linux中進(jìn)程有沒(méi)有優(yōu)先級(jí)

今天小編給大家分享一下linux中進(jìn)程有沒(méi)有優(yōu)先級(jí)的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，內(nèi)容詳細(xì)，邏輯清晰，相信大部分人都還太了解這方面的知識(shí)，所以分享這篇文章給大家參考一下，希望大家閱讀完這篇文章后有所收獲，下面我們一起來(lái)了解一下吧。

linux中進(jìn)程有優(yōu)先級(jí)。Linux是一個(gè)多用戶、多任務(wù)的操作系統(tǒng)，系統(tǒng)中通常運(yùn)行著非常多的進(jìn)程，但CPU在一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)只能運(yùn)算一條指令；哪個(gè)進(jìn)程應(yīng)該先運(yùn)算，誰(shuí)應(yīng)該后運(yùn)算呢？這就需要由進(jìn)程的優(yōu)先級(jí)來(lái)決定了。在Linux系統(tǒng)中，表示進(jìn)程優(yōu)先級(jí)的有兩個(gè)參數(shù)：Pri和Nice；進(jìn)程優(yōu)先級(jí)是PRI值不是Nice值，但是Nice值會(huì)影響優(yōu)先級(jí)。

Linux-進(jìn)程的優(yōu)先級(jí)

Linux 是一個(gè)多用戶、多任務(wù)的操作系統(tǒng)，系統(tǒng)中通常運(yùn)行著非常多的進(jìn)程。但是 CPU 在一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)只能運(yùn)算一條指令（現(xiàn)在的 CPU 采用了多線程、多核心技術(shù)，所以在一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)可以運(yùn)算多條指令。 但是同時(shí)運(yùn)算的指令數(shù)也遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于系統(tǒng)中的進(jìn)程總數(shù)），那問(wèn)題來(lái)了：誰(shuí)應(yīng)該先運(yùn)算，誰(shuí)應(yīng)該后運(yùn)算呢？這就需要由進(jìn)程的優(yōu)先級(jí)來(lái)決定了。

• cpu分配資源的先后順序就是優(yōu)先級(jí)

• 優(yōu)先權(quán)高的進(jìn)程有優(yōu)先執(zhí)行的權(quán)利，

• 可以讓進(jìn)程運(yùn)行在指定的cpu上，改善系統(tǒng)整體性能

另外，CPU 在運(yùn)算數(shù)據(jù)時(shí)，不是把一個(gè)集成算完成，再進(jìn)行下一個(gè)進(jìn)程的運(yùn)算，而是先運(yùn)算進(jìn)程 1，再運(yùn)算進(jìn)程 2，接下來(lái)運(yùn)算進(jìn)程 3，然后再運(yùn)算進(jìn)程 1，直到進(jìn)程任務(wù)結(jié)束。不僅如此，由于進(jìn)程優(yōu)先級(jí)的存在，進(jìn)程并不是依次運(yùn)算的，而是哪個(gè)進(jìn)程的優(yōu)先級(jí)高，哪個(gè)進(jìn)程會(huì)在一次運(yùn)算循環(huán)中被更多次地運(yùn)算。

這樣說(shuō)很難理解，我們換一種說(shuō)法。假設(shè)我現(xiàn)在有 4 個(gè)孩子（進(jìn)程）需要喂飯（運(yùn)算），我更喜歡孩子 1（進(jìn)程 1 優(yōu)先級(jí)更高），孩子 2、孩子 3 和孩子 4 一視同仁（進(jìn)程 2、進(jìn)程 3 和進(jìn)程 4 的優(yōu)先級(jí)一致）?，F(xiàn)在我開(kāi)始喂飯了，我不能先把孩子 1 喂飽，再喂其他的孩子，而是需要循環(huán)喂飯（CPU 運(yùn)算時(shí)所有進(jìn)程循環(huán)運(yùn)算）。那么，我在喂飯時(shí)（運(yùn)算），會(huì)先喂孩子 1 一口飯，然后再去喂其他孩子。而且在一次循環(huán)中，先喂孩子 1 兩口飯，因?yàn)槲腋矚g孩子 1（優(yōu)先級(jí)高），而喂其他的孩子一口飯。這樣，孩子 1 會(huì)先吃飽（進(jìn)程 1 運(yùn)算得更快），因?yàn)槲腋矚g孩子 1。

查看進(jìn)程優(yōu)先級(jí)

1.使用ps-al，可以看進(jìn)程的優(yōu)先級(jí)

2.PRI和NI

在 Linux 系統(tǒng)中，表示進(jìn)程優(yōu)先級(jí)的有兩個(gè)參數(shù)：Priority 和 Nice。

[root@localhost ~]# ps -le
F S UID PID PPID C PRI NI ADDR  SZ WCHAN TTY    TIME  CMD
4 S   0   1    0 0  80  0    - 718     -   ? 00:00:01 init
1 S   0   2    0 0  80  0    -   0     -   ? 00:00:00 kthreadd
...省略部分輸出...

其中，PRI 代表 Priority，NI 代表 Nice。這兩個(gè)值都表示優(yōu)先級(jí)，數(shù)值越小代表該進(jìn)程越優(yōu)先被 CPU 處理。不過(guò)，PRI值是由內(nèi)核動(dòng)態(tài)調(diào)整的，用戶不能直接修改。所以我們只能通過(guò)修改 NI 值來(lái)影響 PRI 值，間接地調(diào)整進(jìn)程優(yōu)先級(jí)。

PRI 和 NI 的關(guān)系如下：

PRI (最終值) = PRI (原始值) + NI

其實(shí)，大家只需要記得，我們修改 NI 的值就可以改變進(jìn)程的優(yōu)先級(jí)即可。NI 值越小，進(jìn)程的 PRI 就會(huì)降低，該進(jìn)程就越優(yōu)先被 CPU 處理；反之，NI 值越大，進(jìn)程的 PRI 值就會(huì)増加，該進(jìn)程就越靠后被 CPU 處理。

修改 NI 值時(shí)有幾個(gè)注意事項(xiàng)：

• NI 范圍是 -20~19。

• 普通用戶調(diào)整 NI 值的范圍是 0~19，而且只能調(diào)整自己的進(jìn)程。

• 普通用戶只能調(diào)高 NI 值，而不能降低。如原本 NI 值為 0，則只能調(diào)整為大于 0。

• 只有 root 用戶才能設(shè)定進(jìn)程 NI 值為負(fù)值，而且可以調(diào)整任何用戶的進(jìn)程。

查看查看并修改nice值的命令

1.用top命令查看并修改nice值

輸入top-按r ，輸入進(jìn)程pid，輸入nice值。（如果顯示拒絕提升的話，使用sudo提升top命令的權(quán)限）。

2.其他概念

• 競(jìng)爭(zhēng)性：系統(tǒng)數(shù)目很多，但只有cpu數(shù)量少，甚至只有一個(gè)，所以進(jìn)程之間是具有競(jìng)爭(zhēng)屬性的。為了高效完成任務(wù)，更合理競(jìng)爭(zhēng)相關(guān)資源，便具有了優(yōu)先級(jí)。

• 獨(dú)立性：多進(jìn)程運(yùn)行，需要獨(dú)享各種資源，所以多進(jìn)程期間互不干擾。

• 并行：多個(gè)進(jìn)程在多個(gè)cpu中進(jìn)行，同時(shí)進(jìn)行運(yùn)行，稱為并行。

• 并發(fā)：多個(gè)進(jìn)程在一個(gè)cpu上采用進(jìn)程切換的方式，在一段時(shí)間內(nèi)，讓多個(gè)進(jìn)程得以推進(jìn)，稱為并發(fā)。

進(jìn)程優(yōu)先級(jí)是 PRI 值不是 Nice 值，但是 Nice 值會(huì)影響優(yōu)先級(jí)

PRI 也還是比較好理解的，即進(jìn)程的優(yōu)先級(jí)，或者通俗點(diǎn)說(shuō)就是程序被 CPU 執(zhí)行的先后順序，此值越小進(jìn)程的優(yōu)先級(jí)別越高。那 NI 呢？就是我們所要說(shuō)的 nice 值了，其表示進(jìn)程可被執(zhí)行的優(yōu)先級(jí)的修正數(shù)值。如前面所說(shuō)， PRI 值越小越快被執(zhí)行，那么加入 nice 值后，將會(huì)使得 PRI 變?yōu)椋?PRI(new)=PRI(old)+nice 。

到目前為止，更需要強(qiáng)調(diào)一點(diǎn)的是，進(jìn)程的 nice 值不是進(jìn)程的優(yōu)先級(jí)，他們不是一個(gè)概念，但是進(jìn)程 nice 值會(huì)影響到進(jìn)程的優(yōu)先級(jí)變化。

通過(guò)調(diào)整 nice 值，更改進(jìn)程優(yōu)先級(jí)， nice 調(diào)整范圍是 -20~19 。

進(jìn)程優(yōu)先級(jí)與變動(dòng)影響因素與原理

調(diào)度策略： RR 調(diào)度和 FIFO 調(diào)度的進(jìn)程屬于實(shí)時(shí)進(jìn)程，以分時(shí)調(diào)度( OTHER )的進(jìn)程是非實(shí)時(shí)進(jìn)程。

FIFO （先進(jìn)先出）和 RR （時(shí)間片輪轉(zhuǎn)）用于實(shí)時(shí)進(jìn)程， OTHER （分時(shí)調(diào)度）用于非實(shí)時(shí)進(jìn)程；實(shí)時(shí)進(jìn)程會(huì)搶占普通進(jìn)程; FIFO 會(huì)導(dǎo)致同優(yōu)先級(jí)實(shí)時(shí)進(jìn)程始終占用 CPU ， RR 會(huì)保證同優(yōu)先級(jí)實(shí)時(shí)進(jìn)程按時(shí)間片輪流執(zhí)行。

實(shí)時(shí)進(jìn)程優(yōu)先級(jí)高于普通進(jìn)程，實(shí)時(shí)進(jìn)程使用靜態(tài)優(yōu)先級(jí)調(diào)度、非實(shí)時(shí)進(jìn)程使用動(dòng)態(tài)優(yōu)先級(jí)調(diào)度，非實(shí)時(shí)進(jìn)程動(dòng)態(tài)優(yōu)先級(jí)通過(guò) nice 調(diào)整、可能受 bonus 影響。

Linux進(jìn)程有兩種優(yōu)先級(jí)：普通進(jìn)程優(yōu)先級(jí)（使用 SCHED_NORMAL 調(diào)度策略），以及實(shí)時(shí)進(jìn)程優(yōu)先級(jí)（使用 SCHED_FIFO 或 SCHED_RR 調(diào)度策略）

不同調(diào)度策略的實(shí)時(shí)進(jìn)程只有在相同優(yōu)先級(jí)時(shí)才有可比性，任何時(shí)候，實(shí)時(shí)進(jìn)程的優(yōu)先級(jí)都高于普通進(jìn)程

Linux對(duì)實(shí)時(shí)進(jìn)程使用靜態(tài)優(yōu)先級(jí)調(diào)度，對(duì)普通的進(jìn)程（非實(shí)時(shí)進(jìn)程），根據(jù)動(dòng)態(tài)優(yōu)先級(jí)進(jìn)行調(diào)度。

實(shí)時(shí)進(jìn)程，只有靜態(tài)優(yōu)先級(jí)(在 0~MAX_RT_PRIO-1 間，默認(rèn) MAX_RT_PRIO 為 100 ）, 內(nèi)核不會(huì)再根據(jù)休眠等因素對(duì)其靜態(tài)優(yōu)先級(jí)做調(diào)整；

實(shí)時(shí)進(jìn)程 0-99 號(hào)優(yōu)先級(jí)每一個(gè)優(yōu)先級(jí)對(duì)應(yīng)一個(gè)優(yōu)先級(jí)隊(duì)列（鏈表），先執(zhí)行數(shù)值高的對(duì)應(yīng)的鏈表（0號(hào)最低），可由后面所述的 chrt 以及 相應(yīng)函數(shù)修改該優(yōu)先級(jí)；

非實(shí)時(shí)進(jìn)程靜態(tài)優(yōu)先級(jí)可通過(guò) nice 值（ -20~19 ）調(diào)整： static_prio=MAX_RT_PRIO + nice + 20 。

nice 只影響非實(shí)時(shí)進(jìn)程(靜態(tài)優(yōu)先級(jí)在 100~139 之間)， nice 越大靜態(tài)優(yōu)先級(jí)值越大，優(yōu)先級(jí)越低。

非實(shí)時(shí)進(jìn)程動(dòng)態(tài)優(yōu)先級(jí)根據(jù)靜態(tài)優(yōu)先級(jí)和 bonus 計(jì)算: dynamic_prio = max (100, min (static_prio - bonus + 5, 139))

bonus 反映進(jìn)程平均睡眠時(shí)間（范圍 0~10 ），睡眠時(shí)間越多越可能是交互進(jìn)程，每次輪到它運(yùn)行時(shí)它就越可能不會(huì)使用完時(shí)間片再釋放 cpu 。

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