Linux: 进程优先级

骑猪看日落 2024-04-06 15:46 21阅读 0赞

#### Linux: 进程优先级 ####

*  一、进程优先级概念
 *  二、如何查看进程优先级
 *  三、如何修改进程的优先级（PRL vs NI）
 *  四、为何优先级PRL必须限定范围
 *  五、进程其他特性

## 一、进程优先级概念 ##

优先级的本质就是排队，而排队则是资源不足所引起的。在计算机中，CPU的个数是有限的（大部分都是一个），并且在同一时间内CPU只能调度执行一个进程。CPU的资源严重不足，必然衍生出进程竞争，即进程优先级。  
 进程优先级是操作系统用于确定进程执行顺序的一个参数，它反映了进程在CPU资源分配中的先后顺序。

## 二、如何查看进程优先级 ##

在Linux或unix操作系统中，我们可以通过输入`ps -la`指令，会看到下面这些信息：

![在这里插入图片描述][1b5294a4748c4561b66993ff14abf5ea.png]

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>选项</th> 
   <th>意义</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>F</td> 
   <td>进程标志，说明进程的权限，常见的标志有两个：1：进程可以被复制，但是不能被执行；4：进程使用超级用户权限；</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>S</td> 
   <td>进程状态</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>UID</td> 
   <td>进程执行者</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>PID</td> 
   <td>进程表示符，该进程的代号</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>PPID</td> 
   <td>当前进程是由那个进程衍生出来的，即父进程的代号</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td><font><strong>PRL</strong></font></td> 
   <td><font><strong>进程可被执行的优先级，数字越小，优先级越高。</strong></font></td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td><font><strong>NI</strong></font></td> 
   <td><font><strong>nice值，进程的优先级修正数据，用于调整优先级大小</strong></font></td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>C</td> 
   <td>进程CPU的占有率</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>ADDR</td> 
   <td>进程在内存中的位置</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>SZ</td> 
   <td>进程占用内存大小</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>WCHAN</td> 
   <td>进程是否被允许，-表示进程被运行</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>TIME</td> 
   <td>进程占用 CPU 的运算时间</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>CMD</td> 
   <td>产生该进程的命令名</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

## 三、如何修改进程的优先级（PRL vs NI） ##

PRL表示进程的优先级，数字越小，进程优先级越高，一般情况下PRL默认80。NI表示进程的nice值，用于调整PRL的大小。调整方式为：`PRL(新) = PRL(旧) + NI`。

但进程的PRL是有范围的，`从60~99`， 分为40个等级。NI值最小为-20，超出部分统一按-20处理；最大为19，超出部分按19处理。

## 四、为何优先级PRL必须限定范围 ##

PRL越小，进程被调度的优先级越高。但操作系统作为一款管理进程（功能之一）的软件，OS在调度进程时，需要较为均衡的让每一个进程都被调度。

如果PRL范围不进行限制，会由于人为原因导致某些进程优先级较高，一直被CPU调度。进而导致一些优先级低的进程长时间无法被OS调度。

## 五、进程其他特性 ##

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>进程特性</th> 
   <th>产生原因</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>竞争性</td> 
   <td>统进程数目众多，而CPU资源只有少量，甚至1个，所以进程之间是具有竞争属性的。为了高效完成任务，更合理竞争相关资源，便具有了优先级。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>独立性</td> 
   <td>多进程运行，需要独享各种资源，多进程运行期间互不干扰。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>并行</td> 
   <td>多个进程在多个CPU下分别，同时进行运行，这称之为并行。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>并发</td> 
   <td>多个进程在一个CPU下采用进程切换的方式，在一段时间之内，让多个进程都得以推进，称之为并发。</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

[1b5294a4748c4561b66993ff14abf5ea.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/04/06/1a73cec5396d44f9942874915dfef9f2.png