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Linux进程优先级 NI 和 PR

日期：2018-04-14点击：613收藏

为什么要有进程优先级？

这似乎不用过多的解释，毕竟自从多任务操作系统诞生以来，进程执行占用cpu的能力就是一个必须要可以人为控制的事情。因为有的进程相对重要，而有的进程则没那么重要。
进程优先级起作用的方式从发明以来基本没有什么变化，无论是只有一个cpu的时代，还是多核cpu时代，都是通过控制进程占用cpu时间的长短来实现的。
就是说在同一个调度周期中，优先级高的进程占用的时间长些，而优先级低的进程占用的短些。

NI和PR

请大家真的不要混淆了系统中的这两个概念：nice（NI）和priority（PR），他们有着千丝万缕的关系，但对于当前的Linux系统来说，它们并不是同一个概念。
我们看这个命令：
大家是否真的明白其中PRI列和NI列的具体含义有什么区别？
同样的，如果是top命令：
大家是否搞清楚了这其中PR值和NI值的差别？如果没有，那么我们可以首先搞清楚什么是nice值。
什么是NICE值？

NICE值应该是熟悉Linux/UNIX的人很了解的概念了，它是反应一个进程“优先级”状态的值，其取值范围是-20至19，一共40个级别。
这个值越小，表示进程”优先级”越高，而值越大“优先级”越低。

例如，我们可以通过NICE命令来对一个将要执行的bash命令进行NICE值设置，方法是：

[root@zorrozou-pc0 zorro]# nice -n 10 bash

这样我就又打开了一个bash，并且其nice值设置为10，而默认情况下，进程的优先级应该是从父进程继承来的，这个值一般是0。
我们可以通过nice命令直接查看到当前shell的nice值：

[root@zorrozou-pc0 zorro]# nice10

对比一下正常情况：

[root@zorrozou-pc0 zorro]# exit

退出当前nice值为10的bash，打开一个正常的bash，我们查看下其 Nice值：

[root@zorrozou-pc0 zorro]# bash[root@zorrozou-pc0 zorro]# nice0

另外，使用renice命令可以对一个正在运行的进程进行nice值的调整，我们也可以使用比如top、ps等命令查看进程的nice值，具体方法我就不多说了，大家可以参阅相关man page。
需要大家注意的是，我在这里都在使用nice值这一称谓，而非优先级（priority）这个说法。nice值虽然不是priority，但是它确实可以影响进程的优先级。
在英语中，如果我们形容一个人nice，那一般说明这个人的人缘比较好。什么样的人人缘好？往往是谦让、有礼貌的人。
比如，你跟一个nice的人一起去吃午饭，点了两个一样的饭，先上了一份后，nice的那位一般都会说：“你先吃你先吃！”，这就是人缘好，这人nice！但是如果另一份上的很晚，那么这位nice的人就要饿着了。
这说明什么？
越nice的人抢占资源的能力就越差，而越不nice的人抢占能力就越强。这就是nice值大小的含义，nice值越低，说明进程越不nice，抢占cpu的能力就越强，优先级就越高（作者这个解释太形象了，小编忍不住要手动点赞！！）。
在原来使用O1调度的Linux上，我们还会把nice值叫做静态优先级，这也基本符合nice值的特点，就是当nice值设定好了之后，除非我们用renice去改它，否则它是不变的。
而priority的值在之前内核的O1调度器上表现是会变化的，所以也叫做动态优先级。

什么是优先级和实时进程？

我们再来看看什么是priority值，就是ps命令中看到的PRI值或者top命令中看到的PR值。本文为了区分这些概念，以后：

统一用nice值表示NI值，或者叫做静态优先级，也就是用nice和renice命令来调整的优先级；
而实用priority值表示PRI和PR值，或者叫动态优先级。我们也统一将“优先级”这个词的概念规定为表示priority值的意思。
在内核中，进程优先级的取值范围是通过一个宏定义的，这个宏的名称是MAX_PRIO，它的值为140。
而这个值又是由另外两个值相加组成的，一个是代表nice值取值范围的NICE_WIDTH宏，另一个是代表实时进程（realtime）优先级范围的MAX_RT_PRIO宏。