Linux程序優先順序
Linux程序優先順序
1.程序優先順序
1.1 基本概念
由於系統中程序數量眾多，而CPU資源比較少甚至只有一個，程序之間需要競爭來使用CPU。這時讓一個比較重要、需要優先執行的程序去和其他程序競爭，顯然是不合理的。為了更合理的分配CPU資源, 就有了程序優先順序。
優先順序高的程序有優先執行的權利。此外，優先順序還影響分配給程序的時間片長短。 重要的程序，應該分配多一些cpu時間片，好讓其儘快完成任務。所有的程序都會有機會執行，但優先順序高的程序會獲取更多的cpu執行時間。配置程序優先順序對多工環境的Linux很有用，可以改善系統性能。
1.2 優先順序取值範圍
實時程序與非實時程序
- 和其他作業系統類似，Linux也支援兩種程序：實時程序和非實時程序。 實時程序具有一定程度上的緊迫性，要求對外部事件做出非常快的響應；而非實時程序則沒有這種限制。所以，排程程式要區分對待這兩種程序，通常，實時程序要比非實時程序優先執行。實時程序會一直執行直到退出，除非它阻塞才會釋放CPU, 實時程序只能被更高優先順序的實時程序搶佔，任意實時程序比非實時程序的優先順序都要高。 這兩種程序的區分也反映在task_struct 資料結構中。
程序優先順序取值範圍
在linux系統中，程序優先順序的取值範圍是0-139 , 而這個值又是由另外兩個值組成的，一個是代表實時程序（realtime）優先順序範圍是[0, 99]
- 動態優先順序：實時程序優先順序, 範圍 [0,99],該區間被稱為動態優先順序，優先順序隨著程序執行情況的變化而改變，以便獲得更好的排程效能。
- 靜態優先順序：非實時程序的優先順序, 範圍[100,139], 該區間被稱為靜態優先順序，該值不會隨著時間而進行改變，但系統可以通過nice來進行修改。
2.檢視程序優先順序
輸入命令 ps -l 即可檢視，其中有幾個重要的資訊：
- UID : 代表執行者的身份
- PID : 程序號
- PPID : 父程序的程序號
- PRI : 程序優先順序, 越小越優先
- NI : 程序的nice值, 用於調整程序優先順序
同樣使用top命令也可檢視
PRI 代表的就是程序的優先順序. 其值越小, 優先順序越高, 即越早的被CPU所執行
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NI：nice值, nice 是用來修改 PRI 的 , 也就是說用來調整程序優先順序的, PRI(new) = PRI(old) + nice。當nice值為負值的時候，那麼該程式優先順序會變高 (PRI數值降低)。在Linux下，調整程序優先順序就是更改NI，也就是nice值，nice的取值為 [ -20 ~ 19 ]，一共40個範圍。
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PR：PR是在top 命令執行後的顯示，其代表的是程序的靜態優先順序，與靜態優先順序(static_priority)關係為 :PR = static_priority - 100。static_priority取值為[100, 139]，所以PR取值是 [0, 39]。PR和NI關係為 : PR(new) = PR(old) + nice
3.調整程序優先順序
用top命令更改已存在程序的nice值來調整程序優先順序
- 執行 top 命令
- 進入top後輸入r ===》輸入需要修改的程序的程序號PID ===》再輸入nice 的值 , 按回車即可
其他概念
- 競爭性: 系統程序數目眾多，而CPU資源只有少量，甚至1個，所以程序之間是具有競爭屬性的。為了高效完成任務，更合理競爭相關資源，便具有了優先順序
- 獨立性: 多程序執行，需要獨享各種資源，多程序執行期間互不干擾
- 並行: 多個程序在多個CPU下分別同時進行執行，這稱之為並行
- 併發: 多個程序在一個CPU下采用程序切換的方式，在一段時間之內，讓多個程序都得以推進，稱之為併發