我某某人不允许还有人不了解《进程优先级》

Posted 2022-02-11 做1个快乐的程序员

  困扰中国男性的一大问题：先救谁?

  如上图所示，这是前几年困扰中国男性的一大难题，很多人的配偶会问出这样的疑问？在一个程序员看来，这就是一个优先级问题，你救的人在你心里的优先级肯定是高于另一个人的，那么什么是优先级呢？进程中的优先级是什么意思呢？该怎么控制优先级呢？今天小编带大家一探究竟。

进程优先级

• 1、什么是进程优先级
• 2、进程优先级存在的意义
• 3、查看、修改、操控进程优先级
• • 3.1 查看进程优先级
  • • 3.1.1 认识PRI和NI
    • 3.1.2 PRI和NI
  • 3.2 修改进程优先级

1、什么是进程优先级

  优先级本质上就是获得某种资源的优先顺序。而所谓的进程优先级就是一个进程相较于其他进程的优先级，本质就是谁先谁后的问题。

大家容易将优先级和权限混淆，这两个具有很大的差别：
  权限：权限决定的是能或不能的问题。
  优先级：在能的前提下，谁先谁后的问题。
所以要谈优先级，我们就默认是有权限的状态。

2、进程优先级存在的意义

  我们了解了什么叫做进程优先级，那进程优先级为什么要存在呢？存在的意义又是什么？这个我们要从系统角度来具体分析：
  首先，我们这里谈论的优先级是进程优先级，而进程在系统中是可能存在多个的，可是我们的计算机有可能只有一个CPU，并且大部分CPU都是单核的，这种情况下，我们的硬件资源归属于弱势资源，相反，进程则属于强势资源。我们想要做的，是要CPU执行进程，完成用户的各种任务，反过来说，我们可以看作是进程竞争式的申请CPU资源。即CPU资源有限，但申请者进程众多，所以此时操作系统对应的调度器必须得经过特殊的方式指派我们的CPU被哪个进程所拥有，这里一经指派，就会有先后的问题，那么谁先谁后就必须要有优先级的概念。

3、查看、修改、操控进程优先级

  说了这么多我们对优先级有了初步的认识，那么优先级是可控的，答案是肯定的。我们用户可以决定哪一个进程优先被调用，当我们的任务众多，但是重要性和实时性都不同的情况下，我们可以优先去做一些事情，CPU也一样，我们也可以对某些进程做一些调整，此时被调整的进程就可以被CPU优先调度。

注意点：
  A：优先级高的进程有优先执行权力，配置进程优先级对多任务环境的Linux很有用，可以改善系统性能；（只是改善了你的性能，可能会损害其他进程的性能）
  B：还可以把进程运行到指定的CPU上，这样一来，把不重要的进程安排到某个CPU，可以大大改善系统整体性能。（如果一个进程一直被一个CPU调度，那么它的上下文信息、缓存的数据就不会花太多精力去来回切换保存）
  C：调整优先级的本质是更改你所要调度的进程优先被调度，他提升的是局部的效率性能。

下面我们以Linux系统为例，为大家展示，如何查看并修改进程优先级。

3.1 查看进程优先级

3.1.1 认识PRI和NI

  我们创建一个test.c和Makefile文件，然后运行，其代码和结果如下：

图一：test.c

图二：Makefile

图三：运行结果

  我们开启一个新的终端会话窗口，然后输入命令查看进程的相关信息，ps -l可以查看当前终端会话中的进程信息，ps -al是查看该用户创建的进程信息。我们使用ps -al查看，其结果如下：

我们可以查看到进程的相关信息：
  UID：进程执行者身份，即进程是由那个用户启动的。
  PID/PPID：进程及其父进程的标识符，用来区分不同的进程。
  PRI：priority优先级，即进程优先级。
  NI：nice值。
  TTY：代表进程所对应的终端，一个运行窗口对应一个终端。

  在我们的Linux系统中，进程的优先级是由PRI+NI决定的。PRI代表这个进程可被执行的优先程度，其值越小越早被执行；NI代表这个进程的nice值Linux下一般默认PRI为80，nice值为0。

3.1.2 PRI和NI

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PRI and NI
  (1)PRI即进程的优先级，或者通俗点说就是程序被CPU执行的先后顺序，此值越小 进程的优先级别越高
  (2)那NI呢?就是我们所要说的nice值了，其表示进程可被执行的优先级的修正数值。
  (3)PRI值越小越快被执行，那么加入nice值后，将会使得PRI变为：PRI(new)=PRI(old)+nice。当nice值为负值的时候，那么该程序将会优先级值将变小，即其优先级会变高，则其越快被执行
  (4)综上，调整进程优先级，在Linux下，就是调整进程nice值 nice其取值范围是-20至19，一共40个级别。

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PRI vs NI
  (1)需要强调一点的是，进程的nice值不是进程的优先级，他们不是一个概念，但是进程nice值会影响到进程的优先级变化。
  (2)可以理解nice值是进程优先级的修正修正数据

3.2 修改进程优先级

  上一节中出现了PRI(new)和PRI(old)的概念，那么我们再ps -la时PRI那一列是old还是new呢？换句话说，我们ps -la看到的PRI是CPU真实看到的优先级数值吗？是old+nice还是其他呢？这就需要我们实际验证了。
  调整进程优先级的方法有很多，我们今天使用top命令来调整进程优先级。top我们就相当于调出了linux系统下的一个任务管理器。它会每隔一段时间刷新系统中当前所处的一些状态，类似于windows下的任务管理器。

top结果图
  但是这样我们想找到我们刚刚运行的进程是比较麻烦的，此时我们top + r，然后出现一行：PID to renice，即你想renice哪一个进程，然后输入刚刚运行进程的PID，然后回车，出现renice PID to value，即想把nice值设为多少，刚刚为0，然后我们随便设置一个数，然后回车，然后退出top界面。

图一：寻找进程

图二：修改进程优先级

  重新pa -al查看myproc进程的PRI和NI值，看是否设置成功。我们可以看到PRI已经修改了，所以我们ps -la看到的PRI是newPRI，即修改过后的优先级。

  为了让大家有一个更清晰的认识，我们继续进行上述操作，将NI值改为100，我们知道NI的范围是[-20,19]，我们强行输入100，查看结果。

top修改NI值

查看进程信息
  我们发现myproc进程的NI值为-20，PRI值为60，这个60怎么来的呢？这是因为我们的PRI初始值为80，NI为0，然后NI最低为-20，当我们设置-100时，也是最小-20，所以80-20等于60。即我们每次设置NI，其PRI都是从80+NI，跟我们上一次设置无关。这也验证了我们的结论，每次的PRI都是从默认的80开始的。
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以上，我们就介绍了什么是进程优先级、进程优先级的意义，以及怎么查看和修改进程优先级，如果大家看了文章后进行操作有问题或者不懂得地方，及时私聊作者。如果文章对你有帮助，快点三连吧!!!