Я пытаюсь спровоцировать инверсию приоритета в небольшой программе на C++ в демонстрационных целях, но не могу: поток с низким приоритетом, содержащий мьютекс, не вытеснен и продолжает работать в критической секции. Вот что я делаю:
// let's declare a global mutex
pthread_mutex_t my_mutex;
...
int main(int argc, char **argv) {
...
pthread_t normal_thread;
pthread_t prio_thread;
pthread_mutexattr_t attr;
pthread_mutexattr_init (&attr);
pthread_mutexattr_setprotocol (&attr, PTHREAD_PRIO_NONE); // ! None !
pthread_mutex_init(&my_mutex, &attr);
// create first normal thread (L):
pthread_create(&normal_thread, NULL, the_locking_start_routine, NULL);
// just to help the normal thread enter in the critical section
sleep(2);
// now will launch:
// * (M) several CPU intensive SCHED_FIFO threads with priority < 99
// * (H) one SCHED_FIFO thread that will try to lock the mutex, with priority < 99
// build Real Time attributes for the Real Time threads:
pthread_attr_t my_rt_att;
pthread_attr_init(&my_rt_att);
// it was missing in the original post and it was also wrong:
// even setting the SchedPolicy you have to set "InheritSched"
pthread_attr_setinheritsched(&my_rt_att, PTHREAD_EXPLICIT_SCHED)
pthread_attr_setschedpolicy(&my_rt_att, SCHED_FIFO);
struct sched_param params;
params.sched_priority = 1;
pthread_attr_setschedparam(&my_rt_att, ¶ms);
pthread_create(&prio_thread, &my_rt_att, the_CPU_intensive_start_routine, NULL)
params.sched_priority = 99;
pthread_attr_setschedparam(&my_rt_att, ¶ms);
// create one RealTime thread like this:
pthread_create(&prio_thread, &my_rt_att, the_locking_start_routine, NULL) //coma was missing
...
}
void *the_locking_start_routine(void *arg) {
...
pthread_mutex_lock(&my_mutex);
// This thread is on the critical section
// ... (skipped)
pthread_mutex_unlock(&my_mutex);
...
}
... Но это не работает, я не могу получить желаемую инверсию приоритета.
Вот что происходит:
Насколько я понимаю, с планировщиком, таким как Linux CFS, поток не в реальном времени (SCHED_OTHER) не будет работать до тех пор, пока не будет ни одного потока реального времени (SCHED_FIFO или SCHED_RR) в рабочем состоянии. Но я добился одновременной работы этих потоков:
- (L) Один поток не в реальном времени (SCHED_OTHER), блокирующий мьютекс и потребляющий ресурсы ЦП.
- (M) несколько потоков реального времени (SCHED_FIFO и приоритет > 0) с интенсивным использованием ЦП и без ожидания блокировки мьютекса
- (H) Один поток реального времени (SCHED_FIFO и наивысший приоритет), ожидающий блокировки
Выполняется больше потоков с интенсивным использованием ЦП в реальном времени (M), чем количество ЦП в моей системе ... но поток не в реальном времени, удерживающий (L) блокировку, все еще потребляет ЦП и заканчивает свою работу и освобождает мьютекс до того, как Потоки «M» заканчивают потреблять ресурсы ЦП.
Почему поток с низким приоритетом не вытесняется, приложение заблокировано, и я не могу получить инверсию приоритета?
Я использую g++ 4.5.2 на Ubuntu Desktop 11.04 с ядром 2.6.38-13.