intpthread_attr_getschedparam ( pthread_attr_t *attr, struct sched_param *param)<br>　　param-&gt;priority = attr-&gt;priority;<p>2.3.11設置線程調度策略<br>說明：在某些方面，線程的調度策略的確很像線程的屬性，但它卻是可以在調度中被更改的，系統可以調用此函數完成對線程調度策略的重定義。這樣的規定，使得線程調度靈活了許多，當然這種靈活是用增加系統開銷的代價換回來的，但卻是值得的。<br>intpthread_attr_setschedpolicy ( pthread_attr_t *attr, int policy )<br>　　switch(policy) {<br>　　　　case SCHED_FIFO:　　　　　　/* 先到先處理 */<br>　　　　caseSCHED_RR:　　　　　　　/* 時間片輪轉 */<br>　　　　case SCHED_EDF　　　　　　　/* 先死先處理 */<br>　　　　caseSCHED_RMS:　　　　　　 /* 效率優先 */<br>　　　　　　 attr-&gt;policy = policy;<br>break;<br>　　　　case SCHED_DECAY:<br>　　　　　　 printf(&quot;pthread_attr_setschedpolicy:&quot;<br>　　　　　　　　&quot;SCHED_DECAY not supported yet\n&quot;);<br>　　}<p>2.3.12得到線程調度策略<br>說明：負責調度的線程通過該函數得到被調度線程的調度策略，然后再根據此時系統內的情況，決定是否改變其調度算法。<br>intpthread_attr_getschedpolicy ( const pthread_attr_t *attr, int *policy)<br>　　*policy = attr-&gt;policy;<p>2.3.13設置堆棧地址<br>說明：調用此函數，可以實現對線程屬性堆棧的底層操作，即設置指向該堆棧的指針，并保存起來，為以后的操作奠定基礎。<br>intpthread_attr_setstackaddr ( pthread_attr_t *attr, oskit_u32_t stackaddr)<br>　　attr-&gt;stackaddr = stackaddr;<p>2.3.14 得到堆棧的地址<br>說明：返回指向線程屬性堆棧的指針。<br>intpthread_attr_getstackaddr(const pthread_attr_t *attr, oskit_u32_t*stackaddr)<br>　　*stackaddr = attr-&gt;stackaddr;<p>2.3.15設置堆棧的大小<br>說明：由于系統中的線程功能、大小各不相同，所以其屬性堆棧的大小也不盡相同，調用此函數可以設置線程屬性堆棧大小。<br>intpthread_attr_setstacksize ( pthread_attr_t *attr, size_t stacksize)<br>　　attr-&gt;stacksize = stacksize;<p>2.3.16 得到堆棧的大小<br>說明：返回某個線程堆棧的大小。<br>int pthread_attr_getstacksize (const pthread_attr_t *attr, size_t *stacksize )<br>　　*stacksize =attr-&gt;stacksize;<p>2.3.17設置線程的優先級<br>說明：在操作系統的線程調度中，優先級調度的使用最為廣泛，OSKit定義了下面的函數來規定線程的優先級。<br>intoskit_pthread_attr_setprio ( pthread_attr_t *attr, int pri)<br>　　attr-&gt;priority = pri;<p>2.3.18準備接受調度<br>說明：由于多態性原因，不是所有的線程都要參與調度，只是某些線程參加，所以，系統必須調用此函數，告訴該線程準備參加調度，而被調度的方式在上邊的幾個函數里已經規定好了。<br>intpthread_attr_setopaque ( pthread_attr_t *attr, oskit_u32_t opaque)<br>　　attr-&gt;opaque = opaque;<p>2.3.19 聲明要進行調度的線程<br>說明：調用此函數是為了告訴系統，哪些線程是要被調度的。<br>intpthread_attr_setscheduler ( pthread_attr_t *attr, pthread_t tid)<br>　　attr-&gt;scheduler = tid;<p>2.3.20設置mutex的屬性<br>說明：在OSKit中，廣泛使用了mutex，主要是為了更好的使用臨界資源，有效地避免了死鎖，換句話說，mutex就像臨界資源的數量一樣，線程對其進行PV操作。而當一個線程占有了一個mutex，并且在沒釋放它之前該線程又創建了子線程，此時，子線程理所當然地從父線程手中繼承了mutex的所有權，OSKit定義了下面的函數來實現所敘述的功能。<br>intpthread_mutexattr_init ( pthread_mutexattr_t *attr)<br>　　attr-&gt;priority_inherit = PTHREAD_PRIO_NONE; /* THREAD_PRIO_NONE=0 */<p>2.3.21撤銷mutex的屬性<br>說明：當占有mutex的線程放棄了它的時候，調用該函數來撤銷mutex的屬性。<br>intpthread_mutexattr_destroy ( pthread_mutexattr_t *attr )<br>　　memset((void *)attr, -1, sizeof(*attr));<p>2.3.22設置muxtex的協議<br>說明：mutex的使用并不是簡單的占用與撤銷，OSKit還提供了更加完善的mutex協議，它根據inherit的不同，將mutex多樣化。<br>intthread_mutexattr_setprotocol ( pthread_mutexattr_t *attr, int inherit)<br>　　switch (inherit) {<br>　　　　case PTHREAD_PRIO_NONE:<br>　　　　casePTHREAD_PRIO_INHERIT:<br>　　　　　　attr-&gt;priority_inherit =inherit;<br>　　　　　　break;<br>　　　　default:<br>　　　　　　returnEINVAL;<br>　　}<br>注：在線程調度時，根據mutex協議產生mutex變量，將線程按照優先級排隊<p>2.3.23 得到線程調度的mutex協議<br>說明：好像對協議的解析一樣，調用此函數，可以返回該線程的mutex。<br>intpthread_mutexattr_getprotocol ( const pthread_mutexattr_t *attr, int*inherit)<br>　　*inherit = attr-&gt;priority_inherit;<p>2.3.24設置mutex的種類<br>說明：mutex在OSKit中是可以多種多樣的，通過調用下面的函數，可以規定線程到底占用了哪種mutex。<br>intpthread_mutexattr_settype ( pthread_mutexattr_t *attr, int type )<br>　　switch(type) {<br>　　　　case PTHREAD_MUTEX_NORMAL: /* 普通 */<br>　　　　casePTHREAD_MUTEX_ERRORCHECK: /* 錯誤檢查 */<br>　　　　case PTHREAD_MUTEX_RECURSIVE: /* 遞歸*/<br>　　　　case PTHREAD_MUTEX_DEFAULT: /* 默認 */<br>　　　　　　attr-&gt;type =type;<br>　　　　　　break;<br>　　　　default:<br>　　　　　　return EINVAL;<br>　　}<p>2.3.25得到mutex的類型<br>說明：當系統想要知道某個線程占用的是什么類型的mutex時，調用此函數來返回mutex的類型。<br>intpthread_mutexattr_gettype ( const pthread_mutexattr_t *attr, int *type)<br>　　*type = attr-&gt;type;<p><br>本 章 小 結<p>本章從線程的創建、存儲和數據結構到各種屬性以及對它們的操作(設置、撤銷和得到)入手，系統地闡述了OSKit線程機制的根源--線程初始化。<p>在第一節主要從三個角度歸納了OSKit中線程所涉及的概念，它們是創建、存儲以及線程的數據結構。第二節中以源代碼中的/pthreads/pthread_creat.c 為例，說明了第一節中概念的具體實現。第三節以源代碼中的 /pthreads/pthread_attr.c為例，說明了Oskit對線程屬性的全部操作，包括線程初始化的數據結構、屬性的撤銷、線程間關系、對mutex的操作以及對屬性堆棧的操作等。<p><p><center><A HREF="#Content">[目錄]</A></center><hr><br><A NAME="I560" ID="I560"></A><center><b><font size=+2>第三章 線程通信分析</font></b></center><br>《OSKit的線程機制 第三章》<p><p><br>OSKit的線程機制 第三章2000年12月25日22:11<p><br>作 者： 湯海京<p><br>導師：陳朔鷹<p><br>第三章 線程通信分析<p><br>眾所周知，在Linux中，進程為了能在同一項任務上協調工作，彼此之間必須能夠進行通信。例如，在一個shell管道中，第一個進程的輸出必須傳輸到第二個進程，這樣沿著管道傳遞下去。因此在需要通信的進程之間，應該使用一種結構較好的通信方式。<p>Linux支持許多不同形式的進程間通信機制，在特定的情況下，它們各有自己的優缺點，如利用管道進行通信的最大缺點就是，只有成為系統調用pipe的進程的子孫后代的進程才可以使用管道，因此，相互無關的進程不能通過管道通信。<p>OSKit的開發人員們充分考慮了各種通信方式的利弊，揚長避短，采用了如下的兩種線程間通信方式：消息隊列和信號量。雖然這還有很多不足之處，但較之SystemV以有所改進。<p><br>3.1 線程間通信<p>3.1.1消息隊列<p>OSKit提供的消息隊列機制于UNIX十分相似，一個和多個線程可向消息隊列寫入消息，而一個或多個線程可從消息隊列中讀取消息，這種線程間通信的機制就像客戶機/服務器一樣，客戶機向服務器發送請求消息，服務器讀取消息并執行相應的請求。<p>OSKit將消息描述成在內核地址空間的一個內部鏈表，每一個消息隊列由一個IPC標識號唯一的標識。<p>3.1.2信號<p>盡管大多數線程間通信是計劃好的，但是同時還需要處理不可預知的通信問題。例如，用戶使用文本編輯器要求列出一個大文件的全部內容，但隨即他認識到該操作并不重要，這是就需要一種方法來中止編輯器的工作，比如說，我們可以按DEL鍵來實現。按DEL鍵實際上是向編輯器發送一個信號，編輯器收到此信號便立即停止打印文件的內容。信號還可以用來報告硬件捕獲到的特定的中斷，如非法指令和浮點運算溢出、超時也通過信號實現的。<p>在OSKit中，信號是一種重要的線程間通信機制，線程通過信號知道系統中正在出現的事件。信號的一個特點就是它的異步性，這表示線程在它的執行期間的任何時候都可以接受到信號，甚至可能當線程正在執行系統調用的時候接到信號，因此，線程必須隨時為相應信號作好準備。<p>下面我們再談談信號的生成與交付，當引起信號的事件首次出現時，就認為信號為線程而生成，也就是說信號被發送到線程。這類事件的例子，包括：時間片到時，終端激活，硬件故障的檢測，kill()的調用。在某些情況下，一個事件為多個可以為多個線程生成信號。每個線程采用樣應的動作來響應系統定義的每種信號(見信號量表3.1)。<p>在信號的生成與交付之間，該信號被掛起，但在用戶一級是檢測不到這個間隔的。每個線程都擁有一個信號掩碼(sig_mask)，它規定了當前被阻塞而不能交付給線程的信號集。線程的信號掩碼是從父線程繼承而來的。我前面提到sigaction(),sigprocmask( )和sigsuspend( )函數，都是對信號掩碼的操作。<p>信號的動作與信號有關的動作分為三種：SIG_DFL,SIG_IGN或指向函數的指針。在最開始，進入main()之前，所有信號都將被置成SIG_DFL或SIG_IGN。<p>(1)SIG_DFL信號專用的默認動作:<br>　　(a)如果默認動作是暫停線程，則該線程的執行被暫時掛起。當線程暫停期間，發送給線程的任何附加信號都不交付，直到該線程開始執行，但是SIGKILL除外。<br>　　(b)把掛起信號的信號動作設置成SIG_DFL，且其默認動作是忽略信號(SIGCHLD)。<p>(2)SIG_IGN忽略信號<br>　　(a)該信號的交付對線程沒有影響<br>　　(b)系統不允許把SIGKILL或SIGTOP信號的動作設置為SIG_DFL<p>(3)指向函數的指針--捕獲信號<br>　　(a)信號一經交付，接收線程就在指定地址上執行信號捕獲程序。在信號捕獲函數返回后，接受線程必須在被中斷點恢復執行。<br>　　(b)用C語言函數調用的方法進入信號捕捉程序:<br>　　　　void func(signo)<br>　　　　int signo;<br>　　　　func()是指定的信號捕捉函數，signo是正被交付信號的編碼<br>　　(c)如果SIGFPE,SIGILL或SIGSEGV信號不是由C標準定義的kill()或raise()函數所生成，則從信號SIGFPE,SIGILL,SIGSEGV的信號捕獲函數正常返回后線程的行為是未定義的。<br>　　(d)系統不允許線程捕獲SIGKILL和SIGSTOP信號。<br>　　(e)如果線程為SIGCHLD信號建立信號捕獲函數，而該線程有未被等待的以終止的子線程時，沒有規定是否要生成SIGCHLD信號來指明那個子線程。<p>每一種信號都被OSKit給予了一個符號名，對于32位的i386平臺而言，一個字32位，因而信號有32種。下面的表給出了常用的符號名、描述和它們的信號值。<p>符號名　　信號值描述　　　　　　　　　　　　　　　　是否符合POSIX<br>SIGHUP　　1　　　在控制終端上檢測到掛斷或控制線程死亡　　是<br>SIGINT　　2　　　交互注意信號　　　　　　　　　　　　　　是<br>SIGQUIT3　　　交互中止信號　　　　　　　　　　　　　　是<br>SIGILL　　4　　　檢測到非法硬件的指令　　　　　　　　　　是<br>SIGTRAP5　　　從陷阱中回朔　　　　　　　　　　　　　　否<br>SIGABRT6　　　異常終止信號　　　　　　　　　　　　　　是<br>SIGEMT　　7　　　EMT指令　　　　　　　　　　　　　　　　否<br>SIGFPE　　8　　　不正確的算術操作信號　　　　　　　　　　是<br>SIGKILL9　　　終止信號　　　　　　　　　　　　　　　　是<br>SIGBUS　　10　　 總線錯誤　　　　　　　　　　　　　　　　否<br>SIGSEGV　 11檢測到非法的內存調用　　　　　　　　　　是<br>SIGSYS　　12　　 系統call的錯誤參數　　　　　　　　　　　否<br>