linux下线程的nice值影响互斥锁的获取

    众所周知，线程是计算机科学中非常重要的概念，它可以让我们在单个程序中同时执行多个任务。而Linux操作系统下的线程管理机制十分复杂，其中一个重要的参数就是nice值。本文将深入探讨Linux下线程的nice值对互斥锁的获取所带来的影响。

    什么是nice值？

    在Linux系统中，每个进程都有一个优先级，也就是nice值。这个值越低，表示进程拥有更高的优先级。而且在Linux系统中，每个线程都继承了其创建者（父进程或者主线程）的优先级。因此，在多线程程序中，我们可以通过设置每个线程的nice值来控制它们之间的优先级关系。

    互斥锁简介

    互斥锁是一种用于实现多线程之间同步和互斥操作的机制。当多个线程需要同时修改共享资源时，为了避免数据竞争和逻辑错误，我们需要使用互斥锁来保证每次只有一个线程可以访问共享资源。

    nice值对互斥锁获取的影响

    由于在Linux系统中，每个进程的nice值会影响其所有子线程的nice值，因此设置线程的nice值可以影响线程之间的优先级关系。而在多线程程序中，线程获取互斥锁的顺序也会受到nice值的影响。

    考虑这样一个场景：有两个线程A和B，它们都需要获取同一个互斥锁来修改共享资源。如果A线程的nice值比B线程低，那么在同一时刻，A线程就会比B线程更有可能先获取到互斥锁。

    实验验证

    为了验证nice值对互斥锁获取顺序的影响，我们编写了一个简单的多线程程序，并通过修改每个线程的nice值来观察互斥锁获取顺序是否发生变化。

    c

    #include<stdio.h>

    #include<stdlib.h>

    #include<pthread.h>

    #defineTHREAD_NUM5

    pthread_mutex_tmutex;

    intcnt=0;

    void*thread_func(void*arg)

    {

    intnice_val=*((int*)arg);

    pthread_ttid=pthread_self();

    pthread_mutex_lock(&mutex);

    printf("Thread%luwithnicevalue%denterscriticalsection\n",tid,nice_val);

    cnt++;

    printf("Thread%luwithnicevalue%dleavescriticalsection\n",tid,nice_val);

    pthread_mutex_unlock(&mutex);

    returnNULL;

    }

    intmain()

    {

    pthread_ttid[THREAD_NUM];

    intnice_vals[THREAD_NUM]={0,-5,10,-10,5};

    pthread_mutex_init(&mutex,NULL);

    for(inti=0;i<THREAD_NUM;i++)

    pthread_create(&tid[i],NULL,thread_func,&nice_vals[i]);

    for(inti=0;i<THREAD_NUM;i++)

    pthread_join(tid[i],NULL);

    pthread_mutex_destroy(&mutex);

    return0;

    }

    在上述程序中，我们创建了5个线程，每个线程的nice值分别为0、-5、10、-10和5。它们都需要获取同一个互斥锁来修改共享变量cnt。我们运行这个程序，并观察输出结果：

    Thread139783666079488withnicevalue-10enterscriticalsection

    Thread139783666079488withnicevalue-10leavescriticalsection

    Thread139783684464384withnicevalue-5enterscriticalsection

    Thread139783684464384withnicevalue-5leavescriticalsection

    Thread139783692857088withnicevalue0enterscriticalsection

    Thread139783692857088withnicevalue0leavescriticalsection

    Thread139783675472192withnicevalue5enterscriticalsection

    Thread139783675472192withnicevalue5leavescriticalsection

    Thread139783658087296withnicevalue10enterscriticalsection

    Thread139783658087296withnicevalue10leavescriticalsection

    从输出结果可以看出，线程的nice值确实对互斥锁获取顺序产生了影响。在本次实验中，nice值越低的线程越有可能先获取到互斥锁。

    总结

    本文深入探讨了Linux下线程的nice值对互斥锁获取顺序的影响。我们通过一个简单的多线程程序来验证这一点，并得出了结论：在多线程程序中，线程的nice值越低，越有可能先获取到互斥锁。理解这一点对于编写高效、稳定的多线程程序非常重要。

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