Question

我是linux内核开发的新手。我试图学习线程创建和同步。我的最终目标是创建两个线程，两个线程使用由信号量保护的共享资源。

代码是

#include<stdio.h>
#include<string.h>
#include<pthread.h>
#include<stdlib.h>
#include<unistd.h>
#include<semaphore.h>

sem_t sema_obj;

pthread_t tid[2];

int shared_val = 0;

void* doSomeThing(void *arg)
{
    unsigned long i = 0;
    pthread_t id = pthread_self();

    for(i=0;i<5;i++){
    printf("\n going to wait %x\n",(unsigned int)id);
    sem_wait(&sema_obj);
    shared_val++;
    sleep(1);
    printf("\n %d The value of shared_val is %d in thread %x \n",(int)i, shared_val, (unsigned int)id);
    sem_post(&sema_obj);
    printf("\n gave up sem %x\n",(unsigned int)id);
    }

    for(i=0; i<(0xFFFFFFFF);i++);

    return NULL;
}

int main(void)
{
    int i = 0;
    int err;
    sem_init(&sema_obj, 0, 1);
    while(i < 2)
    {
    pthread_attr_t attr;
    struct sched_param param;

    pthread_attr_init(&attr);
    pthread_attr_setschedpolicy(&attr, SCHED_FIFO);
    param.sched_priority = 50;
    pthread_attr_setschedparam(&attr, &param);
    //sched_setscheduler(current, SCHED_FIFO, &param);
        err = pthread_create(&(tid[i]), &attr, &doSomeThing, NULL);
    //err = pthread_create(&(tid[i]), NULL, &doSomeThing, NULL);
        if (err != 0)
            printf("\ncan't create thread :[%s]", strerror(err));
        else
            printf("\n Thread created successfully 0x%X \n",(unsigned int)tid[i]);

        i++;
    }
    enter code here
    sleep(60);
    return 0;
}

我正在用

编译它

gcc -o threads_op -pthread -lrt threads.c

运行代码后，我看到：

 Thread created successfully 0xB75CBB40 

 going to wait b75cbb40

 Thread created successfully 0xB6DCAB40 

 going to wait b6dcab40

 0 The value of shared_val is 1 in thread b75cbb40 

 gave up sem b75cbb40

 going to wait b75cbb40

 1 The value of shared_val is 2 in thread b75cbb40 

 gave up sem b75cbb40

 going to wait b75cbb40

 2 The value of shared_val is 3 in thread b75cbb40 

 gave up sem b75cbb40

 going to wait b75cbb40

 3 The value of shared_val is 4 in thread b75cbb40 

 gave up sem b75cbb40

 going to wait b75cbb40

 4 The value of shared_val is 5 in thread b75cbb40 

 gave up sem b75cbb40

 0 The value of shared_val is 6 in thread b6dcab40 

 gave up sem b6dcab40

 going to wait b6dcab40

 1 The value of shared_val is 7 in thread b6dcab40 

 gave up sem b6dcab40

 going to wait b6dcab40

 2 The value of shared_val is 8 in thread b6dcab40 

 gave up sem b6dcab40

 going to wait b6dcab40

 3 The value of shared_val is 9 in thread b6dcab40 

 gave up sem b6dcab40

 going to wait b6dcab40

 4 The value of shared_val is 10 in thread b6dcab40 

 gave up sem b6dcab40

RTPRIO是＆＃39; - ＆＃39;对于这个过程， S 1000 4551 4338 - 00:00:00 threads_op

有以下问题，

1）为什么线程不是实时并且采取我设置的优先级？

2）为什么信号量不会被两个线程交替锁定并更新共享变量？两个线程具有相同的优先级。

如果您逐步掌握了解Linux内核主题的教程，请分享。

Answer 1

一些事情。

首先，我讨厌做一些事情，但你不是在做linux 内核开发。您正在编写一个在Linux上运行的多线程应用程序。因此，linux-kernel标记不合适。内核开发是关于编写内核中构建的代码，例如调度程序，设备驱动程序，文件系统驱动程序等。

你的里面你的关键部分（例如sem_wait和sem_post之间）。你正在经历“线程饥饿”。请在此处查看我的回答：Thread Synchronization C++

由于您使用的是pthread，因此pthread_mutex_lock/pthread_mutex_unlock可能会更好。

您还在使用printf。即使是调试，它们也会破坏时序。

您正在尝试执行SCHED_FIFO但不检查返回代码。只有root可以设置一些RT调度程序和/或高[er]优先级。同样，用于调度优先级。

哇！ SCHED_FIFO优先级为50？如果你真的得到它，任何高于11的东西都会比一些内部内核线程更优先考虑你。您可能会锁定系统稳固。 [*]

在您进入的阶段，在“全部进入”[使用RT调度程序等]之前，使用标准优先级的普通调度程序。你会惊讶于它的表现如何。在启动电压之前先调试线程同步代码/逻辑。

实际上，对于具有低延迟的确定性的平滑高响应性RT应用程序，我认为您需要更多地规划如何同步，线程之间的队列，类型锁定（例如RCU，trylocks，锁定尝试超时等）你需要多少个线程？每个人会做什么？你有每个伪代码吗？什么类型的线程环境（例如，消费者/生产者，主/从/工人）。你的线程是否会“偷窃”？等等，你会使用IPC消息，共享内存吗？多少数据？线程之间的数据带宽是多少？

[*]我知道这一点的原因是我是一个实时系统的开发人员，该系统有50个线程，8个内核，并且与多个设备驱动程序和FPGA以及大量DMA持续交互[所以，我们有用PCIe总线分析仪测量它，以确保总线有足够的带宽]。它现在是一种运输产品。

Answer 2

要实际回答问题：

1）您如何知道线程不是实时的？实时过程不同于实时线程。如果您使用sudo或以root用户身份运行此程序，则它应具有实时优先级。

2）信号量不能保证是公平的。如果您希望另一个线程有机会增加该值，则必须使用信号量将sleep（）调用移至关键部分之外。发布（释放）信号量并不一定会导致重新计划，因此释放线程完全有可能立即循环返回并再次等待（获取）信号量。

从bash和linux调度创建实时linux线程

2 个答案: