為什么要有進程優(yōu)先級？

• 這似乎不用過多的解釋，畢竟自從多任務(wù)操作系統(tǒng)誕生以來，進程執(zhí)行占用cpu的能力就是一個必須要可以人為控制的事情。因為有的進程相對重要，而有的進程則沒那么重要。
• 進程優(yōu)先級起作用的方式從發(fā)明以來基本沒有什么變化，無論是只有一個cpu的時代，還是多核cpu時代，都是通過控制進程占用cpu時間的長短來實現(xiàn)的。
  就是說在同一個調(diào)度周期中，優(yōu)先級高的進程占用的時間長些，而優(yōu)先級低的進程占用的短些。

NI和PR

• 請大家真的不要混淆了系統(tǒng)中的這兩個概念：nice（NI）和priority（PR），他們有著千絲萬縷的關(guān)系，但對于當前的Linux系統(tǒng)來說，它們并不是同一個概念。
  我們看這個命令：

Paste_Image.png

• 大家是否真的明白其中PRI列和NI列的具體含義有什么區(qū)別？
  同樣的，如果是top命令：

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• 大家是否搞清楚了這其中PR值和NI值的差別？如果沒有，那么我們可以首先搞清楚什么是nice值。

什么是NICE值？

• NICE值應(yīng)該是熟悉Linux/UNIX的人很了解的概念了，它是反應(yīng)一個進程“優(yōu)先級”狀態(tài)的值，其取值范圍是-20至19，一共40個級別。

• 這個值越小，表示進程”優(yōu)先級”越高，而值越大“優(yōu)先級”越低。

• 例如，我們可以通過NICE命令來對一個將要執(zhí)行的bash命令進行NICE值設(shè)置，方法是：

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

• 這樣我就又打開了一個bash，并且其nice值設(shè)置為10，而默認情況下，進程的優(yōu)先級應(yīng)該是從父進程繼承來的，這個值一般是0。
  我們可以通過nice命令直接查看到當前shell的nice值：

[root@zorrozou-pc0 zorro]# nice10

對比一下正常情況：

[root@zorrozou-pc0 zorro]# exit

退出當前nice值為10的bash，打開一個正常的bash，我們查看下其 Nice值：

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

• 另外，使用renice命令可以對一個正在運行的進程進行nice值的調(diào)整，我們也可以使用比如top、ps等命令查看進程的nice值，具體方法我就不多說了，大家可以參閱相關(guān)man page。
• 需要大家注意的是，我在這里都在使用nice值這一稱謂，而非優(yōu)先級（priority）這個說法。nice值雖然不是priority，但是它確實可以影響進程的優(yōu)先級。
• 在英語中，如果我們形容一個人nice，那一般說明這個人的人緣比較好。什么樣的人人緣好？往往是謙讓、有禮貌的人。
• 比如，你跟一個nice的人一起去吃午飯，點了兩個一樣的飯，先上了一份后，nice的那位一般都會說：“你先吃你先吃！”，這就是人緣好，這人nice！但是如果另一份上的很晚，那么這位nice的人就要餓著了。
  這說明什么？
• 越nice的人搶占資源的能力就越差，而越不nice的人搶占能力就越強。這就是nice值大小的含義，nice值越低，說明進程越不nice，搶占cpu的能力就越強，優(yōu)先級就越高（作者這個解釋太形象了，小編忍不住要手動點贊?。。?。
  在原來使用O1調(diào)度的Linux上，我們還會把nice值叫做靜態(tài)優(yōu)先級，這也基本符合nice值的特點，就是當nice值設(shè)定好了之后，除非我們用renice去改它，否則它是不變的。
  而priority的值在之前內(nèi)核的O1調(diào)度器上表現(xiàn)是會變化的，所以也叫做動態(tài)優(yōu)先級。
  什么是優(yōu)先級和實時進程？
• 我們再來看看什么是priority值，就是ps命令中看到的PRI值或者top命令中看到的PR值。本文為了區(qū)分這些概念，以后：
• 統(tǒng)一用nice值表示NI值，或者叫做靜態(tài)優(yōu)先級，也就是用nice和renice命令來調(diào)整的優(yōu)先級；
• 而實用priority值表示PRI和PR值，或者叫動態(tài)優(yōu)先級。我們也統(tǒng)一將“優(yōu)先級”這個詞的概念規(guī)定為表示priority值的意思。

在內(nèi)核中，進程優(yōu)先級的取值范圍是通過一個宏定義的，這個宏的名稱是MAX_PRIO，它的值為140。
而這個值又是由另外兩個值相加組成的，一個是代表nice值取值范圍的NICE_WIDTH宏，另一個是代表實時進程（realtime）優(yōu)先級范圍的MAX_RT_PRIO宏。

說白了就是，Linux實際上實現(xiàn)了140個優(yōu)先級范圍，取值范圍是從0-139，這個值越小，優(yōu)先級越高。nice值的-20到19，映射到實際的優(yōu)先級范圍是100-139。
新產(chǎn)生進程的默認優(yōu)先級被定義為：

#define DEFAULT_PRIO   (MAX_RT_PRIO + NICE_WIDTH / 2)

實際上對應(yīng)的就是nice值的0。

• 正常情況下，任何一個進程的優(yōu)先級都是這個值，即使我們通過nice和renice命令調(diào)整了進程的優(yōu)先級，它的取值范圍也不會超出100-139的范圍，除非這個進程是一個實時進程，那么它的優(yōu)先級取值才會變成0-99這個范圍中的一個。

• 更多資料原文

• 結(jié)合內(nèi)核態(tài)和用戶態(tài)有更深的體會和收獲