【C# 线程】优先级反转与优先级继承

什么是优先级反转（翻转）
优先级反转，是指在使用信号量时，可能会出现的这样一种不合理的现象，即：
    高优先级任务被低优先级任务阻塞，导致高优先级任务迟迟得不到调度。但其他中等优先级的任务却能抢到CPU资源。-- 从现象上来看，好像是中优先级的任务比高优先级任务具有更高的优先权。
具体来说：当高优先级任务正等待信号量（此信号量被一个低优先级任务拥有着）的时候，一个介于两个任务优先之间的中等优先级任务开始执行——这就会导致一个高优先级任务在等待一个低优先级任务，而低优先级任务却无法执行类似死锁的情形发生。
一个具体的例子：
假定一个进程中有三个线程Thread3(高）、Thread2（中）和Thread1（低），考虑下图的执行情况。
优先级反转实例图示

    T0时刻，Thread1运行，并获得同步资源SYNCH1；
    T1时刻，Thread2开始运行，由于优先级高于Thread1，Thread1被抢占（未释放同步资源SYNCH1），Thread2被调度执行；
    T2时刻，Thread3抢占Thread2；
    T3时刻，Thread3需要同步资源SYNCH1，但SYNCH1被更低优先级的Thread1所拥有，Thread3被挂起等待该资源
    而此时线程Thread2和Thread1都处于可运行状态，Thread2的优先级大于Thread1的优先级，Thread2被调度执行。最终的结果是高优先级的Thread3迟迟无法得到调度，而中优先级的Thread2却能抢到CPU资源。

上述现象中，优先级最高的Thread3要得到调度，不仅需要等Thread1释放同步资源（这个很正常），而且还需要等待另外一个毫不相关的中优先级线程Thread2执行完成（这个就不合理了），会导致调度的实时性就很差了。
什么是优先级继承

优先级继承就是为了解决优先级反转问题而提出的一种优化机制。其大致原理是让低优先级线程在获得同步资源的时候(如果有高优先级的线程也需要使用该同步资源时)，临时提升其优先级。以前其能更快的执行并释放同步资源。释放同步资源后再恢复其原来的优先级。

与上图相比，到了T3时刻，Thread3需要Thread1占用的同步资源SYNCH1，操作系统检测到这种情况后，就把 Thread1的优先级提高到Thread3的优先级。此时处于可运行状态的线程Thread2和Thread1中，Thread1的优先级大于Thread2的优先级，Thread1被调度执行。

Thread1执行到T4时刻，释放了同步资源SYNCH1，操作系统恢复了Thread1的优先级，Thread3获得了同步资源SYNCH1，重新进入可执行队列。处于可运行状态的线程Thread3和Thread2中，Thread3的优先级大于Thread2的优先级，所以Thread3被调度执行。

    通过优先级继承机制，可以有效解决优先级反转问题，使优先级最高的Thread3获得执行的时机提前。

现实举例：

1.当年火星探路者号（Mars Pathfinder），就由于，此处所说的，优先级反转，而导致了内部执行逻辑出错的bug：

在1997年7月4号发射后，在开始搜集气象数据之后没几天，系统（无故）重启了。

后来，当然，被相关技术人员找到问题根源，就是，这个优先级反转所导致的，然后修复了此bug。