Linux操作系统从入门到实战（二十）进程优先级

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前言

• 上一篇博客中，我们介绍了进程状态，以及僵尸进程与孤儿进程；
• 这一篇，我们将讲解进程优先级。

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一、进程优先级

1 基本概念

我们的电脑里可能同时运行着很多程序（比如浏览器、微信、音乐软件），但CPU（电脑的“大脑”）一次能处理的任务有限。

• 这时候就得给这些程序分个“先后顺序”——这就是进程优先级。

• 优先级高的程序，CPU会先处理它，响应速度更快。

• 比如在Linux系统里，给重要的程序（像系统核心程序）设高优先级，不重要的（像后台下载）设低优先级，电脑整体运行会更流畅。

还能指定某个程序只在特定的CPU核心上运行（比如电脑有4个CPU核心，让下载软件只用第4个），这样就不会影响其他核心上的重要程序，进一步提升效率。

2 查看系统进程

想知道当前电脑里的程序优先级？在Linux或Unix系统里，用 ps -l 命令就能看到相关信息。输出结果里有几个关键信息要注意：

• UID：谁在运行这个程序（比如你的用户账号ID）。
• PID：每个程序的“身份证号”，独一无二，用来区分不同程序。
• PPID：这个程序的“爸爸”（父进程）的ID。比如你双击打开微信，“双击”这个动作可能就是微信的父进程。
• PRI：程序的优先级数值，数字越小，优先级越高（比如PRI=10的程序比PRI=20的先被CPU处理）。
• NI：后面会重点说的“nice值”，用来调整优先级的“修正器”。

3 PRI 和 NI 是什么？

前面提到了PRI和NI，这俩是调整优先级的核心，我们拆开来理解：

• PRI（优先级）：直接决定程序被CPU处理的先后顺序，数值越小越优先。比如PRI=5的程序，会比PRI=10的先“插队”。

• NI（nice值）：它不是优先级本身，而是用来“修正”PRI的。比如原来PRI是20，加上NI的值后，新的PRI就变成：
  PRI(新) = PRI(旧) + NI

  举个例子：

  • 如果NI是 -5，原来PRI=20，新PRI就是15（变小了）→ 优先级变高，更快被处理。
  • 如果NI是 10，原来PRI=20，新PRI就是30（变大了）→ 优先级变低，更晚被处理。

  注意：NI的取值范围是 -20到19（一共40个级别），-20是最大的“加急”，19是最大的“减速”。

4 PRI 和 NI 的区别

很多人会搞混这俩，其实它们不是一回事：

• PRI是“最终的优先级”，直接决定执行顺序；
• NI是“调整PRI的工具”，相当于给PRI做“加减分”。

比如考试分数（PRI）= 平时成绩（PRI旧）+ 附加分（NI）。附加分（NI）会影响最终分数（PRI），但它本身不是分数。

5 怎么调整进程优先级？

主要用这些工具：

1. top命令（改已运行的程序）：

   • 输入 top 回车，进入进程监控界面；
   • 按 r 键，输入要调整的程序的PID（前面说的“身份证号”）；
   • 再输入想设置的NI值（比如输入-5，让它优先级变高）。

2. 其他命令：

   • nice：启动程序时直接设置NI值（比如 nice -n 5 程序名，让程序启动时NI=5，优先级降低）。
   • renice：调整已运行程序的NI值（比如 renice 10 -p 1234，给PID=1234的程序设NI=10）。

6 补竞争、独立、并行、并发

• 竞争性：电脑里程序多，但CPU少，就像很多人抢少数几个座位，必须分优先级才能有序。
• 独立性：每个程序运行时互不干扰，比如微信崩溃了，浏览器还能正常用。
• 并行：多个CPU同时处理多个程序。比如电脑有2个CPU核心，一个跑浏览器，一个跑音乐软件，两者真正“同时”运行。
• 并发：只有一个CPU时，它快速在多个程序间切换（比如先处理浏览器0.1秒，再切到微信0.1秒），看起来像“同时”运行，其实是轮流处理。

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以上就是这篇博客的全部内容，下一篇我们将继续探索Linux的更多精彩内容。

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