Linux进程优先级
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2023-03-14
Linux 是一个多用户、多任务的操作系统，系统中通常运行着非常多的进程。但是 CPU 在一个时钟周期内只能运算一条指令（现在的 CPU 采用了多线程、多核心技术，所以在一个时钟周期内可以运算多条指令。 但是同时运算的指令数也远远小于系统中的进程总数），那问题来了：谁应该先运算，谁应该后运算呢？这就需要由进程的优先级来决定了。
另外，CPU 在运算数据时，不是把一个集成算完成，再进行下一个进程的运算，而是先运算进程 1，再运算进程 2，接下来运算进程 3，然后再运算进程 1，直到进程任务结束。不仅如此，由于进程优先级的存在，进程并不是依次运算的，而是哪个进程的优先级高，哪个进程会在一次运算循环中被更多次地运算。
这样说很难理解，我们换一种说法。假设我现在有 4 个孩子（进程）需要喂饭（运算），我更喜欢孩子 1（进程 1 优先级更高），孩子 2、孩子 3 和孩子 4 一视同仁（进程 2、进程 3 和进程 4 的优先级一致）。现在我开始喂饭了，我不能先把孩子 1 喂饱，再喂其他的孩子，而是需要循环喂饭（CPU 运算时所有进程循环运算）。那么，我在喂饭时（运算），会先喂孩子 1 一口饭，然后再去喂其他孩子。而且在一次循环中，先喂孩子 1 两口饭，因为我更喜欢孩子 1（优先级高），而喂其他的孩子一口饭。这样，孩子 1 会先吃饱（进程 1 运算得更快），因为我更喜欢孩子 1。
在 Linux 系统中，表示进程优先级的有两个参数：Priority 和 Nice。还记得 "ps -le" 命令吗？
PRI 和 NI 的关系如下：
修改 NI 值时有几个注意事项：
另外，CPU 在运算数据时，不是把一个集成算完成，再进行下一个进程的运算，而是先运算进程 1，再运算进程 2，接下来运算进程 3，然后再运算进程 1，直到进程任务结束。不仅如此，由于进程优先级的存在，进程并不是依次运算的，而是哪个进程的优先级高，哪个进程会在一次运算循环中被更多次地运算。
这样说很难理解，我们换一种说法。假设我现在有 4 个孩子（进程）需要喂饭（运算），我更喜欢孩子 1（进程 1 优先级更高），孩子 2、孩子 3 和孩子 4 一视同仁（进程 2、进程 3 和进程 4 的优先级一致）。现在我开始喂饭了，我不能先把孩子 1 喂饱，再喂其他的孩子，而是需要循环喂饭（CPU 运算时所有进程循环运算）。那么，我在喂饭时（运算），会先喂孩子 1 一口饭，然后再去喂其他孩子。而且在一次循环中，先喂孩子 1 两口饭，因为我更喜欢孩子 1（优先级高），而喂其他的孩子一口饭。这样，孩子 1 会先吃饱（进程 1 运算得更快），因为我更喜欢孩子 1。
在 Linux 系统中，表示进程优先级的有两个参数：Priority 和 Nice。还记得 "ps -le" 命令吗？
[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 ...省略部分输出...其中，PRI 代表 Priority，NI 代表 Nice。这两个值都表示优先级，数值越小代表该进程越优先被 CPU 处理。不过，PRI值是由内核动态调整的，用户不能直接修改。所以我们只能通过修改 NI 值来影响 PRI 值，间接地调整进程优先级。
PRI 和 NI 的关系如下：
PRI (最终值) = PRI (原始值) + NI
其实，大家只需要记得，我们修改 NI 的值就可以改变进程的优先级即可。NI 值越小，进程的 PRI 就会降低，该进程就越优先被 CPU 处理；反之，NI 值越大，进程的 PRI 值就会増加，该进程就越靠后被 CPU 处理。修改 NI 值时有几个注意事项：
- NI 范围是 -20~19。
- 普通用户调整 NI 值的范围是 0~19，而且只能调整自己的进程。
- 普通用户只能调高 NI 值，而不能降低。如原本 NI 值为 0，则只能调整为大于 0。
- 只有 root 用户才能设定进程 NI 值为负值，而且可以调整任何用户的进程。