linux进程优先级

我们知道 CPU 一秒钟可以运作多达数 G 的微指令次数,透过核心的 CPU 排程可以让各进程被 CPU 所切换运作, 因此每个进程在一秒钟内或多或少都会被 CPU 执行部分的脚本。如果进程都是 集中在一个队列中等待 CPU 的运作, 而不具有优先级之分,也就是像我们去游乐场玩热门游戏需 要排队一样,每个人都是照顺序来! 你玩过一遍后还想再玩 (没有执行完毕),请到后面继续排队等 待。情况有点像底下这样:
图 16.3.1、并没有优先级的进程队列示意图
上图中假设 pro1, pro2 是紧急的进程, pro3, pro4 是一般的进程,在这样的环境中,由于不具有优 先级, 唉啊!pro1, pro2 还是得要继续等待而没有优待呢!如果 pro3, pro4 的工作又臭又长!那么 紧急的 pro1, pro2 就得要等待个老半天才能够完成!真麻烦啊!所以啰,我们想要将进程分优先级 啦!如果优先序较高则运作次数可以较多次, 而不需要与较慢优先的进程抢位置!我们可以将进程 的优先级与 CPU 排程进行如下图的解释:图 16.3.2、具有优先级的进程队列示意图 如上图所示,具高优先权的 pro1, pro2 可以被取用两次,而较不重要的 pro3, pro4 则运作次数较少。 如此一来 pro1, pro2 就可以较快被完成啦!要注意,上图仅是示意图,并非较优先者一定会被运作 两次啦! 为了要达到上述的功能,我们 Linux 给予进程一个所谓的『优先执行序 (priority, PRI)』, 这个 PRI 值越低代表越优先的意思。不过这个 PRI 值是由核心动态调整的, 用户无法直接调整 PRI 值的。先来瞧瞧 PRI 曾在哪里出现?

[root@initroot ~]# ps -l
F S   UID   PID  PPID  C PRI  NI ADDR SZ WCHAN  TTY          TIME CMD
0 S  1000  1743  1737  0  80   0 -  6115 wait   pts/0    00:00:00 bash
4 R  1000  3700  1743  0  80   0 -  7663 -      pts/0    00:00:00 ps

# 你应该要好奇,怎么我的 NI 已经是 10 了?还记得刚刚 top 的测试吗?我们在那边就有改过一次喔! 由于 PRI 是核心动态调整的,我们用户也无权去干涉 PRI !那如果你想要调整进程的优先执行序 时,就得要透过 Nice 值了!Nice 值就是上表的 NI 啦!一般来说, PRI 与 NI 的相关性如下:
PRI(new) = PRI(old) + nice
不过你要特别留意到,如果原本的 PRI 是 50 ,并不是我们给予一个 nice = 5 ,就会让 PRI 变成 55 喔! 因为 PRI 是系统『动态』决定的,所以,虽然 nice 值是可以影响 PRI ,不过, 最终的 PRI 仍是要经过系统分析后才会决定的。另外, nice 值是有正负的喔,而既然 PRI 越小越早被执行, 所 以,当 nice 值为负值时,那么该进程就会降低 PRI 值,亦即会变的较优先被处理。此外,你必须 要留意到:
nice 值可调整的范围为 -20 ~ 19 ;
root 可随意调整自己或他人进程的 Nice 值,且范围为 -20 ~ 19 ;
一般使用者仅可调整自己进程的 Nice 值,且范围仅为 0 ~ 19 (避免一般用户抢占系统资源);
一般使用者仅可将 nice 值越调越高,例如本来 nice 为 5 ,则未来仅能调整到大于 5;
这也就是说,要调整某个进程的优先执行序,就是『调整该进程的 nice 值』啦!那么如何给予某个 进程 nice 值呢?有两种方式,分别是:
一开始执行程序就立即给予一个特定的 nice 值:用 nice 指令;
调整某个已经存在的 PID 的 nice 值:用 renice 指令。

[root@initroot ~]# nice [-n 数字] command

选项与参数:
-n:后面接一个数值,数值的范围 -20 ~ 19。
范例一:用 root 给一个 nice 值为 -5 ,用于执行 vim ,并观察该进程!

[root@initroot ~]# nice -n -5 vim &
[1] 19865
[root@initroot ~]# ps -l
F S
UID
PID
PPID
C PRI NI ADDR SZ WCHAN TTY
10 - 29068 wait
4 S 0 14836 14835 0 90
4 T 0 19865 14836 0 85
0 R 0 19866 14836 0 90
# 原本的 bash PRI 为 90
pts/0
5 - 37757 signal pts/0
10 - 30319 -
pts/0
TIME CMD
00:00:00 bash
00:00:00 vim
00:00:00 ps

,所以 vim 默认应为 90。不过由于给予 nice 为 -5 ,
因此 vim 的 PRI 降低了!RPI 与 NI 各减 5 !但不一定每次都是正好相同喔!因为核心会动态调整

[root@initroot ~]# kill -9 %1 #测试完毕将 vim 关闭

就如同前面说的, nice 是用来调整进程的执行优先级!这里只是一个执行的范例罢了! 通常什么 时候要将 nice 值调大呢?举例来说,系统的背景工作中, 某些比较不重要的进程之进行:例如备 份工作!由于备份工作相当的耗系统资源, 这个时候就可以将备份的指令之 nice 值调大一些,可 以使系统的资源分配的更为公平!

nice命令用于调整进程的调度优先级

Usage:
nice [OPTION] [COMMAND [ARG]...]
Run COMMAND with an adjusted niceness, which affects process scheduling.
With no COMMAND, print the current niceness. Niceness values range from
-20 (most favorable to the process) to 19 (least favorable to the process).
Mandatory arguments to long options are mandatory for short options too.
-n, --adjustment=N add integer N to the niceness (default 10)
--help display this help and exit
--version output version information and exit

NOTE: your shell may have its own version of nice, which usually supersedes
the version described here. Please refer to your shell's documentation
for details about the options it supports.

GNU coreutils online help: http://www.gnu.org/software/coreutils Full documentation at:
http://www.gnu.org/software/coreutils/nice or available locally via:
info '(coreutils) nice invocation'

[root@initroot ~]# renice [number] PID

选项与参数:
PID :某个进程的 ID 啊!
范例一:找出自己的 bash PID ,并将该 PID 的 nice 调整到 -5

[root@initroot ~]# ps -l
F S
UID
PID
PPID
C PRI NI ADDR SZ WCHAN TTY
TIME CMD
4 S 0 14836 14835 0 90 10 - 29068 wait pts/0 00:00:00 bash
0 R 0 19900 14836 0 90 10 - 30319 - pts/0 00:00:00 ps
[root@initroot ~]# renice -5 14836
14836 (process ID) old priority 10, new priority -5
[root@initroot ~]# ps -l
F S
UID
PID
PPID
C PRI NI ADDR SZ WCHAN TTY
TIME CMD
4 S 0 14836 14835 0 75 -5 - 29068 wait pts/0 00:00:00 bash
0 R 0 19910 14836 0 75 -5 - 30319 - pts/0 00:00:00 

ps如果要调整的是已经存在的某个进程的话,那么就得要使用 renice 了。使用的方法很简单, renice 后 面接上数值及 PID 即可。因为后面接的是 PID ,所以你务必要以 ps 或者其他进程观察的指令去 找出 PID 才行啊!
由上面这个范例当中我们也看的出来,虽然修改的是 bash 那个进程,但是该进程所触发的 ps 指令 当中的 nice 也会继承而为 -5 喔!了解了吧!整个 nice 值是可以在父进程 --> 子进程之间传递的 呢! 另外,除了 renice 之外,其实那个 top 同样的也是可以调整 nice 值的!

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