Linux 线程调度策略详解：SCHED_OTHER、SCHED_FIFO、SCHED_RR

在 Linux POSIX 线程编程中，调度策略直接决定了线程如何竞争 CPU 资源，也是面试与嵌入式、实时开发中的高频考点。本文从原理、特点、适用场景到代码示例，彻底讲清楚三种调度策略：SCHED_OTHER、SCHED_FIFO、SCHED_RR。

一、基础概念

Linux 把调度策略分为两大类：

• 普通调度策略：SCHED_OTHER（系统默认）
• 实时调度策略：SCHED_FIFO、SCHED_RR

优先级规则：

• 实时策略优先级：1 ~ 99，数值越大优先级越高
• 普通策略优先级：固定为 0
• 任何实时线程 > 普通线程，只要有实时线程可运行，普通线程会被完全抢占

二、SCHED_OTHER（默认分时调度）

特点

• 非实时、公平分时调度
• 优先级固定为 0，不能修改
• 依赖nice值调整权重，值越小越优先
• 由 CFS 公平调度器管理，不会饿死线程
• 适合绝大多数普通应用

适用场景

业务逻辑、后台服务、GUI 程序、普通计算任务等对响应时间不敏感的场景。

三、SCHED_FIFO（实时先进先出）

特点

• 实时调度，无时间片
• 一旦占用 CPU，除非阻塞、被更高优先级抢占或主动退出，否则绝不释放
• 同优先级线程：先来先服务，不主动切换
• 高优先级线程可完全抢占低优先级线程

注意

• 多核环境下，不同核心可同时运行不同优先级线程
• 必须绑定到同一核心，才能观察到严格的独占效果

适用场景

工控、实时采集、硬实时任务，要求极低延迟。

四、SCHED_RR（实时时间片轮转）

特点

• 实时调度，带时间片（默认约 100ms）
• 高优先级依旧抢占低优先级
• 同优先级线程轮流执行，时间片用完自动切换
• 不会像 FIFO 那样被单个线程独占 CPU

适用场景

音视频、实时数据处理、多路实时任务，既要求实时性又希望公平。

五、三种策略核心对比

表格

六、关键知识点总结

1. sleep、printf、锁、IO 都会阻塞线程并释放 CPU，会让低优先级线程获得运行机会。
2. 多核 CPU上不同核心可同时运行不同优先级线程，想观察抢占必须绑核。
3. SCHED_FIFO 同优先级：谁先运行谁独占，另一个线程完全不运行。
4. SCHED_RR 同优先级：轮流运行，自动切换，公平不卡死。
5. 实时线程必须使用root权限运行。

七、简单示例：SCHED_RR 同优先级轮转

c

运行

#define _GNU_SOURCE #include <stdio.h> #include <pthread.h> #include <unistd.h> #include <sched.h> void *funcA(void *arg) { while (1) { printf("A "); } } void *funcB(void *arg) { while (1) { printf("B "); } } int main() { pthread_t tidA, tidB; pthread_attr_t attrA, attrB; struct sched_param param; pthread_attr_init(&attrA); pthread_attr_init(&attrB); // 调度策略 RR pthread_attr_setschedpolicy(&attrA, SCHED_RR); pthread_attr_setschedpolicy(&attrB, SCHED_RR); // 同优先级 90 param.sched_priority = 90; pthread_attr_setschedparam(&attrA, &param); pthread_attr_setschedparam(&attrB, &param); pthread_attr_setinheritsched(&attrA, PTHREAD_EXPLICIT_SCHED); pthread_attr_setinheritsched(&attrB, PTHREAD_EXPLICIT_SCHED); pthread_create(&tidA, &attrA, funcA, NULL); pthread_create(&tidB, &attrB, funcB, NULL); pthread_join(tidA, NULL); pthread_join(tidB, NULL); return 0; }

编译运行：

bash

运行

gcc sched_rr.c -o rr -pthread sudo ./rr

运行效果：A、B 按时间片交替批量打印。