【Linux】进程周边之优先级、调度与切换
目录
一、优先级
1.为什么要有进程优先级？
2.什么是进程优先级？
3.优先级的初始设定
3.1 PRI 和 NI
3.2如何修改优先级？（sudo/root）
3.2.1 概念：
3.2.2 如何查看进程的优先级？
3.3.3 或者查看某个特定进程的优先级？
3.3.4使用top指令修改NI
3.3.5 使用renice指令修改NI
3.3为什么优先级不能随意修改?
3.4进程相关的一些概念
一、优先级
1.为什么要有进程优先级？
资源过少！
当计算机中的某种资源数量，与即将使用该资源的进程数量相比，比较少。
不能立刻满足进程的需求。
因此，进程需要进行排队，等待这种资源。
使用优先级，确定进程被执行的先后顺序。
2.什么是进程优先级？
- cpu资源分配的先后顺序，就是指进程的优先权（priority）。
- 优先权高的进程有优先执行权利。配置进程优先权对多任务环境的linux很有用，可以改善系统性能。
- 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。
3.优先级的初始设定
3.1 PRI 和 NI
在Linux中，优先级就是一个int类型的变量。
- PRI ： 代表这个进程可被执行的优先级， 其值越小越早被执行
- NI ：代表这个进程的nice值， 我们通常通过修改nice值来修改PR
在进程控制块PCB中，对于进程优先级、以及相关变量NI 是这样定义的。
在Linux中，默认的优先级是80。
Linux优先级是可以被修改的，Linux的优先级的范围[60,99]，总共40个优先级。
Linux优先级本质就是数字，数字越小，优先级越高
3.2如何修改优先级？（sudo/root）
3.2.1 概念：
PRI(新) = PRI（old）+ NI
对以上公式做出解释：
🔥PRI（old) = 80
🔥Linux系统允许用户调整优先级，但是不能直接让你修改pri，而是修改 NI 值
NI 不是优先级，而是进程优先级的修正数据!
- PRI取值范围[60,99]
- nice值取值范围[-20,19]
3.2.2 如何查看进程的优先级？
ps -al
3.3.3 或者查看某个特定进程的优先级？
ps -al | head -1 && ps -al | grep 特定进程的pid/进程名
3.3.4使用top指令修改NI
- 输入top启动任务管理器
- 输入r(renice)来修改NI的值
- 再输入目标进程的pid来定位
- 输入想要修改的NI值(注意不是输入PRI值)
top修改进程优先级
3.3.5 使用renice指令修改NI
renice NI的值 对应进程的pid
辨析：权限vs优先级
权限：能不能
优先级：可以执行，但是被执行的时间早晚。
3.3为什么优先级不能随意修改?
为什么修改优先级，只能在规定的【60，99】这个区间，反而不能无下限无上限的修改?
这是因为，操作系统在调度进程时,需要较均衡的让每一个进程都要得到调度。
如果用户无下限的修改优先级,始终会有优先级高的进程不断产生，
而那些，优先级较低的进程，长时间得不到CPU的资源。这就是是进程饥饿问题的产生。
3.4进程相关的一些概念
- 竞争性： 系统进程数目众多，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，便有了优先级。
- 独立性： 多进程运行，需要独享各种资源，多进程运行期间互不干扰。
- 并行： 多个进程在多个CPU下分别同时进行运行，这称之为并行。
- 并发： 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
并行与并发在之后的文章中还会提到！大家要对这两个概念有了解。