与 POSIX 系统上的调度有关的互斥锁和线程优先级

Posted 2023-02-22

【中文标题】与 POSIX 系统上的调度有关的互斥锁和线程优先级

【英文标题】：Mutexes and thread priorities with regards to scheduling on POSIX systems

【发布时间】：2012-04-30 09:02:59

【问题描述】：

在 POSIX 系统（linux 等）中，当多个线程锁定一个公共互斥体时 - 是 始终 观察到的锁定顺序，还是线程优先级偏向在临界区调度下一个线程时优先级更高？

标准是否提到了有关行为的任何内容？因为据我所知，它似乎只提到了所需的接口。

请注意，我正在寻找任何符合 POSIX 的系统（不仅仅是 linux）的指导，因此请随意建议其他操作系统（QNX、Minix 等）的行为。

【问题讨论】：

使用的系统调用称为 futex(2)（至少在 linux 上）

据我所知，每当我们试图锁定一个互斥锁或一个信号量并且不成功时，这些进程都会被发送到一个队列中。每个信号量/互斥量都有一个队列。一旦信号量变量出现增量，就会检查队列并根据 FIFO 算法（Source Galvin）调用一个新进程。因此，理想情况下，答案应该是锁定顺序，但不是 100% 确定。

【参考方案1】：

当多个线程等待锁定同一个互斥体时，当互斥体可用时，优先级最高的线程将首先解锁。如果多个线程具有相同的优先级，则解锁哪个线程将取决于使用的调度算法，例如使用先进先出策略，等待时间最长的线程将首先被唤醒。

线程优先级和同步是一个相当棘手的领域，您需要非常小心，以免导致优先级倒置并导致死锁。

Butenhof 的使用 POSIX 线程编程第 5.5 章处理实时调度。

【讨论】：

那你说的是完全基于FIFO排序，和优先级无关？

不，我是说线程优先级是首要因素，如果多个线程具有相同的优先级，调度算法决定唤醒哪个线程。