一竞争独立并行并发竞争系统进程数目众多而CPU资源只有少量甚至只有一个所以进程之间是具有竞争属性的为了高效完成热播我要更合理竞争相关资源就有了优先级独立性多进程运行需要独享各种资源多进程运行期间互不干扰并行多个进程在多个CPU下分别同时进行运行这个称之为并行并发多个进程在一个CPU下采用切换的方式在一段时间内多个进程都能得以推进称之为并发二基于时间片的分时操作系统早期计算机是单任务一个程序跑不完后面程序只能干等而现代Linux是典型的分时操作系统2.1时间片是什么内核为了让多个进程尽量实现在同时运行会给运行队列中的每一个进程分配一段微小的CPU轮转执行时间这个及其短暂的时间区域就叫做时间片通常只有几毫秒到几十毫秒2.2时间片轮转机制的好处基于时间片轮转机制Linux的多任务运行呈现出一种独特的运行景观微观串行在极短的几毫秒一个时间片内CPU的核心依然是严格的单线程串行的只执行某一个进程的指令宏观并行当一个进程的时间片耗尽操作系统会立刻剥夺CPU使用权强行将其推回队列排队并把CPU切换给下一个进程因为时间片极短且切换频率极高就造成了所有程序在同时并行的错觉三进程优先级的基本概念进程资源有很多而CPU资源是有限的为了保证系统高效操作系统必须有一套机制来决定谁先运行谁后运行这就是进程的优先级3.1区分优先级和权限权限决定的是你能不能做某件事情例如普通用户能否读取root权限文件优先级决定你做一件事情的先后顺序假设你已经具备了执行的权限只是在时间节点上面进行排队3.1.1UID在Linux内核中系统用来识别用户身份划分进程归属的判定就是一串数字UID内核对身份的数字化绑定每当一个用户在终端启动一个程序时内核在为其创建进程控制块task_struct)时会将该用户的UID直接写入其中意味着系统中的每一个进程底层都有UID数字UID的划分规则0超级用户root的UID永远是0最高权力1000现代Linux的发行版中平台用户的UID是从1000之后开始累加如何查看UID在终端输入ps -l或ps -al输出结果中保护的UID对于的数字代表的就是该进程的拥有者是谁-n选项以数字形式返回原本ll应该显示的是我们的用户名3.2Linux下查看进程优先级3.2.1使用ps-l命令查看在Linux终端中我们可以通过输入ps -l或ps -al显示所有用户命令来查看当前终端下进程的详细列表和指标F S UID PID PPID C PRI NI ADDR SZ WCHAN TTY TIME CMD 0 S 1000 3214 3200 0 80 0 - 29115 do_wai pts/0 0:00:00 bash 0 R 1000 3521 3214 0 80 0 - 38312 - pts/0 0:00:00 ps3.2.2需要注意的地方PRI和NIPRIPriority 进程优先级这是进程真正被CPU执行时的最终优先级指标数字越小对应的优先级越高意味着越先被CPU执行NINice 谦让值这是我们需要手动或动态调整的修正数据它表示进程的谦让程度Nice越小表明进程越不想谦让想要抢占更多CPU资源从而拉低PRINice值越大说明越愿意谦让3.3进程优先级计算公式3.3.1动态计算公式在Linux系统中进程最终优先级PRI并不是一成不变的而是由基准值和Nice值共同叠加计算出来的计算公式如下PRI(最终)PRI(基准)NI在标准Linux内核中普通进程的默认基准优先级PRI通常固定为803.3.2Nice值对最终优先级的映射当NI 0 时PRI 80 0 80当NI -10时PRI 80 -10 70此时数字变小优先级提升当NI 15时PRI 80 15 95此时数字变大优先级下降Nice值为负数PRI减小优先级变高Nice值为正数PRI增大优先级变低3.4Nice值的取值范围与限制原因3.4.1Nice的取值范围为了防止某个进程无休止调整Nice从而彻底垄断或者搞崩溃系统Linux内核对Nice的取值做了严格的界定Nice的取值范围 【-2019】总共只有40个级别这意味着普通进程对应的最高优先级是60最低优先级为993.4.2为什么把Nice值的范围限制这么小Linux这样设计的目的是为了防止进程饥饿操作系统必须做到股票调度如果用户允许无限度拉高或者降低进程优先级那么高优先级恶意进程会死死霸占CPU资源导致其他普通的后台进程系统维持进程永远分配不到CPU时间片会被长时间卡在队列里面4优先级的修改方式优先级可以调整不论是启动进程还是进程运行时4.1命令行与系统调用修改方式4.1.1命令行工具nice命令在启动进程时指定其初始nice值nice -n 10 g main.cpp -o main(注如果不指定-n参数nice默认会把进程的 Nice 值设置为 10)renice命令在进程运行时动态调整其nice值renice -n 5 -p 1234不需要root权限sudo renice -n -5 -p 1234需要root权限4.2.1系统调用需要包含以下头文件和函数原型#include sys/time.h #include sys/resource.h int getpriority(int which, int who); int setpriority(int which, int who, int prio);4.2.2通过top命令交互式修改1.进入控制台在终端输入top运行性能监视器2.触发修改机制在top界面中按下r进入renice调整模式3.选择进程PID此时界面会弹出提示 PID to renice[default pid 24300]缺省参数即为当前top列表中默认选中目标进程PID如果想要修改特定进程手动输入目标进程PID4.修改nice只随后系统会提示Renice PId 25110 to value此时就可以输入期望修改的Nice值
一竞争独立并行并发竞争系统进程数目众多而CPU资源只有少量甚至只有一个所以进程之间是具有竞争属性的为了高效完成热播我要更合理竞争相关资源就有了优先级独立性多进程运行需要独享各种资源多进程运行期间互不干扰并行多个进程在多个CPU下分别同时进行运行这个称之为并行并发多个进程在一个CPU下采用切换的方式在一段时间内多个进程都能得以推进称之为并发二基于时间片的分时操作系统早期计算机是单任务一个程序跑不完后面程序只能干等而现代Linux是典型的分时操作系统2.1时间片是什么内核为了让多个进程尽量实现在同时运行会给运行队列中的每一个进程分配一段微小的CPU轮转执行时间这个及其短暂的时间区域就叫做时间片通常只有几毫秒到几十毫秒2.2时间片轮转机制的好处基于时间片轮转机制Linux的多任务运行呈现出一种独特的运行景观微观串行在极短的几毫秒一个时间片内CPU的核心依然是严格的单线程串行的只执行某一个进程的指令宏观并行当一个进程的时间片耗尽操作系统会立刻剥夺CPU使用权强行将其推回队列排队并把CPU切换给下一个进程因为时间片极短且切换频率极高就造成了所有程序在同时并行的错觉三进程优先级的基本概念进程资源有很多而CPU资源是有限的为了保证系统高效操作系统必须有一套机制来决定谁先运行谁后运行这就是进程的优先级3.1区分优先级和权限权限决定的是你能不能做某件事情例如普通用户能否读取root权限文件优先级决定你做一件事情的先后顺序假设你已经具备了执行的权限只是在时间节点上面进行排队3.1.1UID在Linux内核中系统用来识别用户身份划分进程归属的判定就是一串数字UID内核对身份的数字化绑定每当一个用户在终端启动一个程序时内核在为其创建进程控制块task_struct)时会将该用户的UID直接写入其中意味着系统中的每一个进程底层都有UID数字UID的划分规则0超级用户root的UID永远是0最高权力1000现代Linux的发行版中平台用户的UID是从1000之后开始累加如何查看UID在终端输入ps -l或ps -al输出结果中保护的UID对于的数字代表的就是该进程的拥有者是谁-n选项以数字形式返回原本ll应该显示的是我们的用户名3.2Linux下查看进程优先级3.2.1使用ps-l命令查看在Linux终端中我们可以通过输入ps -l或ps -al显示所有用户命令来查看当前终端下进程的详细列表和指标F S UID PID PPID C PRI NI ADDR SZ WCHAN TTY TIME CMD 0 S 1000 3214 3200 0 80 0 - 29115 do_wai pts/0 0:00:00 bash 0 R 1000 3521 3214 0 80 0 - 38312 - pts/0 0:00:00 ps3.2.2需要注意的地方PRI和NIPRIPriority 进程优先级这是进程真正被CPU执行时的最终优先级指标数字越小对应的优先级越高意味着越先被CPU执行NINice 谦让值这是我们需要手动或动态调整的修正数据它表示进程的谦让程度Nice越小表明进程越不想谦让想要抢占更多CPU资源从而拉低PRINice值越大说明越愿意谦让3.3进程优先级计算公式3.3.1动态计算公式在Linux系统中进程最终优先级PRI并不是一成不变的而是由基准值和Nice值共同叠加计算出来的计算公式如下PRI(最终)PRI(基准)NI在标准Linux内核中普通进程的默认基准优先级PRI通常固定为803.3.2Nice值对最终优先级的映射当NI 0 时PRI 80 0 80当NI -10时PRI 80 -10 70此时数字变小优先级提升当NI 15时PRI 80 15 95此时数字变大优先级下降Nice值为负数PRI减小优先级变高Nice值为正数PRI增大优先级变低3.4Nice值的取值范围与限制原因3.4.1Nice的取值范围为了防止某个进程无休止调整Nice从而彻底垄断或者搞崩溃系统Linux内核对Nice的取值做了严格的界定Nice的取值范围 【-2019】总共只有40个级别这意味着普通进程对应的最高优先级是60最低优先级为993.4.2为什么把Nice值的范围限制这么小Linux这样设计的目的是为了防止进程饥饿操作系统必须做到股票调度如果用户允许无限度拉高或者降低进程优先级那么高优先级恶意进程会死死霸占CPU资源导致其他普通的后台进程系统维持进程永远分配不到CPU时间片会被长时间卡在队列里面4优先级的修改方式优先级可以调整不论是启动进程还是进程运行时4.1命令行与系统调用修改方式4.1.1命令行工具nice命令在启动进程时指定其初始nice值nice -n 10 g main.cpp -o main(注如果不指定-n参数nice默认会把进程的 Nice 值设置为 10)renice命令在进程运行时动态调整其nice值renice -n 5 -p 1234不需要root权限sudo renice -n -5 -p 1234需要root权限4.2.1系统调用需要包含以下头文件和函数原型#include sys/time.h #include sys/resource.h int getpriority(int which, int who); int setpriority(int which, int who, int prio);4.2.2通过top命令交互式修改1.进入控制台在终端输入top运行性能监视器2.触发修改机制在top界面中按下r进入renice调整模式3.选择进程PID此时界面会弹出提示 PID to renice[default pid 24300]缺省参数即为当前top列表中默认选中目标进程PID如果想要修改特定进程手动输入目标进程PID4.修改nice只随后系统会提示Renice PId 25110 to value此时就可以输入期望修改的Nice值
