所有的线程的优先级别都是0，线程的调度是通过分时来完成的。
简单地说，如果系统使⽤这种调度策略，程序将⽆法设置线程的优先级。
请注意，这种调度策略也是抢占式的，当⾼优先级的线程准备运⾏的时候，当前线程将被抢占并进⼊等待队列。
这种调度策略仅仅决定线程在可运⾏线程队列中的具有相同优先级的线程的运⾏次序。
SCHED_FIFO它是⼀种实时的先进先出调⽤策略，且只能在超级⽤户下运⾏。
这种调⽤策略仅仅被使⽤于优先级⼤于0的线程。
它意味着，使⽤SCHED_FIFO的可运⾏线程将⼀直抢占使⽤SCHED_OTHER的运⾏线程J。
此外SCHED_FIFO是⼀个⾮分时的简单调度策略，当⼀个线程变成可运⾏状态，它将被追加到对应优先级队列的尾部((POSIX 1003.1)。
当所有⾼优先级的线程终⽌或者阻塞时，它将被运⾏。
对于相同优先级别的线程，按照简单的先进先运⾏的规则运⾏。
我们考虑⼀种很坏的情况，如果有若⼲相同优先级的线程等待执⾏，然⽽最早执⾏的线程⽆终⽌或者阻塞动作，那么其他线程是⽆法执⾏的，除⾮当前线程调⽤如pthread_yield之类的函数，所以在使⽤SCHED_FIFO的时候要⼩⼼处理相同级别线程的动作。
SCHED_RR鉴于SCHED_FIFO调度策略的⼀些缺点，SCHED_RR对SCHED_FIFO做出了⼀些增强功能。
从实质上看，它还是SCHED_FIFO调⽤策略。
它使⽤最⼤运⾏时间来限制当前进程的运⾏，当运⾏时间⼤于等于最⼤运⾏时间的时候，当前线程将被切换并放置于相同优先级队列的最后。
这样做的好处是其他具有相同级别的线程能在“⾃私“线程下执⾏。
主动交出线程调度 schedule c语言 -回复
主动交出线程调度schedule c语言-回复什么是线程调度？在线程编程中，线程调度是指操作系统在多个线程之间分配执行时间的过程。
操作系统通过线程调度器决定哪个线程可以执行，并在不同的时间片内切换线程的执行。
线程调度是确保系统资源高效利用和保持良好响应时间的关键机制之一。
线程调度的目的是平衡系统中各个线程的负载，确保每个线程都有公平的执行机会。
通过线程调度，又可以实现多任务并发执行，提高系统吞吐量和响应性能。
C语言如何实现线程调度？在C语言中，线程调度是通过操作系统提供的相关函数和机制来实现的。
常见的线程调度算法有抢占式调度和协同式调度两种。
1. 抢占式调度：抢占式调度是一种优先级调度算法，操作系统根据线程的优先级来决定哪个线程可以执行。
当高优先级的线程需要执行时，它会抢占当前正在执行的低优先级线程的CPU资源。
C语言中常用的线程调度函数是`sched_yield()`，它可用于显式地主动放弃当前线程的CPU时间片，以便让其他线程有机会执行。
2. 协同式调度：协同式调度是根据线程自愿释放CPU资源的原则进行调度。
在协同式调度模型中，线程通常会明确地调用某个函数来主动交出线程的执行。
只有当线程自己主动放弃CPU资源时，其他线程才能得到执行的机会。
在C语言中，常用的协同式调度函数是`yield()`，它可用于让当前线程主动放弃CPU的执行权。
怎样使用线程调度函数实现线程切换？在C语言中，使用线程调度函数实现线程切换可以通过以下步骤进行：1. 创建线程：首先，通过C语言提供的线程库（如pthread库）创建多个线程。
线程库提供了创建线程的函数，如`pthread_create()`，通过该函数可以创建指定的线程，并指定线程执行的函数。
2. 设置线程调度策略：在某些情况下，我们可能需要设置线程的调度策略，以确定线程之间的优先级关系。
调度策略函数可以供开发者根据需求进行调用，如`pthread_setschedparam()`用于设置线程的调度参数。
pthread_create 原理-概述说明以及解释
pthread_create 原理-概述说明以及解释1.引言1.1 概述pthread_create是一个用于创建线程的函数，它的作用是创建一个新的线程并执行指定的函数。
在多线程编程中，pthread_create函数是非常重要的一个函数，它可以实现并发执行，提高程序的性能和效率。
通过pthread_create函数，我们可以轻松地创建多个线程来执行不同的任务，从而实现程序的并发执行。
在传统的单线程程序中，所有的任务都是顺序执行的，当遇到阻塞或耗时任务时，整个程序会被阻塞，影响程序的执行效率。
而通过多线程编程，可以将这些任务分配给不同的线程来执行，从而提高程序的并发性和响应速度。
本文将介绍pthread_create函数的原理、用法和应用场景，帮助读者更好地了解和掌握这个重要的多线程操作函数。
通过深入理解pthread_create函数，读者可以更好地利用多线程编程提高程序性能，并更好地应对实际软件开发中的并发需求。
1.2 文章结构:本文将围绕pthread_create函数展开讨论，主要分为三个部分：引言、正文和结论。
在引言部分，将对pthread_create函数进行概述，介绍文章的结构以及明确文章的目的。
在正文部分，将详细介绍pthread_create函数的功能和用法，分析其原理并探讨其应用场景。
在结论部分，将总结pthread_create函数的重要性，提出使用该函数时需要注意的事项，并展望其未来的发展前景。
结构部分的内容1.3 目的本文旨在深入探讨pthread_create函数的原理和应用，帮助读者更好地理解多线程编程的基本原理和实践方法。
通过对pthread_create函数的介绍和分析，读者可以了解到如何使用该函数创建新的线程，并且掌握线程管理的关键技巧。
同时，本文还将探讨pthread_create函数的应用场景，帮助读者更好地应用多线程技术解决实际问题。
通过阅读本文，读者可以深入了解pthread_create函数的实现原理，为提高程序的并发性能和可维护性提供参考。
rtthread任务调度原理
rtthread任务调度原理rt-thread是一个开源的实时操作系统，广泛应用于嵌入式系统中。
它具有高效的任务调度机制，能够有效地管理和调度系统中的各个任务。
本文将从任务调度的原理和实现方式两个方面介绍rt-thread任务调度的工作原理。
一、任务调度的原理rt-thread采用的是抢占式的优先级调度算法。
此算法通过为每个任务分配优先级，并根据优先级来决定任务的执行顺序。
具体来说，rt-thread将任务划分为两种类型：线程和实时线程。
线程是最基本的任务单元，通过线程来实现系统中不同功能的并发执行。
每个线程都有自己的优先级，优先级高的线程在系统空闲时会被优先执行。
线程的调度是通过rt-thread内核中的调度器来完成的。
实时线程是一种特殊的线程，它具有固定的周期和执行时间要求。
为了满足实时线程的要求，rt-thread引入了时钟滴答机制，以固定的时间间隔来调度实时线程的执行。
时钟滴答机制是rt-thread 的核心功能之一，它通过硬件定时器来实现，确保实时线程能够按时执行。
任务调度的过程是在时钟滴答中完成的。
每当时钟滴答到来时，调度器会根据当前任务的状态和优先级来选择下一个要执行的任务，并进行上下文切换。
上下文切换是指将当前任务的上下文保存起来，并恢复下一个任务的上下文，使其能够继续执行。
二、任务调度的实现方式rt-thread任务调度的实现方式主要包括任务控制块、就绪队列和调度器三个部分。
任务控制块（TCB）是rt-thread中用于管理任务的数据结构，它包含了任务的状态、优先级、堆栈等信息。
每个任务都有一个对应的任务控制块，通过任务控制块可以对任务进行管理和调度。
就绪队列是用来保存所有处于就绪状态的任务的数据结构，它按照任务的优先级进行排序。
当任务进入就绪状态时，会被插入到就绪队列中的适当位置。
调度器会从就绪队列中选择优先级最高的任务进行执行。
调度器是rt-thread中的核心组件，它负责任务的调度和上下文切换。
浅谈Pthread
浅谈Pthread最近由于疫情，⼀直宅在家⾥，⽇⼦过得⾮常划⽔。
不过也是趁着这段时间的闲⼯夫，整理下并⾏计算⼀些基本点和常⽤实现⽅法。
这⾥就不按照顺序展开了，先介绍下共享存储编程模式中的重要基础--pthread。
共享存储简要概述并⾏程序与串⾏程序实现上的重要区别就是执⾏者的数量不⽌⼀个，所以既然不是单打独⽃的⼯作那就需要不同执⾏者之间进⾏信息交换，所以⼀般的并⾏编程模型(注意这个指的是parallel⽽不是concurrence)是可以简单的按照不同处理单元(执⾏者)之间信息交换的⽅式⽽进⾏分类。
我们这⾥主要讨论的是使⽤共享存储的编程模型，这种编程模型相对于消息传递(MPI)在实现上更为直观，但是实际调优的时候难度也⽐较⼤。
在之前的⽂章中我说明了，在linux中没有像win中标准实现的进程模式，我们的进程和线程都是linux task加了对应不同的flags得到的。
进程要求的条件更多，要求有⾃⾝独⽴的堆栈、寄存器和变量空间(code,data,file)；线程相对更为轻量，可以共享全局变量等资源，在⼀个进程下的不同线程甚⾄可以访问对⽅open的⽂件。
我们对于线程问题也需要注意考虑同步，死锁和缓存⼀致性。
这⾥我们会讨论前两种问题，缓存⼀致性问题⼀般都是通过多处理器总线⼀致性协议support的，在编程的时候不需要特意关注。
主要应⽤在真实的使⽤环境中(我主要的使⽤环境是科学计算)，线程的创建相对于进程来讲要快上很多，⽽且及时是最坏情况下，例如我的⼀个server线程访问numa远端内存的时候，mem-cpu的带宽也是要⾼于MPI带宽的。
但是共享内存的并⾏⽅式扩放性不是很好，⼯业界⼏乎没有跨节点的共享内存机器(可以通过字典表实现，但是访存延迟过⾼)，所以在需要⼤量计算核⼼跨节点计算的时候，只依靠共享内存的⽅式是⾏不通的。
我在实际的使⽤中更倾向于，使⽤共享内存的⽅式做单节点上的并⾏，⽽节点之前的消息传递则使⽤消息传递的模式。
浅谈pthread和Linux调度策略
浅谈pthread和Linux调度策略这是⼀年前的⼀个周总结：由于下周要带的微机原理与接⼝实验的课程设计设计中有⼀个pthread编程的实验，就顺便了解了⼀下pthread。
Pthread，是POSIX thread简称。
现代处理器都⽀持多线程编程，但不同的硬件⼚商对线程的⽀持和实现不同，标准委员提出了POSIX thread 多线程的统⼀接⼝。
Pthread 线程库提供了对互斥锁、读写锁、信号量、条件变量的⽀持，以保证线程的同步并发执⾏。
Linux pthread库还没有对pthread进⾏完全⽀持。
了解系统函数的接⼝时，同时了解Linux的调度策略和优先级的设置。
Linux的调度策略分为SCHED_OTHER, SCHED_RR, SCHED_FIFO, SCHED_BATCH,其中 sched_other、sched_batch 是Linux默认的分时调度策略，sched_rr( round robin ), sched_fifo ( first in first out ) 两种对实时性的⽀持的调度策略，以实现软实时任务。
⽽每种调度策略的优先级都分为静态优先级和动态优先级。
Linux下实时调度策略的静态优先级是1到99，其他策略的静态优先级是0，因此实时调度策略的线程能够抢占⾮实时的线程。
同种调度策略下相同的静态优先级下线程的优先级通过动态优先级来区分,Linux 下动态优先级的从-20-19，默认是0.可以通过函数 get_priority_max/min(int policy) 获取具体调度策略的静态优先级范围。
从策略和优先级的设置来看，linux的调度实现应该是通过多级队列实现的。
利⽤pthread库可以实现多线程的并发执⾏，提⾼应⽤程序的效率，进⽽改善⽤户体验。
在嵌⼊式开发中，多线程可以应⽤到嵌⼊式web server，嵌⼊式数据库等典型的需要并发执⾏的应⽤程序的开发中。
图解Go协程调度原理，小白都能理解
图解Go协程调度原理，⼩⽩都能理解阅读本⽂仅需五分钟，golang协程调度原理，⼩⽩也能看懂，超实⽤。
什么是协程对于进程、线程，都是有内核进⾏调度，有CPU时间⽚的概念，进⾏抢占式调度。
协程，⼜称微线程，纤程。
英⽂名Coroutine。
协程的调⽤有点类似⼦程序，如程序A调⽤了⼦程序B，⼦程序B调⽤了⼦程序C，当⼦程序C结束了返回⼦程序B继续执⾏之后的逻辑，当⼦程序B运⾏结束了返回程序A，直到程序A运⾏结束。
但是和⼦程序相⽐，协程有挂起的概念，协程可以挂起跳转执⾏其他协程，合适的时机再跳转回来。
线程调度原理N:1模型，多个⽤户空间线程在1个内核空间线程上运⾏。
优势是上下⽂切换⾮常快，因为这些线程都在内核态运⾏，但是⽆法利⽤多核系统的优点。
1:1模型，1个内核空间线程运⾏⼀个⽤户空间线程。
这种充分利⽤了多核系统的优势但是上下⽂切换⾮常慢，因为每⼀次调度都会在⽤户态和内核态之间切换。
POSIX线程模型(pthread)就是这么做的。
M:N模型，内核空间开启多个内核线程，⼀个内核空间线程对应多个⽤户空间线程。
效率⾮常⾼，但是管理复杂。
goroutine调度原理本质上goroutine就是协程，但是完全运⾏在⽤户态，借鉴了M:N模型。
如下图相⽐其他语⾔，golang采⽤了MPG模型管理协程，更加⾼效，但是管理⾮常复杂。
M：内核级线程G：代表⼀个goroutineP：Processor，处理器，⽤来管理和执⾏goroutine的。
G-M-P三者的关系与特点：P的个数取决于设置的GOMAXPROCS，go新版本默认使⽤最⼤内核数，⽐如你有8核处理器，那么P的数量就是8M的数量和P不⼀定匹配，可以设置很多M，M和P绑定后才可运⾏，多余的M处于休眠状态。
P包含⼀个LRQ（Local Run Queue）本地运⾏队列，这⾥⾯保存着P需要执⾏的协程G的队列除了每个P⾃⾝保存的G的队列外，调度器还拥有⼀个全局的G队列GRQ（Global Run Queue），这个队列存储的是所有未分配的协程G。
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pthread调度机制
pthread调度机制是一种用于多线程编程的技术，它能够有效地管理线程的执行顺序，提高程序的并发性和响应性。
在这个机制中，每个线程都有一个优先级，优先级高的线程会先被调度执行，而优先级低的线程则会被延迟执行。
这种调度机制的设计目的是为了使程序能够更加高效地利用系统资源，提高线程的执行效率。
在pthread调度机制中，线程的调度是由操作系统来完成的。
当一个线程开始执行时，它会占用一个处理器核心，并在一段时间后释放给其他线程使用。
这个时间段称为时间片，它是操作系统分配给每个线程的执行时间。
当一个线程的时间片用完后，操作系统会将其挂起，并从就绪队列中选择一个优先级最高的线程来执行。
为了保证线程的公平性和响应性，pthread调度机制采用了抢占式调度策略。
这意味着操作系统可以在任何时候中断当前正在执行的线程，并切换到其他线程。
这种调度机制可以防止某个线程长时间占用处理器，导致其他线程无法及时响应。
在实际编程中，我们可以通过设置线程的优先级来控制其执行顺序。
优先级高的线程会被优先调度，而优先级低的线程则会被延迟执行。
这种方式可以实现一些特定的调度策略，比如实时调度、轮转调度等。
总的来说，pthread调度机制是一种有效管理线程执行顺序的技术。
它能够提高程序的并发性和响应性，使线程能够更加高效地利用系统资源。
通过设置线程的优先级，我们可以实现一些特定的调度策略，以满足不同应用场景的需求。
这种调度机制在多线程编程中非常重要，掌握它可以帮助我们更好地设计和优化多线程程序。