Cocos2dx中线程优先级问题

  不论是ios还是android,遇到耗时的任务都要另起线程处理,否则程序不能及时用户的反馈。游戏中如果一圈循环不能在1/frameRate(帧率是30则1/30)秒内完成,就会有掉帧,游戏卡顿。比如,游戏中要解析一个动画json配置,需要60ms,这如果在主线程中搞就掉帧了,那么另再开个线程解析json,解析完了再通知主线程如何?这是可以的,但是考虑一种极端情况,线程切换到json解析线程,直到json解析完成后才切换到主线程,这不是一样掉帧吗!所以理想情况是让json解析线程的优先级低于主线程,在主线程空闲时才进行json解析,这就与控制线程的优先级了,那么cocos2dx中可以设置线程的优先级吗?请看下文。

1.创建线程方式

  创建线程采用c++11中thread库,但是c++11中thread没有指定线程优先级或cpu亲和度(affinity)的相关方法(比如sched_setaffinity、 SetThreadAffinityMask、 pthread_attr_setschedpolicy)。需要用到pthread库中函数(目前用的是pthread_setschedparam),才可能控制线程优先级。

2. 线程优先级:

  类unix系统中线程优先级调度策略常用的有SCHED_OTHER、SCHED_FIFO、SCHED_RR,其他的还有SCHED_BATCH、SCHED_BATCH、SCHED_IDLE。可以参考sched_setscheduler(2) - Linux man page

  SCHED_OTHER:新创建的线程默认情况下是此调度方式,主线程也是此调度方式,此调度方式没有线程优先级,在所有线程都是SCHED_OTHER调度方式时,由操作系统进行公平调度。

  SCHED_FIFO和SCHED_RR:  有优先级的调度,有优先级高的线程,操作系统运行运行优先级高的线程。当既有SCHED_OTHER也有SCHED_FIFO(或SCHED_RR)时,SCHED_FIFO(或SCHED_RR)总是先于SCHED_OTHER运行。

  SCHED_FIFO和SCHED_RR区别是:若线程优先级一样,则SCHED_FIFO按照FIFO的顺序运行,后进入的线程要等前面线程运行完或放弃cpu才能执行。SCHED_RR会进行时间片轮转,时间片到了,切换执行线程。

  SCHED_OTHER优点是不用处理线程的实时(有高优先级线程来立即切换线程)切换,cpu利用率会比SCHED_FIFO和SCHED_RR高。

  可以参考linux进程调度方法(SCHED_OTHER,SCHED_FIFO,SCHED_RR)

3.结论:

  若不改变主线程的默认调度规则SCHED_OTHER,则通过pthread_setschedparm设置线程优先级无效果,也就是说不能保证其他的线程一定不影响主线程的执行效率。若将主线程的调度规则改为SCHED_FIFO(或SCHED_RR),创建的线程也设置调度规则为SCHED_FIFO并设置低优先级,可以保证主线程有更高cpu占用率。

在AppDelegate::applicationDidFinishLaunching中加入如下代码改变主线程调度方式,游戏可以正常运行,副作用暂时没有发现。

4.测试数据

  打印的线程优先级优先级最大值最小值都是47到15,不是传说中的1到99。SCHED_OTHER max is 47, min is 15。SCHED_FIFO max is 47, min is 15。SCHED_RR max is 47, min is 15。每次测试开2个线程(线程1和线程2),分别设置调度方式和优先级,红字是令人费解的地方。

mac下mac模拟器

调度方式

优先级

Log打印次数

线程1

SCHED_OTHER

46

16374

线程2

SCHED_OTHER

16

311

线程1

SCHED_OTHER

16

579

线程2

SCHED_OTHER

46

7856

线程1

SCHED_OTHER

30

1400

线程2

SCHED_OTHER

31

8082

线程1

SCHED_OTHER

31

8628

线程2

SCHED_OTHER

30

1864

线程1

SCHED_RR

16

1099

线程2

SCHED_OTHER

46

12784

Mac下ios模拟器

调度方式

优先级

Log打印次数

线程1

SCHED_OTHER

46

16799

线程2

SCHED_OTHER

16

238

线程1

SCHED_OTHER

16

3982

线程2

SCHED_OTHER

46

103177

线程1

SCHED_OTHER

30

2147

线程2

SCHED_OTHER

31

21478

线程1

SCHED_RR

16

1674

线程2

SCHED_OTHER

46

16096

iphone 5s:

调度方式

优先级

Log打印次数

线程1

SCHED_OTHER

46

463/ 1465/1553

线程2

SCHED_OTHER

16

1781/1726/1568

线程1

SCHED_OTHER

16

1030

线程2

SCHED_OTHER

46

1284

线程1

SCHED_OTHER

30

372

线程2

SCHED_OTHER

31

2005

线程1

SCHED_RR

16

52262

线程2

SCHED_OTHER

46

1161

线程1

SCHED_RR

46

13055

线程2

SCHED_RR

16

1145

线程1

SCHED_RR

46

19858

线程2

SCHED_RR

45

2046

Mac下 app

调度方式

优先级

Log打印次数

线程1

SCHED_OTHER

46

13099

线程2

SCHED_OTHER

16

59311

线程1

SCHED_OTHER

16

45864

线程2

SCHED_OTHER

46

3598

线程1

SCHED_OTHER

30

7512

线程2

SCHED_OTHER

31

4561

线程1

SCHED_RR

16

57981

线程2

SCHED_OTHER

46

5909

线程1

SCHED_RR

46

58960

线程2

SCHED_RR

45

5494

测试代码mac app:

Cocos2dx测试代码:

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