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Cobalt/Process scheduling
详细描述
Cobalt/POSIX 进程调度。
title: Cobalt/Process scheduling
函数文档
sched_get_priority_max()
int sched_get_priority_max (int policy)
获取指定调度策略的最大优先级。
该服务返回调度策略 policy 的最大优先级。
参数:
- policy: 调度策略。
返回值:
- 成功时返回 0。
- 出错时返回 -1 并设置 errno：
- EINVAL: policy 无效。
标签:
thread-unrestricted，switch-secondary
注意:
获取 SCHED_FIFO、SCHED_RR 或任何 xkernel 特定策略的最大优先级级别不会导致模式切换。policy 的任何其他值可能会将调用者切换到次级模式。
示例代码
c{filename="app.c"}
复制代码
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <sched.h>
#include <errno.h>
int main() {
int policy = SCHED_FIFO; // 可以选择 SCHED_OTHER, SCHED_RR, SCHED_FIFO
int max_priority;
// 获取指定调度策略的最大优先级
max_priority = sched_get_priority_max(policy);
// 检查返回值
if (max_priority == -1) {
perror("sched_get_priority_max");
exit(EXIT_FAILURE);
}
printf("The maximum priority for policy %d is: %d\n", policy, max_priority);
return 0;
}sched_get_priority_max_ex()
int sched_get_priority_max_ex (int policy)
获取指定调度策略的扩展最大优先级。
该服务返回调度策略 policy 的最大优先级，反映任何 Cobalt 对标准类的扩展。
参数:
- policy: 调度策略。
返回值:
- 成功时返回 0。
- 出错时返回 -1 并设置 errno：
- EINVAL: policy 无效。
标签:
thread-unrestricted
示例代码
c{filename="app.c"}
复制代码
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <sched.h>
#include <errno.h>
int main() {
int policy = SCHED_FIFO; // 可以选择 SCHED_OTHER, SCHED_RR, SCHED_FIFO
int max_priority;
// 获取指定调度策略的最大优先级
max_priority = sched_get_priority_max_ex(policy);
// 检查返回值
if (max_priority == -1) {
perror("sched_get_priority_max_ex");
exit(EXIT_FAILURE);
}
printf("The maximum priority for policy %d is: %d\n", policy, max_priority);
return 0;
}sched_get_priority_min()
int sched_get_priority_min (int policy)
获取指定调度策略的最小优先级。
该服务返回调度策略 policy 的最小优先级。
参数:
- policy: 调度策略。
返回值:
- 成功时返回 0。
- 出错时返回 -1 并设置 errno：
- EINVAL: policy 无效。
标签:
thread-unrestricted，switch-secondary
注意:
获取 SCHED_FIFO、SCHED_RR 或任何 xkernel 特定策略的最小优先级级别不会导致模式切换。policy 的任何其他值可能会将调用者切换到次级模式。
示例代码
c{filename="app.c"}
复制代码
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <sched.h>
#include <errno.h>
int main() {
int policy = SCHED_FIFO; // 可以选择 SCHED_OTHER, SCHED_RR, SCHED_FIFO
int min_priority;
// 获取指定调度策略的最大优先级
min_priority = sched_get_priority_min(policy);
// 检查返回值
if (min_priority == -1) {
perror("sched_get_priority_min");
exit(EXIT_FAILURE);
}
printf("The minimum priority for policy %d is: %d\n", policy, min_priority);
return 0;
}sched_get_priority_min_ex()
int sched_get_priority_min_ex (int policy)
获取指定调度策略的扩展最小优先级。
该服务返回调度策略 policy 的最小优先级，反映任何 Cobalt 对标准类的扩展。
参数:
- policy: 调度策略。
返回值:
- 成功时返回 0。
- 出错时返回 -1 并设置 errno：
- EINVAL: policy 无效。
标签:
thread-unrestricted
示例代码
c{filename="app.c"}
复制代码
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <sched.h>
#include <errno.h>
int main() {
int policy = SCHED_FIFO; // 可以选择 SCHED_OTHER, SCHED_RR, SCHED_FIFO
int min_priority;
// 获取指定调度策略的最大优先级
min_priority = sched_get_priority_min_ex(policy);
// 检查返回值
if (min_priority == -1) {
perror("sched_get_priority_min_ex");
exit(EXIT_FAILURE);
}
printf("The minimum priority for policy %d is: %d\n", policy, min_priority);
return 0;
}sched_getconfig_np()
ssize_t sched_getconfig_np (int cpu, int policy, union sched_config *config, size_t *len_r)
检索特定 CPU 的调度策略设置。
配置严格地局限于目标 cpu，并且可能与其他处理器不同。
参数:
- cpu: 要检索配置的处理器。
- policy: 配置数据适用的调度策略。目前，仅
SCHED_TP和SCHED_QUOTA是有效输入。 - config: 一个指向内存区域的指针，该区域在调用成功时接收配置设置。
SCHED_TP 具体细节:
成功返回时，config->quota.tp 包含 cpu 上活动的 TP 调度。
SCHED_QUOTA 具体细节:
进入时，config->quota.get.tgid 必须包含要查询的线程组标识符。
成功退出时，config->quota.info 包含与 config->quota.get.tgid 引用的线程组相关的信息。
参数:
- [in, out] len_r: 一个指向变量的指针，用于收集返回的配置数据的总长度（以字节为单位）。在请求发出时，该变量必须包含 config 中可用的空间量。
返回值:
- 成功时返回复制到 config 的字节数；
- 出错时返回负错误号：
- EINVAL: cpu 无效，或 policy 不受当前内核配置支持，或 len 无法容纳检索到的配置数据。
- ESRCH，当 policy 等于
SCHED_QUOTA时，如果执行操作所需的组标识符无效（即 config->quota.get.tgid 无效）。 - ENOMEM: 执行操作时内存不足。
- ENOSPC: len 太短。
标签:
thread-unrestricted，switch-primary
示例代码
c{filename="app.c"}
复制代码
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <sched.h>
#include <pthread.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <cobalt/sched.h>
void *thread_function(void *arg) {
int cpu = 0; // 目标 CPU
union sched_config config;
size_t len;
// 设置 TP 调度窗口
config.tp.op = sched_tp_install;
config.tp.nr_windows = 1;
// 配置1个时间窗口
config.tp.windows[0].offset.tv_sec = 0;
config.tp.windows[0].offset.tv_nsec = 10000000;
config.tp.windows[0].duration.tv_sec = 0;
config.tp.windows[0].duration.tv_nsec = 10000000; // 10ms
config.tp.windows[0].ptid = 2;
len = sizeof(config.tp);
// 设置 SCHED_TP 配置
if (sched_setconfig_np(cpu, SCHED_TP, &config, len) < 0) {
perror("sched_setconfig_np");
exit(EXIT_FAILURE);
}
// 检索 SCHED_TP 配置
len = sizeof(config);
if (sched_getconfig_np(cpu, SCHED_TP, &config, &len) < 0) {
perror("sched_getconfig_np");
exit(EXIT_FAILURE);
}
printf("Successfully retrieved SCHED_TP configuration for CPU %d\n", cpu);
printf("Number of windows: %d\n", config.tp.nr_windows);
// 打印每个时间窗口的信息
for (int i = 0; i < config.tp.nr_windows; i++) {
printf("Window %d:\n", i);
printf(" Offset: %ld.%09ld\n",
config.tp.windows[i].offset.tv_sec,
config.tp.windows[i].offset.tv_nsec);
printf(" Duration: %ld.%09ld\n",
config.tp.windows[i].duration.tv_sec,
config.tp.windows[i].duration.tv_nsec);
printf(" Partition ID: %d\n", config.tp.windows[i].ptid);
}
// 启动 TP 调度
config.tp.op = sched_tp_start;
if (sched_setconfig_np(cpu, SCHED_TP, &config, len) < 0) {
perror("sched_setconfig_np (start)");
exit(EXIT_FAILURE);
}
printf("Thread running with PID: %d\n", getpid());
for (int i = 0; i < 3; i++) {
printf("Thread: %d\n", i);
sleep(1);
}
//停止TP调度并卸载
config.tp.op = sched_tp_stop;
if (sched_setconfig_np(cpu, SCHED_TP, &config, len) < 0) {
perror("sched_setconfig_np (start)");
exit(EXIT_FAILURE);
}
config.tp.op = sched_tp_uninstall;
if (sched_setconfig_np(cpu, SCHED_TP, &config, len) < 0) {
perror("sched_setconfig_np (start)");
exit(EXIT_FAILURE);
}
pthread_exit(0);
}
int main() {
pthread_t thread;
// 创建线程
if (pthread_create(&thread, NULL, thread_function, NULL) != 0) {
perror("pthread_create");
return EXIT_FAILURE;
}
// 等待线程结束
pthread_join(thread, NULL);
printf("Thread finished.\n");
return EXIT_SUCCESS;
}sched_setconfig_np()
int sched_setconfig_np (int cpu, int policy, const union sched_config *config, size_t len)
为特定 CPU 设置调度策略配置。
配置严格地局限于目标 cpu，并且可能与其他处理器不同。
参数:
- cpu: 要加载配置的处理器。
- policy: 配置数据适用的调度策略。目前，SCHED_TP 和 SCHED_QUOTA 是有效的。
- config: 一个指向要加载到 cpu 上的配置数据的指针，适用于 policy。
适用于 SCHED_TP 的设置
此调用根据请求的操作控制 cpu 的时间分区。
- config.tp.op 指定要执行的操作：
- sched_tp_install 在 cpu 上安装一个新的 TP 调度，由 config.tp.windows[] 定义。全局时间框架在此请求返回时尚未激活；必须发出 sched_tp_start 才能在 cpu 上激活时间调度。
- sched_tp_uninstall 从 cpu 上移除当前的 TP 调度，释放所有附加资源。如果 cpu 上不存在 TP 调度，则此请求无效。
- sched_tp_start 启用 cpu 上的时间调度，启动全局时间框架。如果 cpu 上不存在 TP 调度，则此操作无效。
- sched_tp_stop 禁用 cpu 上的时间调度。不过，当前的 TP 调度不会被卸载，可以通过 sched_tp_start 请求稍后重新启动。
注意:
- 由于此请求的结果，分配给未调度分区的线程可能会被剥夺 CPU 时间。
适用于 SCHED_QUOTA 的设置
此调用管理在 cpu 上运行的线程组，定义每组的配额以限制其 CPU 消耗。
- config.quota.op 应定义要执行的操作。有效操作包括：
- sched_quota_add 在 cpu 上创建一个新的线程组。新组标识符将在成功时写回到 info.tgid。
- sched_quota_remove 删除 cpu 上的线程组。组标识符应传递到 config.quota.remove.tgid。
- sched_quota_set 更新在 cpu 上定义的线程组的调度参数。
参数:
- len: 配置数据的总长度（以字节为单位）。
返回值:
- 成功时返回 0；
- 出错时返回错误号：
- EINVAL: cpu 无效，或 policy 不受当前内核配置支持，或 len 无效，或 config 包含无效参数。
- ENOMEM: 执行操作时内存不足。
- EBUSY: 当 policy 等于 SCHED_QUOTA 时，如果尝试删除仍在管理线程的线程组。
- ESRCH: 当 policy 等于 SCHED_QUOTA 时，如果执行操作所需的组标识符无效。
标签:
thread-unrestricted，switch-primary
示例代码
c{filename="app.c"}
复制代码
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <sched.h>
#include <pthread.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <cobalt/sched.h>
void *thread_function(void *arg) {
int cpu = 0; // 目标 CPU
union sched_config config;
size_t len;
// 设置 TP 调度窗口
config.tp.op = sched_tp_install;
config.tp.nr_windows = 1;
// 配置1个时间窗口
config.tp.windows[0].offset.tv_sec = 0;
config.tp.windows[0].offset.tv_nsec = 0;
config.tp.windows[0].duration.tv_sec = 0;
config.tp.windows[0].duration.tv_nsec = 10000000; // 10ms
config.tp.windows[0].ptid = 1;
len = sizeof(config.tp);
// 设置 SCHED_TP 配置
if (sched_setconfig_np(cpu, SCHED_TP, &config, len) < 0) {
perror("sched_setconfig_np");
exit(EXIT_FAILURE);
}
printf("Successfully set SCHED_TP configuration for CPU %d\n", cpu);
// 启动 TP 调度
config.tp.op = sched_tp_start;
if (sched_setconfig_np(cpu, SCHED_TP, &config, len) < 0) {
perror("sched_setconfig_np (start)");
exit(EXIT_FAILURE);
}
printf("Started SCHED_TP scheduling on CPU %d\n", cpu);
printf("Thread running with PID: %d\n", getpid());
for (int i = 0; i < 3; i++) {
printf("Thread: %d\n", i);
sleep(1);
}
// 停止TP调度并卸载
config.tp.op = sched_tp_stop;
if (sched_setconfig_np(cpu, SCHED_TP, &config, len) < 0) {
perror("sched_setconfig_np (start)");
exit(EXIT_FAILURE);
}
config.tp.op = sched_tp_uninstall;
if (sched_setconfig_np(cpu, SCHED_TP, &config, len) < 0) {
perror("sched_setconfig_np (start)");
exit(EXIT_FAILURE);
}
pthread_exit(0);
}
int main() {
pthread_t thread;
// 创建线程
if (pthread_create(&thread, NULL, thread_function, NULL) != 0) {
perror("pthread_create");
return EXIT_FAILURE;
}
// 等待线程结束
pthread_join(thread, NULL);
printf("Thread finished.\n");
return EXIT_SUCCESS;
}sched_getscheduler()
int sched_getscheduler (pid_t pid)
获取指定进程的调度策略。
该服务检索由 pid 标识的 Cobalt 进程的调度策略。
如果 pid 未标识现有的 Cobalt 线程/进程，则该服务回退到常规的 sched_getscheduler() 服务。
参数:
- pid: 目标进程/线程。
返回值:
- 成功时返回 0；
- 出错时返回错误号：
- ESRCH: 找不到 pid；
- EINVAL: pid 为负数；
- EFAULT: param_ex 是无效地址。
标签:
thread-unrestricted
示例代码
c{filename="app.c"}
复制代码
#include <stdio.h>
#include <sched.h>
#include <stdlib.h>
#include <errno.h>
int main() {
// 获取当前进程的调度策略
int policy = sched_getscheduler(0);
if (policy == -1) {
perror("sched_getscheduler failed");
exit(EXIT_FAILURE);
}
// 根据获取的策略打印对应的调度策略名称
switch (policy) {
case SCHED_OTHER:
printf("Current policy: SCHED_OTHER\n");
break;
case SCHED_FIFO:
printf("Current policy: SCHED_FIFO\n");
break;
case SCHED_RR:
printf("Current policy: SCHED_RR\n");
break;
default:
printf("Current policy: Unknown (%d)\n", policy);
break;
}
return 0;
}sched_getscheduler_ex()
int sched_getscheduler_ex (pid_t pid, int *policy_r, struct sched_param_ex *param_ex)
获取进程的扩展调度策略。
该服务是 sched_getscheduler() 服务的扩展版本，支持 Cobalt 特定和/或主机 Linux 环境不可用的附加调度策略。它检索由 pid 标识的 Cobalt 进程/线程的调度策略及相关的调度参数（例如优先级）。
参数:
- pid: 查询的进程/线程。如果为零，则假定为当前线程。
- policy_r: 一个指向变量的指针，用于接收 pid 的当前调度策略。
- param_ex: 一个指向结构的指针，用于接收 pid 的当前调度参数。
返回值:
- 成功时返回 0；
- 出错时返回错误号：
- ESRCH: pid 不是 Cobalt 线程；
- EINVAL: pid 为负数或 param_ex 为 NULL；
- EFAULT: param_ex 是无效地址。
标签:
thread-unrestricted
示例代码
c{filename="app.c"}
复制代码
#include <stdio.h>
#include <sched.h>
#include <stdlib.h>
#include <errno.h>
#include <cobalt/sched.h>
int main() {
struct sched_param_ex param;
int policy;
// 获取当前进程的调度策略和参数
sched_getscheduler_ex(0,&policy,¶m);
if (policy == -1) {
perror("sched_getscheduler failed");
exit(EXIT_FAILURE);
}
// 根据获取的策略打印对应的调度策略名称
switch (policy) {
case SCHED_OTHER:
printf("Current policy: SCHED_OTHER\n");
break;
case SCHED_FIFO:
printf("Current policy: SCHED_FIFO\n");
break;
case SCHED_RR:
printf("Current policy: SCHED_RR\n");
break;
default:
printf("Current policy: Unknown (%d)\n", policy);
break;
}
// 打印当前进程的调度优先级
printf("Current priority: %d\n", param.sched_priority);
return 0;
}sched_setscheduler()
int sched_setscheduler (pid_t pid, int policy, const struct sched_param *param)
设置指定进程的调度策略和参数。
该服务将由 pid 标识的 Cobalt 进程的调度策略设置为 policy，并将其调度参数（即优先级）设置为 param 指向的值。
如果传递当前的 Linux 线程 ID（参见 gettid(2)），该服务会将当前的常规 POSIX 线程转换为 Cobalt 线程。如果 pid 既不是当前线程的标识符，也不是现有 Cobalt 线程的标识符，则该服务回退到常规的 sched_setscheduler() 服务。
参数:
- pid: 目标进程/线程；
- policy: 调度策略，
SCHED_FIFO、SCHED_RR或SCHED_OTHER之一； - param: 调度参数地址。
返回值:
- 成功时返回 0；
- 出错时返回错误号：
- ESRCH: pid 无效；
- EINVAL: policy 或 param->sched_priority 无效；
- EAGAIN: 系统堆内存不足，请增加
CONFIG_XENO_OPT_SYS_HEAPSZ； - EFAULT: param 是无效地址。
注意:
- 参见
sched_setscheduler_ex()。
标签:
thread-unrestricted，switch-secondary，switch-primary
示例代码
c{filename="app.c"}
复制代码
#include <stdio.h>
#include <sched.h>
#include <stdlib.h>
#include <errno.h>
int main() {
// 获取当前进程的调度策略
int policy = sched_getscheduler(0);
if (policy == -1) {
perror("sched_getscheduler failed");
exit(EXIT_FAILURE);
}
// 获取当前进程的调度参数
struct sched_param param;
if (sched_getparam(0, ¶m) == -1) {
perror("sched_getparam failed");
exit(EXIT_FAILURE);
}
printf("Befor-Set : policy[%d] priority[%d]\n",policy, param.sched_priority);
param.sched_priority = 15;
if (sched_setscheduler(0, SCHED_FIFO, ¶m) == -1) {
perror("sched_getparam failed");
exit(EXIT_FAILURE);
}
policy = sched_getscheduler(0);
if (policy == -1) {
perror("sched_getscheduler failed");
exit(EXIT_FAILURE);
}
// 获取当前进程的调度参数
if (sched_getparam(0, ¶m) == -1) {
perror("sched_getparam failed");
exit(EXIT_FAILURE);
}
printf("After-Set : policy[%d] priority[%d]\n",policy, param.sched_priority);
return 0;
}sched_setscheduler_ex()
int sched_setscheduler_ex (pid_t pid, int policy, const struct sched_param_ex *param_ex)
设置进程的扩展调度策略。
该服务是 sched_setscheduler() 服务的扩展版本，支持 Cobalt 特定和/或主机 Linux 环境不可用的附加调度策略。它将由 pid 标识的 Cobalt 进程/线程的调度策略设置为 policy 的值，并将其调度参数（例如优先级）设置为 param_ex 指向的值。
如果传递当前的 Linux 线程 ID 或零（参见 gettid(2)），该服务可能会将当前的常规 POSIX 线程转换为 Cobalt 线程。
参数:
- pid: 目标进程/线程。如果为零，则假定为当前线程。
- policy: 调度策略，
SCHED_WEAK、SCHED_FIFO、SCHED_COBALT、SCHED_RR、SCHED_SPORADIC、SCHED_TP、SCHED_QUOTA或SCHED_NORMAL之一。 - param_ex: 调度参数的地址。作为一个特殊例外，负的 sched_priority 值被解释为 policy 中给定的 SCHED_WEAK，使用该参数的绝对值作为弱优先级级别。
当启用 CONFIG_XENO_OPT_SCHED_WEAK 时，SCHED_WEAK 在 [0..99] 范围内（包括 0 和 99）展示优先级级别。否则，对于 SCHED_WEAK 策略，sched_priority 必须为零。
返回值:
- 成功时返回 0；
- 出错时返回错误号：
- ESRCH: 找不到 pid；
- EINVAL: pid 为负数，param_ex 为 NULL，policy 或 param_ex->sched_priority 无效；
- EAGAIN: 系统堆内存不足，请增加
CONFIG_XENO_OPT_SYS_HEAPSZ； - EFAULT: param_ex 是无效地址；
注意:
- 参见
sched_setscheduler()。
标签:
thread-unrestricted，switch-secondary，switch-primary
示例代码
c{filename="app.c"}
复制代码
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <errno.h>
#include <cobalt/sched.h>
int main() {
struct sched_param param;
int policy;
// 获取当前进程的调度策略和参数
sched_getscheduler_ex(0,&policy,¶m);
if (policy == -1) {
perror("sched_getscheduler failed");
exit(EXIT_FAILURE);
}
printf("Befor-Set : policy[%d] priority[%d]\n",policy, param.sched_priority);
param.sched_priority = 15;
if (sched_setscheduler(0, SCHED_FIFO, ¶m) == -1) {
perror("sched_getparam failed");
exit(EXIT_FAILURE);
}
sched_getscheduler_ex(0,&policy,¶m);
if (policy == -1) {
perror("sched_getscheduler failed");
exit(EXIT_FAILURE);
}
printf("After-Set : policy[%d] priority[%d]\n",policy, param.sched_priority);
return 0;
}sched_yield()
int sched_yield (void)
让出处理器。
此函数将当前线程移动到其优先级组的末尾。
返回值:
- 0
标签:
thread-unrestricted，switch-primary
引用 XNRELAX 和 XNWEAK。
被 pthread_yield() 引用。
示例代码
c{filename="app.c"}
复制代码
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <pthread.h>
#include <sched.h>
#include <unistd.h>
#define NUM_THREADS 3
void* thread_function(void* arg) {
int thread_id = *((int*)arg);
for (int i = 0; i < 5; ++i) {
printf("Thread %d: working...\n", thread_id);
// 模拟工作
usleep(100000); // 睡眠 100 毫秒
// 调用 sched_yield() 放弃 CPU
printf("Thread %d: yielding...\n", thread_id);
sched_yield();
}
return NULL;
}
int main() {
pthread_t threads[NUM_THREADS];
int thread_ids[NUM_THREADS];
// 创建多个线程
for (int i = 0; i < NUM_THREADS; ++i) {
thread_ids[i] = i + 1;
if (pthread_create(&threads[i], NULL, thread_function, &thread_ids[i]) != 0) {
perror("Failed to create thread");
exit(EXIT_FAILURE);
}
}
// 等待所有线程完成
for (int i = 0; i < NUM_THREADS; ++i) {
pthread_join(threads[i], NULL);
}
printf("All threads have finished.\n");
return 0;
}最近修改: 2025-09-30
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