程序执行优先级--Priority 与 Nice 值

最新推荐文章于 2025-10-18 10:00:00 发布
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本文深入探讨了Linux系统中nice值的概念、调整限制、方法及应用场景，详细解释了如何通过nice值调整进程优先级，以及root权限下的灵活调整策略，旨在帮助开发者更高效地管理系统资源。

1、关系概念：
Priority即PRI值。此值核心控制，改不了的
Nice可以改，关系：PRI(new) = PRI(old) + nice

2、Nice调整限制：
nice 值可调整的范围为 -20 ~ 19 ；
root 可随意调整自己或他人程序的 Nice 值，且范围为 -20 ~ 19 ；
一般使用者仅可调整自己程序的 Nice 值，且范围仅为 0 ~ 19 (避免一般用户抢占系统资源)；
一般使用者仅可将 nice 值越调越高，例如本来 nice 为 5 ，则未来仅能调整到大于 5；

3、调整方法一：新执行的指令即给予新的 nice 值
[root@www ~]# nice [-n 数字] command
选项与参数：
-n  ：后面接一个数值，数值的范围 -20 ~ 19。

用ps -l查的话，里面显示的PRI就是PRI(new)，核心会自动调整，不是PRI(old) + nice的值，会调高一点点

4、调整方法二：已存在程序的 nice 重新调整
renice [number] PID

5、调整方法三：top

【CSH 入门基础 10 -- csh 设置 脚本执行的优先级】
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Priority 与 Nice 值(鸟哥的私房菜）
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<think>好的，我现在需要帮助用户理解Linux中进程的nice值、调度策略和优先级之间的关系。首先，我得回忆一下这些概念的基本定义。记得nice值是用来调整进程优先级的，范围通常在-20到19之间，值越低优先级越高。调度策略比如有实时调度策略（如SCHED_FIFO、SCHED_RR）和普通的分时调度策略（SCHED_OTHER）。优先级在Linux中可能分为静态优先级和动态优先级，而nice值可能影响的是动态优先级。 接下来，我需要查阅用户提供的引用内容。引用[1]提到可以用top命令修改nice值，引用[2]和[3]都讲到优先级和调度算法，特别是调度方法对进程的影响。引用[4]详细介绍了调度策略和处理器亲和度，还有资源限制。引用[5]则说明优先级属性如何影响资源分配。 需要理清nice值和调度策略如何共同影响进程优先级。比如，普通分时调度策略（SCHED_OTHER）下，nice值直接影响优先级，而实时策略（如SCHED_FIFO）可能忽略nice值，因为它们有更高的静态优先级。可能还需要提到实时进程和普通进程的区别，以及调度器如何选择进程执行。 用户的问题涉及机制，所以需要分点解释各个概念之间的关系。例如，首先介绍nice值的作用范围，然后调度策略的不同类别，再说明它们如何影响优先级和调度顺序。可能还要举例子，比如使用chrt命令设置调度策略，或者用nice命令调整nice值。 另外，用户可能想知道如何查看和修改这些值，比如使用top、ps命令，或者程序中使用sched_setscheduler函数。需要确保这些信息准确，并且符合引用中的内容。比如引用[1]提到top命令修改nice值，引用[4]提到处理器亲和度和资源限制，但用户的问题主要关注优先级影响，所以重点放在调度策略和nice值上。 可能存在的误区是nice值只在SCHED_OTHER和SCHED_BATCH策略下有效，而实时策略使用的是不同的优先级参数（rt_priority）。需要明确区分这两种情况，避免混淆。同时，进程的最终优先级由调度策略和参数共同决定，比如实时进程的优先级高于普通进程，即使普通进程的nice值很低。 最后，总结它们的关系，强调调度策略决定了优先级的计算方式，而nice值在特定策略下调整优先级。确保回答结构清晰，逐步展开，并引用相关参考资料来支持观点。</think>### Linux进程nice值、调度策略与优先级的关系解析 #### 一、核心概念定义 1. **nice值** - 取值范围：$-20$（最高优先级）到$19$（最低优先级） - 作用：调整**分时调度策略进程**的优先级权重，直接影响其获取CPU时间的频率[^2][^5]。 - 特性：普通用户只能降低优先级（增加nice值），需特权才能提高优先级。 2. **调度策略** Linux支持多种调度策略，主要分为两类： - **实时策略** - `SCHED_FIFO`：无时间片限制，优先级高的进程独占CPU[^4] - `SCHED_RR`：带时间片轮转的实时策略 - 优先级范围：$1$（最低）到$99$（最高） - **分时策略** - `SCHED_OTHER`（默认）：基于时间片和nice值的完全公平调度（CFS） - `SCHED_BATCH`：适用于批处理任务 - `SCHED_IDLE`：极低优先级任务 3. **进程优先级** - 静态优先级（实时进程）：$1-99$，数值越大优先级越高 - 动态优先级（普通进程）：通过nice值计算得出 - 调度器选择公式（CFS）： $$ \text{虚拟运行时间} = \frac{\text{实际运行时间} \times 1024}{1024 + \text{nice值}} $$ 值越小越优先调度[^3] #### 二、影响机制 1. **实时策略 vs 分时策略** - 实时进程优先级**绝对高于**所有分时进程，即使分时进程nice值为$-20$[^4] - 示例： ```bash # 设置实时策略（需root权限） chrt -f 99 ./realtime_program ``` 2. **nice值的生效场景** - 仅影响`SCHED_OTHER`/`SCHED_BATCH`/`SCHED_IDLE`策略的进程 - 每调整$1$点nice值，约影响$10\%$的CPU时间分配比例 3. **优先级计算规则** - 实时进程：直接使用`rt_priority`参数 - 普通进程： $$ \text{动态优先级} = 120 + \text{nice值} $$ 该值在进程描述符`task_struct`中存储为`prio`字段 #### 三、查看与修改方法 1. **查看优先级** ```bash ps -eo pid,ni,policy,pri,cmd # ni=nice值, policy=调度策略 ``` 输出示例： ``` PID NI POL PRI CMD 123 0 TS 80 /usr/bin/bash 456 -5 FF 90 /sbin/irqbalance ``` 2. **修改nice值** - 启动时设置： ```bash nice -n -5 ./program # 设置nice=-5 ``` - 运行时调整（需权限）： ```bash renice -n -5 -p 1234 # 修改PID=1234进程的nice值 ``` 3. **修改调度策略** ```bash chrt -f --pid 99 1234 # 设置PID=1234进程为SCHED_FIFO，优先级99 ``` #### 四、关键注意事项 1. **饥饿风险** 实时进程设置过高优先级可能导致普通进程长期无法获得CPU资源 2. **权限控制** - `CAP_SYS_NICE`能力才能提升优先级或设置实时策略 - 可通过`/etc/security/limits.conf`限制用户权限 3. **性能调优建议** - 数据库服务：适当提升nice值（如$-5$） - 后台批处理：设为正nice值（如$10$） - 实时任务：使用`SCHED_FIFO`并设置合理的优先级 ```c // 编程示例：设置实时调度策略 #include <sched.h> struct sched_param param; param.sched_priority = 50; sched_setscheduler(pid, SCHED_FIFO, &param); ```
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