【Linux】进程优先级

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概念

权限决定的是——能不能执行
优先级决定的是——已经能执行了，但是问题是谁先谁后

因为资源是有限的，而进程存在很多数量，多个进程之间是存在竞争关系的——竞争性。所以操作系统必须需要保证大家良性竞争，确认优先级，让进程先后访问资源。（如果存在优先级不合理或者调度算法不合理，导致进程长时间得不到CPU资源，该进程的代码长时间无法得到推进，也就造成了该进程的饥饿问题）

在Linux或者Unix系统中，使用指令ps -l 查看进程的优先级

【注意】ps -l 只能看的当前终端的进程优先级，添加-a选项即可查看多个终端的进程优先级，即指令 ps -al可以将用户级的所有进程都打开

注意下面几个重要的信息：

PRI（priority优先级）代表的是进程的优先级
NI（nice）代表的是进程优先级的修正数据

【注意】进程的nice值不是进程的优先级，这两者不是一个概念，但是进程的nice值会影响到进程的优先级变化

Linux不能过多的让用户参与优先级的调整，只能在规定的范围内进行调整，nice的取值范围是[-20,19]。

【注意】一般来说，不建议修改进程的优先级

调整进程优先级的指令（只能root用户调整优先级）：

nice
renice
top

【这里介绍使用top命令更改优先级】

虽然这里修改的nice值是-30，但是系统只允许最大修改-20

【注意】PRI不是只要调整就会变小，PRI(new) = PRI(old)+nice，这里PRI(old)每次都是80，而PRI被调整之后最大是99，最小是60.

为了高效完成任务，更加合理地竞争相关资源，便有了优先级

【基于进程切换基于时间片轮转的调度算法】进程在运行过程中存放着两个运行队列，当一个在CPU处于进程切换的时候，同一个运行优先级运行结束之后，会将这个进程放在等待队列中同一优先级的位置，等第一个运行队列将所有优先级的进程在进程中切换一遍后，会切换到另外一个运行队列中。

【答1：】函数中return 这条语句进行执行的时候，会转换成汇编语句：mov eax 10【eax是一种寄存器】，return语句返回的时候，会将对应的数据保存到寄存器中。

【答2：】CPU中有一种概念：程序计数器（PC指针、eip），可以用来记录当前进程正在执行指令的下一行指令的地址。不管是代码中的顺序语句，循环语句，递归语句，都会将CPU下一次需要进行的指令保存在eip这个程序计数器中，这个程序计数器也是CPU中的一个寄存器。

通常我们的CPU中存储着大量的寄存器，有通用寄存器、栈帧寄存器、状态寄存器等等。为了提高效率，CPU会将进程的一些高频数据保存在CPU中的寄存器中。

CPU内的寄存器里面保存的是进程相关的数据，这些数据是随时有可能会被CPU进行访问和修改的。也就是说，CPU寄存器里面保存的是进程的临时数据——我们将这一部分数据称为进程的上下文。

进程在从CPU上离开的时候，需要将自己进程的上下文数据保存到自己的task_struct（PCB）中【保存的目的是为了以后再次运行该程序的时候恢复这部分数据】。

【总结】进程在被切换的时候，主要进行两部分工作：

保存上下文
恢复上下文

保存上下文会将CPU中寄存器保存的上下文数据保存到自己进程的PCB结构体中，当进程再次被CPU调度时，恢复上下文的时候会将这部分数据重新放到CPU寄存器中。