问题很明显：为什么 4 个线程为什么被同时执行了？

1 号和 2 号这两个线程应该被优先执行啊，因为它俩是实时任务！

怎么结果是这个样子？彻底凌乱了，一点都不符合预期！

想不出个所以然，只能求助网络！但是没有找到有价值的线索。

其中有一个信息涉及到 Linux 系统的调度策略，这里记录一下。

Linux 系统中，为了不让实时任务彻底占据 CPU 资源，会让普通任务有很小的一段时间缝隙来执行。

在目录 ／proc／sys／kernel 下面，有 2 个文件，用来限制实时任务占用 CPU 的时间：

sched＿rt＿runtime＿us： 默认值 950000sched＿rt＿period＿us： 默认值 1000000

意思是：在 1000000 微秒（1秒）的周期内，实时任务占用 950000 微秒（0．95秒），剩下的 0．05 秒留给普通任务。

如果没有这个限制的话，假如某个 SCHED＿FIFO 任务的优先级特别高，恰巧出了 bug：一直占据 CPU 资源不放弃，那么我们压根就没有机会来 kill 掉这个实时任务，因为此时系统无法调度其他的任何进程来执行。

而有了这个限制呢，我们就可以利用这 0．05 秒的执行时间，来 kill 掉有 bug 的那个实时任务。

回到正题：资料上说，如果实时任务没有被优先调度，可以把这个时间限制删掉就可以了。方法是：

sysctl －w kernel．sched＿rt＿runtime＿us＝－1

我照做之后，依旧无效！

换一台虚拟机，继续测试

难道是电脑环境的问题吗？于是，把测试代码放到另一台笔记本里的虚拟机 Ubuntu14．04 里测试。

编译的时候，有一个小问题，提示错误：

error： ‘for’ loop initial declarations are only allowed in C99 mode

只要把编译指令中添加 C99 标准就可以了：

gcc －o test test．c －lpthread －std＝c99

执行程序，打印信息如下：

＝＝＝＝＞ thread＿index ＝ 2
＝＝＝＝＞ thread＿index ＝ 1
thread＿index 1： SCHED＿FIFO
thread＿index 1： priority ＝ 51
thread＿index 2： SCHED＿FIFO
thread＿index 2： priority ＝ 52
thread＿index 1： num ＝ 0
thread＿index 2： num ＝ 0
thread＿index 2： num ＝ 1
thread＿index 1： num ＝ 1
thread＿index 2： num ＝ 2
thread＿index 1： num ＝ 2
thread＿index 2： num ＝ 3
thread＿index 1： num ＝ 3
thread＿index 2： num ＝ 4
thread＿index 1： num ＝ 4
thread＿index 2： num ＝ 5
thread＿index 1： num ＝ 5
thread＿index 2： num ＝ 6
thread＿index 1： num ＝ 6
thread＿index 2： num ＝ 7
thread＿index 1： num ＝ 7
thread＿index 2： num ＝ 8
thread＿index 1： num ＝ 8
thread＿index 2： num ＝ 9
thread＿index 2： exit
＝＝＝＝＞ thread＿index ＝ 4
thread＿index 4： SCHED＿OTHER
thread＿index 4： priority ＝ 0
thread＿index 1： num ＝ 9
thread＿index 1： exit
＝＝＝＝＞ thread＿index ＝ 3
thread＿index 3： SCHED＿OTHER
thread＿index 3： priority ＝ 0
thread＿index 3： num ＝ 0
thread＿index 4： num ＝ 0
thread＿index 3： num ＝ 1
thread＿index 4： num ＝ 1
thread＿index 3： num ＝ 2
thread＿index 4： num ＝ 2
thread＿index 3： num ＝ 3
thread＿index 4： num ＝ 3
thread＿index 3： num ＝ 4
thread＿index 4： num ＝ 4
thread＿index 3： num ＝ 5
thread＿index 4： num ＝ 5
thread＿index 3： num ＝ 6
thread＿index 4： num ＝ 6
thread＿index 3： num ＝ 7
thread＿index 4： num ＝ 7
thread＿index 3： num ＝ 8
thread＿index 4： num ＝ 8
thread＿index 3： num ＝ 9
thread＿index 3： exit
thread＿index 4： num ＝ 9
thread＿index 4： exit

1 号和 2 号线程同时执行，完毕之后，再 3 号和 4 号线程同时执行。

但是这同样也不符合预期：2 号线程的优先级比 1 号线程高，应该优先执行才对！

不知道应该怎么查这个问题了，想不出思路，只好请教 Linux 内核的大神，建议检查一下内核版本。

这时，我才想起来在 Ubuntu16．04 这台虚拟机上因为某种原因，降过内核版本。

往这个方向去排查了一下，最后确认也不是内核版本的差异导致的问题。

比较结果，寻找差异

只好再回过头来看一下这两次次打印信息的差异：

工作电脑里的 Ubuntu16．04 中：4 个线程同时调度执行，调度策略和优先级都没有起作用；

笔记本里的 Ubuntu14．04 中：1 号和 2 号实时任务被优先执行了，说明调度策略起作用了，但是优先级没有起作用；

突然， CPU 的亲和性从脑袋里蹦了出来！

紧接着立马感觉到问题出在哪里了：这TMD大概率就是多核引起的问题！

于是我把这 4 个线程都绑定到 CPU0 上去，也就是设置 CPU 亲和性。

在线程入口函数  thread＿routine 的开头，增加下面的代码：

cpu＿set＿t mask；
int cpus ＝ sysconf（＿SC＿NPROCESSORS＿CONF）；
CPU＿ZERO（＆mask）；
CPU＿SET（0， ＆mask）；
if （pthread＿setaffinity＿np（pthread＿self（）， sizeof（mask）， ＆mask） ＜ 0）
｛
   printf（＂set thread affinity failed！ ＂）；
｝

然后继续在 Ubuntu16．04 虚拟机中验证，打印信息很完美，完全符合预期：

＝＝＝＝＞ thread＿index ＝ 1
＝＝＝＝＞ thread＿index ＝ 2
thread＿index 2： SCHED＿FIFO
thread＿index 2： priority ＝ 52
thread＿index 2： num ＝ 0
。。。
thread＿index 2： num ＝ 9
thread＿index 2： exit
thread＿index 1： SCHED＿FIFO
thread＿index 1： priority ＝ 51
thread＿index 1： num ＝ 0
。。。
thread＿index 1： num ＝ 9
thread＿index 1： exit
＝＝＝＝＞ thread＿index ＝ 3
thread＿index 3： SCHED＿OTHER
thread＿index 3： priority ＝ 0
＝＝＝＝＞ thread＿index ＝ 4
thread＿index 4： SCHED＿OTHER
thread＿index 4： priority ＝ 0
thread＿index 3： num ＝ 0
thread＿index 4： num ＝ 0
。。。
thread＿index 4： num ＝ 8
thread＿index 3： num ＝ 8
thread＿index 4： num ＝ 9
thread＿index 4： exit
thread＿index 3： num ＝ 9
thread＿index 3： exit

至此，问题真相大白：就是多核处理器导致的问题！

而且这两台测试的虚拟机，安装的时候分配的 CPU 核心是不同的，所以才导致打印结果的不同。

真相大白

最后，再确认一下这 2 个虚拟机中的 CPU 信息：

Ubuntu 16．04 中 cpuinfo 信息：

＄ cat ／proc／cpuinfo
processor ： 0
vendor＿id ： GenuineIntel
cpu family ： 6
model  ： 158
model name ： Intel（R） Core（TM） i5－8400 CPU ＠ 2．80GHz
stepping ： 10
cpu MHz  ： 2807．996
cache size ： 9216 KB
physical id ： 0
siblings ： 4
core id  ： 0
cpu cores ： 4
。。。其他信息
processor ： 1
vendor＿id ： GenuineIntel
cpu family ： 6
model  ： 158
model name ： Intel（R） Core（TM） i5－8400 CPU ＠ 2．80GHz
stepping ： 10
cpu MHz  ： 2807．996
cache size ： 9216 KB
physical id ： 0
siblings ： 4
core id  ： 1
cpu cores ： 4
。。。其他信息
processor ： 2
vendor＿id ： GenuineIntel
cpu family ： 6
model  ： 158
model name ： Intel（R） Core（TM） i5－8400 CPU ＠ 2．80GHz
stepping ： 10
cpu MHz  ： 2807．996
cache size ： 9216 KB
physical id ： 0
siblings ： 4
core id  ： 2
cpu cores ： 4
。。。其他信息
processor ： 3
vendor＿id ： GenuineIntel
cpu family ： 6
model  ： 158
model name ： Intel（R） Core（TM） i5－8400 CPU ＠ 2．80GHz
stepping ： 10
cpu MHz  ： 2807．996
cache size ： 9216 KB
physical id ： 0
siblings ： 4
core id  ： 3
cpu cores ： 4
。。。

其他信息

在这台虚拟机中，正好有 4 个核心，而我的测试代码正好也创建了 4 个线程，于是每个核心被分配一个线程，一个都不闲着，同时执行。

因此打印信息中显示 4 个线程是并行执行的。

这个时候，什么调度策略、什么优先级，都不起作用了！（准确的说：调度策略和优先级，在线程所在的那个 CPU 中是起作用的）

如果我在测试代码中，一开始就创建 10 个线程，很可能会更快发现问题！

再来看看笔记本电脑里虚拟机 Ubuntu14．04 的 CPU 信息：

＄ cat ／proc／cpuinfo
processor ： 0
vendor＿id ： GenuineIntel
cpu family ： 6
model ： 142
model name ： Intel（R） Core（TM） i5－7360U CPU ＠ 2．30GHz
stepping ： 9
microcode ： 0x9a
cpu MHz ： 2304．000
cache size ： 4096 KB
physical id ： 0
siblings ： 2
core id ： 0
cpu cores ： 2
。。。其他信息
processor ： 1
vendor＿id ： GenuineIntel
cpu family ： 6
model ： 142
model name ： Intel（R） Core（TM） i5－7360U CPU ＠ 2．30GHz
stepping ： 9
microcode ： 0x9a
cpu MHz ： 2304．000
cache size ： 4096 KB
physical id ： 0
siblings ： 2
core id ： 1
cpu cores ： 2
。。。其他信息

在这台虚拟机中，有 2 个核心，于是 2 个实时任务 1 号和 2 号被优先执行（因为是 2 个核心同时执行，所以这 2 个任务的优先级也就没什么意义了），结束之后，再执行 3 号和 4 号线程。

再思考一下

这一圈测试下来，真的想用键盘敲自己的脑袋，怎么就没有早点考虑到多核的因素呢？！

深层的原因：

之前的很多项目，都是 ARM、mips、STM32等单核情况，思维定式让我没有早点意识到多核这个屏体因素；

做过的一些 x86 平台项目，并没有涉及到实时任务这样的要求。一般都是使用系统默认的调度策略，这也是 Linux x86 作为通用电脑，在调度策略上所关注的重要指标：让每一个任务都公平的使用 CPU 资源。

随着 x86 平台在工控领域的逐渐应用，实时性问题就显得更突出、更重要了。

所以才有了 Windows 系统中的 intime，Linux 系统中的 preempt、xenomai 等实时补丁。