调度程序有时会在启动时忽略分叉进程

我正在帮助我的一个朋友用C++实现一个软件，该软件使用四个进程，这些进程应该在单核上准并行运行。

四个进程中的三个进程是通过使用fork()-函数创建的。这些进程由三个信号量(semaOne、semaTwo和semaThree)同步，并在无尽循环中一个接一个地运行"接力赛"(proc1->proc2->proc3->proc1->…)。第四个进程(显然是父进程)是看门狗进程，它执行自己的无尽循环并观察三个子进程。考虑孩子们按预期运作，信号量和同步。

看门狗的实现非常原始，但已经足够了。孩子们用他们的PID向看门狗注册，现在有义务每隔一段时间tick看门狗，并通过这样做来增加计数器。当调度程序允许看门狗运行时，看门狗本身会checks子项，并递减每个注册子项的计数器。如果任何计数器达到0状态，则看门狗应该采取行动。

问题是，有时当我们启动软件时，看门狗进程(在一个无休止的循环中调用它的check-函数)会占据主动，无休止地运行，似乎被调度器忽略了，所以孩子们永远不会运行。经过几次启动软件的尝试，我们很幸运，孩子们成功地开始了他们的"接力赛"，然后一切都很好。

正如我所认识到的，调度器在循环模式下工作，应该在所有进程之间分配CPU资源，但这似乎无法正常工作。

如果需要，请询问更多信息！

附言：环境是运行在虚拟盒子中的Ubuntu Linux 16.04

正如你所看到的，我已经尝试降低父亲进程的优先级，希望这会影响调度器，并敦促它为孩子们留出一个时间段，但这从未发生过。

// main.cpp
// Shared memory allocation and instantiation of semaphores happen here
// This part of the code relies on a simple framework that was given
// by the lecturer. It works as expected and is of no concern in the scope
// of the actual problem.
CWatchdog myWD;
pthread_t proc1 = 0;
pthread_t proc2 = 0;
pthread_t proc3 = 0;
int main(void) {
pthread_t PID;
myWD.init();
PID = fork();
if (PID == 0) {
// proc1
proc1 = getpid();
myWD.register(proc1);
while (true) {
semaOne->take();
std::cout << "[PROC 1] here" << std::endl;
// per1form proc1 task here and TICK the watchdog
myWD.tick(proc1);
usleep(2000000);
semaTwo->give();
}
} else if (fork() == 0) {
// proc2
proc2 = getpid();
myWD.register(proc2);
while (true) {
semaTwo->take();
std::cout << "[PROC 2] here" << std::endl;
// perform proc2 task here and TICK the watchdog
myWD.tick(proc2);
usleep(2000000);
semaThree->give();
}
} else if (fork() == 0) {
// proc3
proc3 = getpid();
myWD.register(proc3);
while (true) {
semaThree->take();
std::cout << "[PROC 3] here" << std::endl;
// perform proc3 task here and TICK the watchdog
myWD.tick(proc3);
usleep(2000000);
semaOne->give();
}
} else {
pthread_t wdProcID = getpid();
int myPrio = 0;
myPrio = getpriority(PRIO_PROCESS, 0);
// 0 for current process!
std::cout << "[WD] PID, priority (old) " << wdProcID << ", " << myPrio << std::endl;
setpriority(PRIO_PROCESS, 0, -20);
while (true) {
std::cout << "[WD] here" << std::endl;
// perform watchdog task here: CHECK the children
myWD.check();
usleep(50000);
}
return 0;
}
}

我们想要实现的是：即使看门狗/父亲进程在启动时很早就进入了循环，调度器也会给孩子们提供运行的时间段。