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我有一个为 Linux 编写的 C++ 应用程序，其中多个boost::threads 竞争访问由互斥锁锁定的资源。为了让我的应用程序正常工作，这些线程中的大多数都需要定期访问资源。一些线程写入/刷新/更新资源，而其他线程将其用于计算或显示。我可以容忍一些余地/漂移，但不能太多（例如，如果一个线程理想情况下应该每 0.2 秒访问一次资源，我可以偶尔再等待 0.1 秒）。

我在下面给出了一个小例子：

pair<int,int> coordinates; //some shared resource (more complex in reality)
boost::mutex m; //mutex controlling access to resource

void Func1() {

  while(1) {
    usleep(1.0*1e6);
    boost::scoped_lock sl(m);
    ComputeUsingCoordinates(coordinates);

  }
}

void Func2() {
  while(1) {
    usleep(1.2*1e6);
    pair<int,int> newCoords = GetCoordinatesAcrossNetwork(); //receives update remotely
    boost::scoped_lock sl(m);
    coordinates = newCoords; //update local value of coordinates
  }
}

void Func3() {
  while(1) {
    usleep(0.5*1e6);
    boost::scoped_lock sl(m);
    Draw(coordinates); //draws coordinates on a screen
  }

}

void OtherComputation () {

  while(1) {
    //Some other computation that doesn't access the common resource, but is nevertheless competing for the CPU
  }

}

int main() {
  boost::thread thread1 = boost::thread(Func1);
  boost::thread thread2 = boost::thread(Func2);
  boost::thread thread3 = boost::thread(Func3);

  // ... other threads not accessing the resource
  boost::thread thread4 = boost::thread(OtherComputation); 
}

目前，我看到一些线程正在被饿死。为了缓解这个问题，我强制每个线程在对资源的连续访问之间休眠。通过让不同的线程休眠不同的时间，我实施了一个临时调度策略。当线程数量很少时，这似乎工作得很好，但是当我将线程添加到应用程序的不同部分时，饥饿问题似乎越来越频繁地出现。

在那儿：

  • 一种跟踪/收集关于哪些线程正在运行的数据的方法，以及何时、多长时间的线程饥饿等，以便我可以调整usleep时间间隔
  • 一种控制对互斥体的访问的方法，以便给定线程不能过于频繁地连续访问它
  • 在应用程序级别安排不同线程以防止饥饿的其他更好方法

使用实时操作系统/内核对我来说不是一个选择。目前，我也不能使用 C++11（我们将迁移到 C++11，但最早也只有几个月的时间）。

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