pthread_attr详解

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CodeAllen 发表于 2021/10/29 22:23:44 2021/10/29
【摘要】 Posix线程中的线程属性pthread_attr_t主要包括scope属性、detach属性、堆栈地址、堆栈大小、优先级。在pthread_create中,把第二个参数设置为NULL的话,将采用默认的属性配置。 线程属性结构如下: typedef struct{ int de...

Posix线程中的线程属性pthread_attr_t主要包括scope属性、detach属性、堆栈地址、堆栈大小、优先级。在pthread_create中,把第二个参数设置为NULL的话,将采用默认的属性配置。

线程属性结构如下:


  
  1. typedef struct
  2. {
  3. int detachstate; 线程的分离状态
  4. int schedpolicy; 线程调度策略
  5. struct sched_param schedparam; 线程的调度参数
  6. int inheritsched; 线程的继承性
  7. int scope; 线程的作用域
  8. size_t guardsize; 线程栈末尾的警戒缓冲区大小
  9. int stackaddr_set;
  10. void * stackaddr; 线程栈的位置
  11. size_t stacksize; 线程栈的大小
  12. }pthread_attr_t;

__detachstate,表示新线程是否与进程中其他线程脱离同步, 如果设置为PTHREAD_CREATE_DETACHED 则新线程不能用pthread_join()来同步,且在退出时自行释放所占用的资源。
缺省为PTHREAD_CREATE_JOINABLE状态。这个属性也可以在线程创建并运行以后用pthread_detach()来设置,而一旦设置为PTHREAD_CREATE_DETACH状态(不论是创建时设置还是运行时设置)则不能再恢复到PTHREAD_CREATE_JOINABLE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。在默认情况下线程是非分离状态的,这种情况下,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。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。
通俗的说也就是:我们知道一般我们要等待(pthread_join)一个线程的结束,主要是想知道它的结束状态,否则等待一般是没有什么意义的!但是if有一些线程的终止态我们压根就不想知道,那么就可以使用“分离”属性,那么我 们就无须等待管理,只要线程自己结束了,自己释放src就可以咯


  
  1. #include <pthread.h>
  2. int pthread_attr_getdetachstate(const pthread_attr_t * attr, int * detachstate);
  3. int pthread_attr_setdetachstate(pthread_attr_t * attr, int detachstate);

参数:attr:线程属性变量,detachstate:分离状态属性
若成功返回0,若失败返回-1。
设置的时候可以有两种选择:
<1>.detachstate参数为:PTHREAD_CREATE_DETACHED 分离状态启动
<2>.detachstate参数为:PTHREAD_CREATE_JOINABLE 正常启动线程

__schedpolicy,表示新线程的调度策略,主要包括:
SCHED_OTHER(正常、非实时)
SCHED_RR(实时、轮转法)
SCHED_FIFO(实时、先入先出)
缺省为SCHED_OTHER,后两种调度策略仅对超级用户有效。
运行时可以用过pthread_setschedparam()来改变。

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 *, int * policy)
  2. int pthread_attr_setschedpolicy(pthread_attr_*, int policy)

参数:
attr 线程属性变量
policy 调度策略
若成功返回0,若失败返回-1。

所谓调度策略也就是我们之前在OS中所学过的那些调度算法:
SCHED_FIFO :先进先出
SCHED_RR :轮转法
SCHED_OTHER :其他方法
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.
 

注意:
> 此处的SCHED_FIFO是允许被高优先级抢占的!
> 也就是有高优先级的必须先运行
> SCHED_RR是设置一个时间片
> 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。

__schedparam,一个struct sched_param结构,目前仅有一个sched_priority整型变量表示线程的运行优先级。这个参数仅当调度策略为实时(即SCHED_RR或SCHED_FIFO)时才有效,并可以在运行时通过pthread_setschedparam()函数来改变,缺省为0。
函数pthread_attr_getschedparam 和pthread_attr_setschedparam分别用来设置和得到线程的调度参数。


  
  1. int pthread_attr_getschedparam(const pthread_attr_t *,struct sched_param *);
  2. int pthread_attr_setschedparam(pthread_attr_t *,const struct sched_param *);

参数:
attr 线程变量属性
param sched_parm 结构体
若成功返回0,若失败返回-1。
/usr/include /bits/sched.h
struct sched_param
{
int sched_priority; // 参数的本质就是优先级
};
注意:大的权值对应高的优先级!
系统支持的最大和最小的优先级值可以用函数:
sched_get_priority_max和sched_get_priority_min得到!


  
  1. #include <pthread.h>
  2. int sched_get_priority_max( int policy );
  3. int sched_get_priority_min( int policy );

参数:max_: 系统支持的优先级的最小值
min_ : 系统支持的优先级的最大值


  
  1. max_ = sched_get_priority_max( policy );
  2. min_ = sched_get_priority_min( policy );

注意参数是policy调用策略,也就是说对于不同的策略的值是不
一样的!
policy = SCHED_OTHER
max_priority = 0
min_priority = 0


  
  1. Show SCHED_FIFO of priority
  2. max_priority = 99
  3. min_priority = 1
  4. Show SCHED_RR of priority
  5. max_priority = 99
  6. min_priority = 1
  7. Show priority of current thread
  8. priority = 0

__scope,表示线程间竞争CPU的范围,也就是说线程优先级的有效范围。POSIX的标准中定义了两个值:PTHREAD_SCOPE_SYSTEM和PTHREAD_SCOPE_PROCESS,前者表示与系统中所有线程一起竞争CPU时间,后者表示仅与同进程中的线程竞争CPU。目前LinuxThreads仅实现了PTHREAD_SCOPE_SYSTEM一值。
函数pthread_attr_setscope和pthread_attr_getscope分别用来设置和得到线程的作用域。


  
  1. #include <pthread.h>
  2. int pthread_attr_getscope( const pthread_attr_t * attr, int * scope );
  3. int pthread_attr_setscope( pthread_attr_t*, int scope );

参数:
attr 线程属性变量
scope 线程的作用域
若成功返回0,若失败返回-1。

作用域控制线程是否在进程内或在系统级上竞争资源,可能的值是
PTHREAD_SCOPE_PROCESS(进程内竞争资源)
PTHREAD_SCOPE_SYSTEM (系统级竞争资源)。

为了设置这些属性,POSIX定义了一系列属性设置函数,包括pthread_attr_init()、pthread_attr_destroy()和与各个属性相关的pthread_attr_getXXX/pthread_attr_setXXX函数。

主要的函数如下:
1、pthread_attr_init
功能: 对线程属性变量的初始化。
头文件: <pthread.h>
函数原型: int pthread_attr_init (pthread_attr_t* attr);
函数传入值:attr:线程属性。
函数返回值:成功: 0
失败: -1
2、pthread_attr_setscope
功能: 设置线程 __scope 属性。scope属性表示线程间竞争CPU的范围,也就是说线程优先级的有效范围。POSIX的标准中定义了两个值:PTHREAD_SCOPE_SYSTEM和PTHREAD_SCOPE_PROCESS,前者表示与系统中所有线程一起竞争CPU时间,后者表示仅与同进程中的线程竞争CPU。默认为PTHREAD_SCOPE_PROCESS。目前LinuxThreads仅实现了PTHREAD_SCOPE_SYSTEM一值。
头文件: <pthread.h>
函数原型: int pthread_attr_setscope (pthread_attr_t* attr, int scope);
函数传入值:attr: 线程属性。
scope:PTHREAD_SCOPE_SYSTEM,表示与系统中所有线程一起竞争CPU时间,
PTHREAD_SCOPE_PROCESS,表示仅与同进程中的线程竞争CPU
函数返回值得:同1。
3、pthread_attr_setdetachstate
功能: 设置线程detachstate属性。该表示新线程是否与进程中其他线程脱离同步,如果设置为PTHREAD_CREATE_DETACHED则新线程不能用pthread_join()来同步,且在退出时自行释放所占用的资源。缺省为PTHREAD_CREATE_JOINABLE状态。这个属性也可以在线程创建并运行以后用pthread_detach()来设置,而一旦设置为PTHREAD_CREATE_DETACH状态(不论是创建时设置还是运行时设置)则不能再恢复到PTHREAD_CREATE_JOINABLE状态。
头文件: <phread.h>
函数原型: int pthread_attr_setdetachstate (pthread_attr_t* attr, int detachstate);
函数传入值:attr:线程属性。
detachstate:PTHREAD_CREATE_DETACHED,不能用pthread_join()来同步,且在退出时自行释放所占用的资源
PTHREAD_CREATE_JOINABLE,能用pthread_join()来同步
函数返回值得:同1。
4、pthread_attr_setschedparam
功能: 设置线程schedparam属性,即调用的优先级。
头文件: <pthread.h>
函数原型: int pthread_attr_setschedparam (pthread_attr_t* attr, struct sched_param* param);
函数传入值:attr:线程属性。
param:线程优先级。一个struct sched_param结构,目前仅有一个sched_priority整型变量表示线程的运行优先级。这个参数仅当调度策略为实时(即SCHED_RR或SCHED_FIFO)时才有效,并可以在运行时通过pthread_setschedparam()函数来改变,缺省为0
函数返回值:同1。
5、pthread_attr_getschedparam
功能: 得到线程优先级。
头文件: <pthread.h>
函数原型: int pthread_attr_getschedparam (pthread_attr_t* attr, struct sched_param* param);
函数传入值:attr:线程属性;
param:线程优先级;
函数返回值:同1。

线程属性程序eg:


  
  1. pthread_t thd;
  2. void *thread(void *arg);
  3. int main()
  4. {
  5. pthread_attr_t attr={0};
  6. pthread_attr_init(&attr);
  7. struct sched_param sched={99};
  8. pthread_attr_setschedpolicy(&attr,SCHED_RR);
  9. pthread_attr_setschedparam(&attr,&sched);
  10. if(pthread_create(&thd,&attr,thread,NULL)!=0)
  11. {
  12. pthread_attr_destroy(&attr);
  13. printf("create thread error\n");
  14. return;
  15. }
  16. }

文章来源: allen5g.blog.csdn.net,作者:CodeAllen的博客,版权归原作者所有,如需转载,请联系作者。

原文链接:allen5g.blog.csdn.net/article/details/118683627

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