linux线程阻塞中CPU的占用率

linux线程阻塞中CPU的占用率

一、简介

总所周知Linux系统下，我们编写的程序进入阻塞后，系统把任务挂起，交给内核进行处理，此时我们的进程CPU占用率不高，可以说是占用率0.0%，让CPU资源交给其他进程处理，这样系统执行效率就很高，系统也很安全。

使用top命令产看到列表中，CPU占用率较高的也就是0.7%。

二、线程阻塞sleep

实现秒延时的函数

unsigned int sleep(unsigned int seconds);

现在做一个测试，在mian()加入一个延时sleep()函数，同时创建一个线程也在里面键入延时函数sleep()，测试代码如下。

#include <stdio.h>
#include <sys/select.h>
#include <sys/time.h>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <stdlib.h>
#include <pthread.h>

unsigned char I_ucRunning = 0;

static void *Timer_routine(void *arg){
	//死循环执行
    while (I_ucRunning != 0) {
        printf("I'm pthread,is running\n");
        sleep(1);
        /* code */
    }
}


int main(void)
{
    int k = 0;
	//设定线程执行死循环
    I_ucRunning = 1;
    pthread_t t;
	//开启线程
    int ret= pthread_create(&t, NULL, Timer_routine, NULL);
    if(ret){
        exit(ret);
    }
    //循环处理
    for(k = 0;k < 10;k++)
    {
      sleep(1);
      printf("I'm main process.\n");
    }
    //退出线程中的死循环
    I_ucRunning = 0;
    //等待退出线程
    pthread_join(t, NULL);
    //销毁进程
    exit(0);
}

先来看看执行效果！！

看看CPU的占用率！！

在运行同时刷新了连续几十次，找不到这个进程，原因是CPU占用率太低，都排不上这个列表…
好！非常好！CPU占用率低！
但是这个函数似乎有点延时太长了

三、加重CPU负担

于是我把线程里面的sleep()给去掉后，重新编译运行，代码如下。

#include <stdio.h>
#include <sys/select.h>
#include <sys/time.h>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <stdlib.h>
#include <pthread.h>
#include <signal.h>

unsigned char I_ucRunning = 0;

static void *Timer_routine(void *arg)
{
    while (I_ucRunning != 0)
    {
        printf("I'm pthread,is running\n");
        //sleep(1);
        /* code */
    }
}


int main(void)
{
    int k = 0;

    I_ucRunning = 1;
    
    pthread_t t;

    int ret= pthread_create(&t, NULL, Timer_routine, NULL);
    if(ret){
        exit(ret);
    }

    //
    for(k = 0;k < 30;k++)
    {
      sleep(1);
      printf("I'm main process.\n");
    }
    
    //
    I_ucRunning = 0;

    //
    pthread_join(t, NULL);

    //
    exit(0);
}

运行效果是CPU的占用率达到32.7%，非常不好！！
由于我使用虚拟机运行，这种程序对我的电脑是九牛一毛，如果是放到嵌入式系统中，CPU占用率可能到达99.99%，后果是系统很卡，导致其他线程无法合理运行使得。

四、总结

合理运用阻塞函数sleep()使得线程阻塞，让出CPU资源给其他进程使用，才是高效运行系统做法，提高了系统安全性和实时性。