linux進程優(yōu)先級命令 linux設置進程優(yōu)先級的命令

淺析Linux下進程的調度策略與優(yōu)先級

在 Linux 中,線程是由進程來實現(xiàn)的,可以認為線程就是一個輕量級的進程,因此,線程調度是按照進程調度的方式來進行的。這樣設計,線程調度流程可以直接復用進程調度流程,沒必要再設計一個進程內的線程調度器了。

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在 Linux 中,進程調度器是基于進程的調度策略與調度優(yōu)先級來決定調度哪個進程運行。

調度策略主要包括:

調度優(yōu)先級的范圍是 0~99,數(shù)值越大,表示優(yōu)先級越高。

其中,SCHED_OTHER、SCHED_IDLE、SCHED_BACH 為非實時調度策略,其調度優(yōu)先級為 0。而 SCHED_FIFO、SCHED_RR 是實時調度策略,其調度優(yōu)先級范圍為 1~99。

實時調度策略的進程總是比非實時調度策略的進程優(yōu)先級高。

在 Linux 內部實現(xiàn)中,調度器會為每個可能的調度優(yōu)先級維護一個可運行的進程列表,以最高優(yōu)先級列表頭部的進程作為下一次調度的進程,所有的調度都是搶占式的,如果一個具有更高調度優(yōu)先級的進程轉換為可運行狀態(tài),那么當前運行的進程將被強制進入其等待的隊列中。

SCHED_OTHER

該調度策略是默認的 Linux 分時調度策略,該調度策略為非實時的,其調度優(yōu)先級總是為 0。

對于該調度策略類型的進程,調度器是基于動態(tài)優(yōu)先級來調度的。動態(tài)優(yōu)先級跟屬性 nice 有關,nice 的值會隨著進程的運行時間而動態(tài)改變,以確保所有具有 SCHED_OTHER 策略的進程公平地得到調度。

在 Linux 中,nice 的值范圍為-20 ~ +19,默認值為 0。nice 值越大,則優(yōu)先級越低,因此相對較低 nice 值的進程可以獲得更多的處理器時間。

通過命令 ps -el 查看系統(tǒng)中的進程列表,其中 NI 列就是進程對應的 nice 值。

使用 top 命令,看到的 NI 列也是進程的 nice 值。

調整 nice 值,可以通過 shell 命令 nice ,該命令可以按照指定的 nice 值運行 cmd ,命令的幫助信息為:

重新調整已運行進程的 nice 值,可通過 renice 命令實現(xiàn),命令的幫助信息為:

另外,可以執(zhí)行 top 命令,輸入 r ,根據提示輸入進程的 pid ,再輸入 nice 數(shù)值,也可以調整進程的 nice 值。

SCHED_FIFO

該調度策略為先入先出調度策略,簡單概括,就是一旦進程占用了 CPU,則一直運行,直到有更高優(yōu)先級的任務搶占,或者進程自己放棄占用 CPU。

SCHED_RR

該調度策略為時間片輪轉調度策略,該調度策略是基于 SCHED_FIFO 策略的演進,其在每個進程上增加一個時間片限制,當時間片使用完成后,調度器將該進程置于隊列的尾端,放在尾端保證了所有具有相同調度優(yōu)先級的進程的調度公平。

使用 top 命令,如果 PR 列的值為 RT ,則說明該進程采用的是實時調度策略,其調度策略為 SCHED_FIFO 或者 SCHED_RR,而對于非實時調度策略的進程,該列的值為 NI + 20 。

可以通過命令 ps -eo state,uid,pid,ppid,rtprio,time,comm 來查看進程對應的實時優(yōu)先級,實時優(yōu)先級位于 RTPRIO 列下,如果進程對應的列顯示為 - ,說明該進程不是實時進程。

chrt 命令可以用來很簡單地更改進程的調度策略與調度優(yōu)先級。在 Linux 下查看 chrt 命令的幫助信息:

比如,獲取某個進程的調度策略,使用如下命令:

在比如,設置某個進程的調度策略為 SCHED_FIFO,調度優(yōu)先級為 70,使用如下命令:

Linux系統(tǒng)的進程調度

Linux進程調度

1.調度方式

Linux系統(tǒng)的調度方式基本上采用“ 搶占式優(yōu)先級 ”方式,當進程在用戶模式下運行時,不管它是否自愿,核心在一定條件下(如該進程的時間片用完或等待I/O)可以暫時中止其運行,而調度其他進程運行。一旦進程切換到內核模式下運行時,就不受以上限制,而一直運行下去,僅在重新回到用戶模式之前才會發(fā)生進程調度。

Linux系統(tǒng)中的調度基本上繼承了UNIX系統(tǒng)的 以優(yōu)先級為基礎 的調度。也就是說,核心為系統(tǒng)中每個進程計算出一個優(yōu)先級,該優(yōu)先級反映了一個進程獲得CPU使用權的資格,即高優(yōu)先級的進程優(yōu)先得到運行。核心從進程就緒隊列中挑選一個優(yōu)先級最高的進程,為其分配一個CPU時間片,令其投入運行。在運行過程中,當前進程的優(yōu)先級隨時間遞減,這樣就實現(xiàn)了“負反饋”作用,即經過一段時間之后,原來級別較低的進程就相對“提升”了級別,從而有機會得到運行。當所有進程的優(yōu)先級都變?yōu)?(最低)時,就重新計算一次所有進程的優(yōu)先級。

2.調度策略

Linux系統(tǒng)針對不同類別的進程提供了3種不同的調度策略,即SCHED_FIFO、SCHED_RR及SCHED_OTHER。其中,SCHED_FIFO適合于 短實時進程 ,它們對時間性要求比較強,而每次運行所需的時間比較短。一旦這種進程被調度且開始運行,就一直運行到自愿讓出CPU或被優(yōu)先級更高的進程搶占其執(zhí)行權為止。

SCHED_RR對應“時間片輪轉法”,適合于每次運行需要 較長時間的實時進程 。一個運行進程分配一個時間片(200 ms),當時間片用完后,CPU被另外進程搶占,而該進程被送回相同優(yōu)先級隊列的末尾,核心動態(tài)調整用戶態(tài)進程的優(yōu)先級。這樣,一個進程從創(chuàng)建到完成任務后終止,需要經歷多次反饋循環(huán)。當進程再次被調度運行時,它就從上次斷點處開始繼續(xù)執(zhí)行。

SCHED_OTHER是傳統(tǒng)的UNIX調度策略,適合于交互式的 分時進程 。這類進程的優(yōu)先級取決于兩個因素:一個是進程剩余時間配額,如果進程用完了配給的時間,則相應優(yōu)先級降到0;另一個是進程的優(yōu)先數(shù)nice,這是從UNIX系統(tǒng)沿襲下來的方法,優(yōu)先數(shù)越小,其優(yōu)先級越高。nice的取值范圍是-20 19。用戶可以利用nice命令設定進程的nice值。但一般用戶只能設定正值,從而主動降低其優(yōu)先級;只有特權用戶才能把nice的值設置為負數(shù)。進程的優(yōu)先級就是以上二者之和。

后臺命令對應后臺進程(又稱后臺作業(yè))。后臺進程的優(yōu)先級低于任何交互(前臺)進程的優(yōu)先級。所以,只有當系統(tǒng)中當前不存在可運行的交互進程時,才調度后臺進程運行。后臺進程往往按批處理方式調度運行。

3.調度時機

核心進行進程調度的時機有以下5種情況:

(1)當前進程調用系統(tǒng)調用nanosleep( )或者pause( ),使自己進入睡眠狀態(tài),主動讓出一段時間的CPU的使用權。

(2)進程終止,永久地放棄對CPU的使用。

(3)在時鐘中斷處理程序執(zhí)行過程中,發(fā)現(xiàn)當前進程連續(xù)運行的時間過長。

(4)當喚醒一個睡眠進程時,發(fā)現(xiàn)被喚醒的進程比當前進程更有資格運行。

(5)一個進程通過執(zhí)行系統(tǒng)調用來改變調度策略或者降低自身的優(yōu)先級(如nice命令),從而引起立即調度。

4.調度算法

進程調度的算法應該比較簡單,以便減少頻繁調度時的系統(tǒng)開銷。Linux執(zhí)行進程調度時,首先查找所有在就緒隊列中的進程,從中選出優(yōu)先級最高且在內存的一個進程。如果隊列中有實時進程,那么實時進程將優(yōu)先運行。如果最需要運行的進程不是當前進程,那么當前進程就被掛起,并且保存它的現(xiàn)場—— 所涉及的一切機器狀態(tài),包括程序計數(shù)器和CPU寄存器等,然后為選中的進程恢復運行現(xiàn)場。

(二)Linux常用調度命令

· nohup命令

nohup命令的功能是以忽略掛起和退出的方式執(zhí)行指定的命令。其命令格式是:

nohup command?。踑rguments]

其中,command是所要執(zhí)行的命令,arguments是指定命令的參數(shù)。

nohup命令告訴系統(tǒng),command所代表的命令在執(zhí)行過程中不受任何結束運行的信號(hangup和quit)的影響。例如,

$ nohup find / -name exam.txt -printf1

find命令在后臺運行。在用戶注銷后,它會繼續(xù)運行:從根目錄開始,查找名字是exam.txt的文件,結果被定向到文件f1中。

如果用戶沒有對輸出進行重定向,則輸出被附加到當前目錄的nohup.out文件中。如果用戶在當前目錄中不具備寫權限,則輸出被定向到$HOME/nohup.out 中。

· at命令

at命令允許指定命令執(zhí)行的時間。at命令的常用形式是:

at time command

其中,time是指定命令command在將來執(zhí)行時的時間和日期。時間的指定方法有多種,用戶可以使用絕對時間,也可以用相對時間。該指定命令將以作業(yè)形式在后臺運行。例如:

$ at 15:00 Oct 20

回車后進入接收方式,接著鍵入以下命令:

mail -s "Happy Birthday!" liuzheny

按下D鍵,屏幕顯示:

job 862960800.a at Wed Oct 20 15:00:00 CST 1999

$

表明建立了一個作業(yè),其作業(yè)ID號是862960800.a,運行作業(yè)的時間是1999年10月20日下午3:00,給liuzheny發(fā)一條標題為“Happy Birthday!”(生日快樂)的空白郵件。

利用 at -l 可以列出當前at隊列中所有的作業(yè)。

利用 at -r 可以刪除指定的作業(yè)。這些作業(yè)以前由at或batch命令調度。例如,

at -r 862960797.a

將刪除作業(yè)ID號是862960797.a的作業(yè)。其一般使用形式是:

at -r job_id

注意,結尾是.a的作業(yè)ID號,表示這個作業(yè)是由at命令提交的;結尾是.b的作業(yè)ID號,表示這個作業(yè)是由batch命令提交的。

· batch命令

batch命令不帶任何參數(shù),它提交的作業(yè)的優(yōu)先級比at命令提交的作業(yè)的優(yōu)先級低。batch無法指定作業(yè)運行的時間。實際運行時間要看系統(tǒng)中已經提交的作業(yè)數(shù)量。如果系統(tǒng)中優(yōu)先級較高的作業(yè)比較多,那么,batch提交的作業(yè)則需要等待;如果系統(tǒng)空閑,則運行batch提交的作業(yè)。例如,

$ batch

回車后進入接收方式,接著鍵入命令:

find / -name exam.txt -print

按下D。退出接收方式,屏幕顯示:

job 862961540.b at Thu Nov 18 14:30:00 CST 1999

表示find命令被batch作為一個作業(yè)提交給系統(tǒng),作業(yè)ID號是862961540.b。如果系統(tǒng)當前空閑,這個作業(yè)被立即執(zhí)行,其結果同樣作為郵件發(fā)送給用戶。

· jobs命令

jobs命令用來顯示當前shell下正在運行哪些作業(yè)(即后臺作業(yè))。例如:

$ jobs

[2] + Running tar tv3 *

[1] - Running find / -name README -print logfile

$

其中,第一列方括號中的數(shù)字表示作業(yè)序號,它是由當前運行的shell分配的,而不是由操作系統(tǒng)統(tǒng)一分配的。在當前shell環(huán)境下,第一個后臺作業(yè)的作業(yè)號為1,第二個作業(yè)的作業(yè)號為2,等等。

第二列中的“ ”號表示相應作業(yè)的優(yōu)先級比“-”號對應作業(yè)的優(yōu)先級高。

第三列表明作業(yè)狀態(tài),是否為運行、中斷、等待輸入或停止等。

最后列出的是創(chuàng)建當前這個作業(yè)所對應的命令行。

利用 jobs -l 形式,可以在作業(yè)號后顯示出相應進程的PID。如果想只顯示相應進程的PID,不顯示其它信息,則使用 jobs -p 形式。

· fg命令

fg命令把指定的后臺作業(yè)移到前臺。其使用格式是:

fg [job…]

其中,參數(shù)job是一個或多個進程的PID,或者是命令名稱或者作業(yè)號(前面要帶有一個“%”號)。例如:

$ jobs

[2] + Running tar tv3 *

[1] - Running find / -name README -print logfile

$ fg %find

find / -name README -print logfile

注意,顯示的命令行末尾沒有“”符號。下面命令能產生同樣的效果:

$ fg %1

這樣,find命令對應的進程就在前臺執(zhí)行。當后臺只有一個作業(yè)時,鍵入不帶參數(shù)的fg命令,就能使相應進程移到前臺。當有兩個或更多的后臺作業(yè)時,鍵入不帶參數(shù)的fg,就把最后進入后臺的進程首先移到前臺。

· bg命令

bg命令可以把前臺進程換到后臺執(zhí)行。其使用格式是:

bg [job…]

其中,job是一個或多個進程的PID、命令名稱或者作業(yè)號,在參數(shù)前要帶“%”號。例如,在cc(C編譯命令)命令執(zhí)行過程中,按下Z鍵,使這個作業(yè)掛起。然后鍵入以下命令:

$ bg %cc

該掛起的作業(yè)在后臺重新開始執(zhí)行。

linux查看線程優(yōu)先級命令

用top或者ps -l查看進程會發(fā)現(xiàn)有PR(PRI) NI兩個字段:

NI 是優(yōu)先值,是用戶層面的概念, PR是進程的實際優(yōu)先級, 是給內核(kernel)看(用)的。

一般情況下,PR=NI+20, 如果一個進程的優(yōu)先級PR是20, 那么它的NI(nice)值就是20-20=0。

進程調度優(yōu)先級是從-20到19,一共40個級別,數(shù)字越大,表示進程的優(yōu)先級越低。默認時候,進程的優(yōu)先級是0。查看進程優(yōu)先級有兩個辦法:ps和top。top命令顯示的NI列的值?;蛘呖梢允褂胮s -efl來查看,也是在ni列表示了進程的優(yōu)先級?!禠inux就該這么學》 一起學習,進程的優(yōu)先級可以在程序運行的時候設置,也可以在程序運行過程中動態(tài)的修改。

網站標題:linux進程優(yōu)先級命令 linux設置進程優(yōu)先級的命令
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