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Linux學習筆記22——線程屬性

系統 1843 0

本文來自博客園:http://www.cnblogs.com/yc_sunniwell/archive/2010/06/24/1764204.html

一.線程屬性
線程具有屬性,用pthread_attr_t表示,在對該結構進行處理之前必須進行初始化,在使用后需要對其去除初始化。我們用pthread_attr_init函數對其初始化,用pthread_attr_destroy對其去除初始化。
  1.名稱: pthread_attr_init/pthread_attr_destroy
    功能:對線程屬性初始化/去除初始化
    頭文件:#include <pthread.h>
    函數原形:

        
          int
        
         pthread_attr_init(pthread_attr_t *
        
          attr);


        
        
          int
        
         pthread_attr_destroy(pthread_attr_t *attr);
      

    參數:Attr 線程屬性變量
    返回值:若成功返回0,若失敗返回-1。
  ? ? 調用pthread_attr_init之后,pthread_t結構所包含的內容就是操作系統實現支持的線程所有屬性的默認值。
  ? ? 如果要去除對pthread_attr_t結構的初始化,可以調用pthread_attr_destroy函數。 如果 pthread_attr_init實現時為屬性對象分配了動態內存空間,pthread_attr_destroy還會用無效的值初始化屬性對象 ,因此如果經pthread_attr_destroy去除初始化之后的pthread_attr_t結構被pthread_create函數調用,將會導致其返回錯誤。
? ? 線程屬性結構如下:

        typedef 
        
          struct
        
        
          

{

  
        
        
          int
        
        
           detachstate;           
          
            //線程的分離狀態
          
        
        
          int
        
        
           schedpolicy;           
          
            //線程調度策略
          
        
        
          struct
        
        
           sched_param schedparam;   
          
            //線程的調度參數
          
        
        
          int
        
        
           inheritsched;           
          
            //線程的繼承性
          
        
        
          int
        
        
           scope;               
          
            //線程的作用域
          
          

  size_t guardsize;           
          
            //線程棧末尾的警戒緩沖區大小 
          
        
        
          int
        
        
           stackaddr_set;

  
        
        
          void
        
         *
        
           stackaddr;           
          
            //線程棧的位置
          
          

  size_t stacksize;          
          
             //線程棧的大小
          
          

}pthread_attr_t;
        
      

  每個個屬性都對應一些函數對其查看或修改。下面我們分別介紹。
二、線程的分離狀態
? ? 線程的分離狀態決定一個線程以什么樣的方式來終止自己 在默認情況下線程是非分離狀態的 ,這種情況下,原有的線程等待創建的線程結束。只有當pthread_join()函數返回時,創建的線程才算終止,才能釋放自己占用的系統資源。
? ? 而分離線程不是這樣子的, 它沒有被其他的線程所等待 ,自己運行結束了,線程也就終止了,馬上釋放系統資源。程序員應該根據自己的需要,選擇適當的分離狀態。所以如果我們在創建線程時就知道不需要了解線程的終止狀態,則可以pthread_attr_t結構中的detachstate線程屬性,讓線程以分離狀態啟動。
  2.名稱:pthread_attr_getdetachstate/pthread_attr_setdetachstate
    功能:獲取/修改線程的分離狀態屬性
    頭文件:#include <pthread.h>
    函數原形:

        
          int
        
         pthread_attr_getdetachstate(
        
          const
        
         pthread_attr_t * attr,
        
          int
        
         *
        
          detachstate);


        
        
          int
        
         pthread_attr_setdetachstate(pthread_attr_t *attr,
        
          int
        
         detachstate);
      

    參數:Attr 線程屬性變量, Detachstate 線程的分離狀態屬性
    返回值:若成功返回0,若失敗返回-1。
   ? ? 可以使用pthread_attr_setdetachstate函數把線程屬性detachstate設置為下面的兩個合法值之一:設置為 PTHREAD_CREATE_DETACHED ,以分離狀態啟動線程;或者設置為 PTHREAD_CREATE_JOINABLE ,正常啟動線程。可以使用pthread_attr_getdetachstate函數獲取當前的datachstate線程屬性。
    (1) 以分離狀態創建線程

        #include <pthread.h>


        
          void
        
         *child_thread(
        
          void
        
         *
        
          arg)

{

  printf(“child thread run
        
        !
        
          \n”);

}


        
        
          int
        
         main(
        
          int
        
         argc,
        
          char
        
         *
        
          argv[ ])

{

  pthread_t tid;

  pthread_attr_t attr;

  pthread_attr_init(
        
        &
        
          attr);

  pthread_attr_setdetachstate(
        
        &
        
          attr,PTHREAD_CREATE_DETACHED);

  pthread_create(
        
        &tid,&
        
          attr,fn,arg);

  pthread_attr_destroy(
        
        &
        
          attr);

  sleep(
        
        
          1
        
        
          );

}
        
      


三、線程的繼承性
? ? 函數pthread_attr_setinheritsched和pthread_attr_getinheritsched分別用來設置和得到線程的繼承性,這兩個函數的定義如下:
 3.名稱:pthread_attr_getinheritsched /pthread_attr_setinheritsched
  功能:獲得/設置線程的繼承性
  頭文件:#include <pthread.h>
  函數原形:

        
          int
        
         pthread_attr_getinheritsched(
        
          const
        
         pthread_attr_t *attr,
        
          int
        
         *
        
          inheritsched);


        
        
          int
        
         pthread_attr_setinheritsched(pthread_attr_t *attr,
        
          int
        
         inheritsched);
      

  參數:attr 線程屬性變量, inheritsched 線程的繼承性
  返回值:若成功返回0,若失敗返回-1。
? ?? ? 這兩個函數具有兩個參數,第1個是指向屬性對象的指針,第2個是繼承性或指向繼承性的指針。 繼承性決定調度的參數是從創建的進程中繼承還是使用在schedpolicy和schedparam屬性中顯式設置的調度信息 。Pthreads不為inheritsched指定默認值,因此如果你關心線程的調度策略和參數,必須先設置該屬性。
? ?  繼承性的可能值是 PTHREAD_INHERIT_SCHED (表示新現成將繼承創建線程的調度策略和參數)和 PTHREAD_EXPLICIT_SCHED (表示使用在schedpolicy和schedparam屬性中顯式設置的調度策略和參數)。如果你需要顯式的設置一個線程的調度策略或參數,那么你必須在設置之前將inheritsched屬性設置為PTHREAD_EXPLICIT_SCHED.

四、線程的調度策略
? ? ?函數pthread_attr_setschedpolicy和pthread_attr_getschedpolicy分別用來設置和得到線程的調度策略。
  4.名稱:pthread_attr_getschedpolicy \pthread_attr_setschedpolicy
   功能:獲得/設置線程的調度策略
   頭文件:#include <pthread.h>
   函數原形:

        
          int
        
         pthread_attr_getschedpolicy(
        
          const
        
         pthread_attr_t *attr,
        
          int
        
         *
        
          policy);


        
        
          int
        
         pthread_attr_setschedpolicy(pthread_attr_t *attr,
        
          int
        
         policy);
      

   參數:attr 線程屬性變量, policy 調度策略
   返回值:若成功返回0,若失敗返回-1。
 ? ?? 這兩個函數具有兩個參數,第1個參數是指向屬性對象的指針,第2個參數是調度策略或指向調度策略的指針。調度策略可能的值是 先進先出 (SCHED_FIFO)、 輪轉法 (SCHED_RR),或其它( SCHED_OTHER )。
? ?  (1) SCHED_FIFO策略允許一個線程運行直到有更高優先級的線程準備好,或者直到它自愿阻塞自己。在SCHED_FIFO調度策略下,當有一個線程準備好時,除非有平等或更高優先級的線程已經在運行,否則它會很快開始執行。
? ?  (2) SCHED_RR(輪循)策略是基本相同的,不同之處在于:如果有一個SCHED_RR策略的線程執行了超過一個固定的時期(時間片間隔)沒有阻塞,而另 外的SCHED_RR或SCHBD_FIPO策略的相同優先級的線程準備好時,運行的線程將被搶占以便準備好的線程可以執行。
? ??   ?? 當有SCHED_FIFO或SCHED_RR策賂的線程在一個條件變量上等持或等持加鎖同一個互斥量時,它們將以優先級順序被喚醒。即,如果一個低優先級 的 ?SCHED_FIFO線程和一個高優先織的SCHED_FIFO線程都在等待鎖相同的互斥且,則當互斥量被解鎖時,高優先級線程將總是被首先解除阻塞。
五、線程的調度參數
? ? 函數pthread_attr_getschedparam 和pthread_attr_setschedparam分別用來設置和得到線程的調度參數。
  5.名稱:pthread_attr_getschedparam \pthread_attr_setschedparam
   功能:獲得/設置線程的調度參數
   頭文件:#include <pthread.h>
   函數原形:

        
          int
        
         pthread_attr_getschedparam(
        
          const
        
         pthread_attr_t *attr,
        
          struct
        
         sched_param *
        
          param);


        
        
          int
        
         pthread_attr_setschedparam(pthread_attr_t *attr,
        
          const
        
        
          struct
        
         sched_param *param);
      

   參數:attr 線程屬性變量, param sched_param結構
   返回值:若成功返回0,若失敗返回-1。
? ? 這兩個函數具有兩個參數,第1個參數是指向屬性對象的指針,第2個參數是sched_param結構或指向該結構的指針。 結構sched_param在文件/usr/include /bits/sched.h 中定義如下:

        
          struct
        
        
           sched_param

{

  
        
        
          int
        
        
           sched_priority;

};
        
      

? ? 結構sched_param的子成員sched_priority控制一個優先權值,大的優先權值對應高的優先權。系統支持的最大和最小優先權值可以用 sched_get_priority_max函數和sched_get_priority_min函數分別得到。
注意: 如果不是編寫實時程序,不建議修改線程的優先級 。因為,調度策略是一件非常復雜的事情,如果不正確使用會導致程序錯誤,從而導致死鎖等問題。如:在多線程應用程序中為線程設置不同的優先級別,有可能因為共享資源而導致優先級倒置。
  6.名稱:sched_get_priority_max \sched_get_priority_min
  ?? 功能:獲得系統支持的線程優先權的最大和最小值
   頭文件:#include <pthread.h>
  ??? 函數原形:int sched_get_priority_max(int policy); int sched_get_priority_min(int policy);
   參數:policy 系統支持的線程優先權的最大和最小值
   返回值:若成功返回0,若失敗返回-1。
  ? ? 下面是上面幾個函數的程序例子:

        #include <pthread.h>
        
          

#include 
        
        <sched.h>


        
          void
        
         *child_thread(
        
          void
        
         *
        
          arg)

{

  
        
        
          int
        
        
           policy;

  
        
        
          int
        
        
           max_priority,min_priority;

  
        
        
          struct
        
        
           sched_param param;

  pthread_attr_t attr;

  pthread_attr_init(
        
        &attr); 
        
          /*
        
        
          初始化線程屬性變量
        
        
          */
        
        
          

  pthread_attr_setinheritsched(
        
        &attr,PTHREAD_EXPLICIT_SCHED); 
        
          /*
        
        
          設置線程繼承性
        
        
          */
        
        
          

  pthread_attr_getinheritsched(
        
        &attr,&policy); 
        
          /*
        
        
          獲得線程的繼承性
        
        
          */
        
        
          if
        
        (policy==
        
          PTHREAD_EXPLICIT_SCHED)

    printf(“Inheritsched:PTHREAD_EXPLICIT_SCHED\n”);

  
        
        
          if
        
        (policy==
        
          PTHREAD_INHERIT_SCHED)

    printf(“Inheritsched:PTHREAD_INHERIT_SCHED\n”);

  pthread_attr_setschedpolicy(
        
        &attr,SCHED_RR);
        
          /*
        
        
          設置線程調度策略
        
        
          */
        
        
          

  pthread_attr_getschedpolicy(
        
        &attr,&policy);
        
          /*
        
        
          取得線程的調度策略
        
        
          */
        
        
          if
        
        (policy==
        
          SCHED_FIFO)

    printf(“Schedpolicy:SCHED_FIFO\n”);

  
        
        
          if
        
        (policy==
        
          SCHED_RR)

    printf(“Schedpolicy:SCHED_RR\n”);

  
        
        
          if
        
        (policy==
        
          SCHED_OTHER)

    printf(“Schedpolicy:SCHED_OTHER\n”);

  sched_get_priority_max(max_priority);
        
        
          /*
        
        
          獲得系統支持的線程優先權的最大值
        
        
          */
        
        
          

  sched_get_priority_min(min_priority);
        
        
          /*
        
        
           獲得系統支持的線程優先權的最小值
        
        
          */
        
        
          

  printf(“Max priority:
        
        %
        
          u\n”,max_priority);

  printf(“Min priority:
        
        %
        
          u\n”,min_priority);

  param.sched_priority
        
        =
        
          max_priority;

  pthread_attr_setschedparam(
        
        &attr,&param);
        
          /*
        
        
          設置線程的調度參數
        
        
          */
        
        
          

  printf(“sched_priority:
        
        %u\n”,param.sched_priority);
        
          /*
        
        
          獲得線程的調度參數
        
        
          */
        
        
          

  pthread_attr_destroy(
        
        &
        
          attr);

}


        
        
          int
        
         main(
        
          int
        
         argc,
        
          char
        
         *
        
          argv[ ])

{

  pthread_t child_thread_id;

  pthread_create(
        
        &
        
          child_thread_id,NULL,child_thread,NULL);

  pthread_join(child_thread_id,NULL);

}
        
      

六、線程的作用域
? ?? 函數pthread_attr_setscope和pthread_attr_getscope分別用來設置和得到線程的作用域,這兩個函數的定義如下:
 ? 7.名稱:pthread_attr_setscope\pthread_attr_getscope
    功能:獲得/設置線程的作用域
    頭文件:#include <pthread.h>
    函數原形:

        
          int
        
         pthread_attr_setscope(pthread_attr_t *attr,
        
          int
        
        
           scope);


        
        
          int
        
         pthread_attr_getscope(
        
          const
        
         pthread_attr_t *attr,
        
          int
        
         *scope);
      

   參數:attr 線程屬性變量, scope 線程的作用域
   返回值:若成功返回0,若失敗返回-1。
? ? 這兩個函數具有兩個參數,第1個是指向屬性對象的指針,第2個是作用域或指向作用域的指針, 作用域控制線程是否在進程內或在系統級上競爭資源, 可能的值是 PTHREAD_SCOPE_PROCESS(進程內競爭資源),PTHREAD_SCOPE_SYSTEM.(系統級上競爭資源)。
七、線程堆棧的大小
? ??? 函數pthread_attr_setstacksize和pthread_attr_getstacksize分別用來設置和得到線程堆棧的大小,這兩個函數的定義如下所示:
   8.名稱:pthread_attr_getdetstacksize\pthread_attr_setstacksize
   ?? 功能:獲得/修改線程棧的大小
    頭文件:#include <pthread.h>
    函數原形:

        
          int
        
         pthread_attr_getstacksize(
        
          const
        
         pthread_attr_t *restrict attr,size_t *
        
          restrict stacksize);


        
        
          int
        
         pthread_attr_setstacksize(pthread_attr_t *attr ,size_t *stacksize);
      

    參數:attr 線程屬性變量,stacksize 堆棧大小 ?
    返回值:若成功返回0,若失敗返回-1。
?? ? 這兩個參數具有兩個參數,第1個是指向屬性對象的指針,第2個是堆棧大小或指向堆棧大小的指針. 如果希望改變棧的默認大小,但又不想自己處理線程棧的分配問題,這時使用pthread_attr_setstacksize函數就非常有用
八、線程堆棧的地址
  函數pthread_attr_setstackaddr和pthread_attr_getstackaddr分別用來設置和得到線程堆棧的位置,這兩個函數的定義如下:
  9.名稱:pthread_attr_setstackaddr\pthread_attr_getstackaddr
   功能:獲得/修改線程棧的位置
   頭文件:#include <pthread.h>
   函數原形:

        
          int
        
         pthread_attr_getstackaddr(
        
          const
        
         pthread_attr_t *attr,
        
          void
        
         **
        
          stackaddf);


        
        
          int
        
         pthread_attr_setstackaddr(pthread_attr_t *attr,
        
          void
        
         *stackaddr);
      

   參數:attr 線程屬性變量,stackaddr 堆棧地址
   返回值:若成功返回0,若失敗返回-1。
  這兩個函數具有兩個參數,第1個是指向屬性對象的指針,第2個是堆棧地址或指向堆棧地址的指針。
九、線程棧末尾的警戒緩沖區大小
  函數pthread_attr_getguardsize和pthread_attr_setguardsize分別用來設置和得到線程棧末尾的警戒緩沖區大小,這兩個函數的定義如下:
  10.名稱:pthread_attr_getguardsize/pthread_attr_setguardsize
   ? 功能:獲得/修改線程棧末尾的警戒緩沖區大小
   ? 頭文件:#include <pthread.h>
   ? 函數原形:

        
          int
        
         pthread_attr_getguardsize(
        
          const
        
         pthread_attr_t *restrict attr,size_t *
        
          restrict guardsize);


        
        
          int
        
         pthread_attr_setguardsize(pthread_attr_t *attr ,size_t *guardsize);
      

   ? 參數:
   ? 返回值:若成功返回0,若失敗返回-1。
? ? ? 線程屬性guardsize控制著線程棧末尾之后以避免棧溢出的擴展內存大小。這個屬性默認設置為PAGESIZE個字節。可以把guardsize線程 屬性設為0,從而不允許屬性的這種特征行為發生:在這種情況下不會提供警戒緩存區。同樣地,如果對線程屬性stackaddr作了修改,系統就會假設我們 會自己管理棧,并使警戒棧緩沖區機制無效,等同于把guardsize線程屬性設為0。

Linux學習筆記22——線程屬性


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