Linux线程属性及优先级设置分类

线程的属性由pthread_attr_t 结构类型表示。
在使用pthread_attr_t 之前，需要调用pthread_attr_init 对其初始化。pthread_attr_init 为
pthread_attr_t 结构里面的各个属性设置默认值。程序可以修改这些值，定制线程的各个属
性。在使用完pthread_attr_t 后，需要调用pthread_attr_destroy，完成一些清理工作。
[cpp]
int pthread_attr_init ( pthread_attr_t *attr );
int pthread_attr_destroy ( pthread_attr_t *attr );
[/cpp]
无需了解pthread_attr_t 的具体结构，POSIX.1 指定了一系列方法获取和设置
pthread_attr_t 结构里面的各个属性。
(1)分离状态（detached state）：若线程终止时，线程处于分离状态，系统不保留线程终
止的状态。当不需要线程的终止状态时，可以分离线程（调用pthread_detach 函数）。若在
线程创建的时候，就已经知道以后不需要使用线程的终止状态时，可以在线程创建属性里面
指定该状态，那么线程一开始就处于分离状态。通过下面两个函数，设置和获取线程的分离
属性。
[cpp]
int pthread_attr_getdetachstate ( const pthread_attr_t *attr, int *state );
int pthread_attr_setdetachstate ( pthread_attr_t *attr, int state );
[/cpp]
该属性的可选值有：PTHREAD_CREATE_DETACHED、
PTHREAD_CREATE_JOINABLE。
(2)栈地址（stack address）：POSIX.1 定义了两个常量
_POSIX_THREAD_ATTR_STACKADDR 和_POSIX_THREAD_ATTR_STACKSIZE 检测系统
是否支持栈属性。当然也可以给sysconf 函数传递_SC_THREAD_ATTR_STACKADDR 或
_SC_THREAD_ATTR_STACKSIZE 来进行检测。当进程栈地址空间不够用时，指定新建线
程使用由malloc 分配的空间作为自己的栈空间。通过pthread_attr_setstackaddr 和
pthread_attr_getstackaddr 两个函数分别设置和获取线程的栈地址。传给
pthread_attr_setstackaddr 函数的地址是缓冲区的低地址（不一定是栈的开始地址，栈可能从
高地址往低地址增长）。
[cpp]
int pthread_attr_getstackaddr ( const pthread_attr_t *attr, void **addr );
int pthread_attr_setstackaddr ( pthread_attr_t *attr, void *addr );
[/cpp]
(3)栈大小（stack size）：当系统中有很多线程时，可能需要减小每个线程栈的默认大
小，防止进程的地址空间不够用；当线程调用的函数会分配很大的局部变量或者函数调用层
次很深时，可能需要增大线程栈的默认大小。函数pthread_attr_getstacksize 和
pthread_attr_setstacksize 被提供。
[cpp]
int pthread_attr_getstacksize ( const pthread_attr_t *attr, size_t *size );
int pthread_attr_setstacksize ( pthread_attr_t *attr, size_t size );
[/cpp]
函数pthread_attr_getstack 和pthread_attr_setstack 函数可以同时操作栈地址和栈大小两个
属性：
[cpp]
int pthread_attr_getstack ( const pthread_attr_t *attr, void **stackaddr, size_t *size );
int pthread_attr_setstack ( pthread_attr_t *attr, void *stackaddr, size_t size );
[/cpp]
(4)栈保护区大小（stack guard size）：在线程栈顶留出一段空间，防止栈溢出。当栈指
针进入这段保护区时，系统会发出错误，通常是发送信号给线程。该属性默认值是
PAGESIZE 大小，该属性被设置时，系统会自动将该属性大小补齐为页大小的整数倍。当改
变栈地址属性时，栈保护区大小通常清零。
[cpp]
int pthread_attr_getguardsize ( const pthread_attr_t *attr, size_t *guardsize );
int pthread_attr_setguardsize ( pthread_attr_t *attr, size_t guardsize );
[/cpp]
(5)线程优先级（priority）：新线程的优先级为 0。
[cpp]
int pthread_attr_getschedparam(const pthread_attr_t *restrict attr, struct sched_param *restrict
param);
int pthread_attr_setschedparam(pthread_attr_t *restrict attr, const struct sched_param *restrict
param);
[/cpp]
(6)继承父进程优先级（inheritsched）：新线程不继承父线程调度优先级
(PTHREAD_EXPLICIT_SCHED)
(7)调度策略（schedpolicy）：新线程使用 SCHED_OTHER 调度策略。线程一旦开始运
行，直到被抢占或者直到线程阻塞或停止为止。
[cpp]
int pthread_attr_setschedpolicy(pthread_attr_t* attr, int policy)
int pthread_attr_setschedparam (pthread_attr_t* attr, struct sched_param* param);
[/cpp]
(8)争用范围（scope）建立线程的争用范围（PTHREAD_SCOPE_SYSTEM 或
PTHREAD_SCOPE_PROCESS）。使用 PTHREAD_SCOPE_SYSTEM 时，此线程将与系统
中的所有线程进行竞争。使用 PTHREAD_SCOPE_PROCESS 时，此线程将与进程中的其他
线程进行竞争。这个又叫绑定状态，PTHREAD_SCOPE_SYSTEM（绑定的）和
PTHREAD_SCOPE_PROCESS（非绑定的）。具有不同范围状态的线程可以在同一个系统甚
至同一个进程中共存。进程范围只允许这种线程与同一进程中的其他线程争用资源，而系统
范围则允许此类线程与系统内的其他所有线程争用资源。对于Solaris 系统，实际上，从
Solaris 9 发行版开始，系统就不再区分这两个范围。
[cpp]
int pthread_attr_getscope(const pthread_attr_t *restrict attr, int *restrict contentionscope);
int pthread_attr_setscope(pthread_attr_t *attr, int contentionscope);
[/cpp]
(9)线程并行级别（concurrency）应用程序使用 pthread_setconcurrency() 通知系统其所
需的并发级别。
[cpp]
int pthread_getconcurrency(void);
int pthread_setconcurrency(int new_level);
[/cpp]
POSIX 标准指定了三种调度策略：先入先出策略 (SCHED_FIFO)、循环策略 (SCHED_RR)
和自定义策略 (SCHED_OTHER)。SCHED_FIFO 是基于队列的调度程序，对于每个优先级
都会使用不同的队列。SCHED_RR 与 FIFO 相似，不同的是前者的每个线程都有一个执行
时间配额。
SCHED_FIFO 和 SCHED_RR 是对 POSIX Realtime 的扩展。SCHED_OTHER 是缺省的调
度策略。
POSIX 标准指定了三种调度策略：先入先出策略 (SCHED_FIFO)、循环策略
(SCHED_RR) 和自定义策略 (SCHED_OTHER)。SCHED_FIFO 是基于队列的调度程序，对
于每个优先级都会使用不同的队列。SCHED_RR 与 FIFO 相似，不同的是前者的每个线程
都有一个执行时间配额。
SCHED_FIFO
如果调用进程具有有效的用户 ID 0，则争用范围为系统 (PTHREAD_SCOPE_SYSTEM) 的
先入先出线程属于实时 (RT) 调度类。如果这些线程未被优先级更高的线程抢占，则会继续
处理该线程，直到该线程放弃或阻塞为止。对于具有进程争用范围
(PTHREAD_SCOPE_PROCESS)) 的线程或其调用进程没有有效用户 ID 0 的线程，请使用
SCHED_FIFO。SCHED_FIFO 基于 TS 调度类。
SCHED_RR
如果调用进程具有有效的用户 ID 0，则争用范围为系统 (PTHREAD_SCOPE_SYSTEM))
的循环线程属于实时 (RT) 调度类。如果这些线程未被优先级更高的线程抢占，并且这些线
程没有放弃或阻塞，则在系统确定的时间段内将一直执行这些线程。对于具有进程争用范围
(PTHREAD_SCOPE_PROCESS) 的线程，请使用 SCHED_RR（基于 TS 调度类）。此外，
这些线程的调用进程没有有效的用户 ID 0。
例：创建优先级为50 的线程。
pthread_attr_t attr;
struct sched_param param;
pthread_attr_init(&attr);
pthread_attr_setschedpolicy(&attr, SCHED_RR);
param.sched_priority = 50;
pthread_attr_setschedparam(&attr, ¶m);
pthread_create(&threadid, &attr, &threadfunc, NULL);
pthread_attr_destroy(&attr);