3. 线程优先级与调度策略：SCHED_FIFO/SCHED_RR/SCHED_OTHER 区别、优先级数值映射、nice 值与实时优先级转换

3.1 调度策略分类与特性

Linux 内核为线程提供了三种主要的调度策略，它们决定了线程在 CPU 上的运行顺序和时间分配。RTL 场景下，SystemUI 的触摸响应、动画渲染等关键线程必须使用实时策略才能保证低延迟。

3.2 实时优先级数值映射

实时优先级范围 1~99（数值越大优先级越高）。普通线程通过 nice 值映射到 100~139 的静态优先级，但实时优先级与 nice 值完全独立。调度器选择线程时首先比较调度策略：实时线程始终优先于普通线程运行。

// 实时优先级 99 为最高，1 为最低
// 普通优先级由 nice 值计算：prio = 120 + nice（nice 范围 -20~19）
// 例如 nice=-20 → prio=100（最高普通优先级）
// 实时线程的 prio 范围为 0~99，直接对应实时优先级

3.3 nice 值与实时优先级转换

传统 nice 值只能调整普通调度策略的相对优先级，无法进入实时域。RTL 调优中需要通过 sched_setscheduler() 系统调用直接设置调度策略和实时优先级。

#include <sched.h>
#include <sys/resource.h>

// 设置当前线程为 SCHED_FIFO，优先级 80
struct sched_param param;
param.sched_priority = 80;
if (sched_setscheduler(0, SCHED_FIFO, &param) == -1) {
    // 需要 CAP_SYS_NICE 权限
    perror("sched_setscheduler");
}

// 读取当前调度策略和优先级
int policy;
sched_getparam(0, &param);
policy = sched_getscheduler(0);

3.4 调度策略选择流程与调试命令

实际调优时，按以下流程确定每个关键线程的策略与优先级：

1. 识别 RTL 关键线程：InputReader、TouchAnimator、Choreographer 等
2. 设定为 SCHED_FIFO，优先级 90~95（留出空间给更高优先级的系统中断）
3. 非关键线程保持 SCHED_OTHER，通过 nice 值微调
4. 使用 schedtool 或 chrt 命令行工具在线验证

# 查看线程调度策略和优先级（PID 1234）
adb shell "cat /proc/1234/sched | grep -E '(policy|prio)'"

# 使用 chrt 设置实时优先级（需要 root）
adb shell "chrt -f -p 90 1234"

# 查看所有线程的调度策略（-e 显示所有线程）
adb shell "chrt -p -e 1234"

# 查看可用优先级范围
adb shell "chrt -m"

3.5 优先级继承与反转风险

当高优先级实时线程等待低优先级线程持有的锁时，会发生优先级反转。RTL SystemUI 中应使用支持优先级继承的互斥锁（PTHREAD_PRIO_INHERIT）来避免。

pthread_mutexattr_t attr;
pthread_mutexattr_init(&attr);
pthread_mutexattr_setprotocol(&attr, PTHREAD_PRIO_INHERIT);
pthread_mutex_t lock;
pthread_mutex_init(&lock, &attr);

3.6 常见错误与稳定性优化

• 将 SCHED_FIFO 用于所有线程： 导致普通线程饥饿，系统响应下降。应仅用于触摸、动画、输入等关键路径。
• 优先级设定过高（≥96）： 可能阻塞软中断 ksoftirqd，引起网络/IO 延迟。
• 忘记设置优先级继承： 实时线程等待普通线程锁时，优先级反转持续数秒。
• 使用 setThreadPriority() 设置实时优先级： Android SDK 不直接暴露实时调度，必须通过 JNI 调用 sched_setscheduler 或使用 android.os.Process.setThreadScheduler()（Android 12+ 隐藏 API）。