45、实时系统中的线程调度与优先级管理

实时系统中的线程调度与优先级管理

1. 工作线程与系统挂起问题

在系统运行过程中，如果工作线程不被接收的数据包抢占，那么工作线程的任务会持续运行，从而阻止该 CPU 上优先级较低的任务运行，最终可能导致系统挂起。当其他所有线程的优先级都低于工作线程时，就没有其他线程能够获取 CPU 的控制权。

2. 中断与 CPU 亲和性

2.1 CPU 亲和性概念

在多处理器系统中，操作系统调度器会尽量让每个线程在其启动的 CPU 上运行，以避免代价高昂的缓存刷新，这种特性被称为 CPU 亲和性。需要注意的是，IRQ 线程的 CPU 亲和性由中断本身的 CPU 亲和性决定。每次中断处理程序执行时，会将线程的 CPU 亲和性与中断的亲和性进行比较，如果不同，就会将中断服务线程的亲和性更新为中断的亲和性。所以，若要设置中断服务线程的亲和性，只需设置中断的亲和性即可。

2.2 示例操作

以下是一个通过操作来展示中断服务线程亲和性设置的示例：

# 查看 ide0 相关中断信息
# cat /proc/interrupts | grep ide0
14:      13602       1720   IO-APIC-edge      ide0
# 查找 IRQ-14 中断服务线程的 pid
# ps ax | grep IRQ-14
790 ?        S<     0:00 [IRQ-14]

从上述输出可以看出，系统使用了两个 CPU，中断号为 14 的 IDE0 控制器在 CPU 0 上触发了 13