进程优先级(nice值,top指令),独立性,竞争性,进程切换(时间片),抢占与出让,并发并行概念

优先级

引入

为什么会存在优先级

特点

优先级值

nice值

更改nice值

top指令

独立性

竞争性

进程切换

引入

时间片

上下文切换

调度器

抢占与出让

强占

出让

并发和并行

并发

并行

优先级

引入

与权限不同的是,权限是能不能做的问题,优先级是什么时候去做

为什么会存在优先级

系统中可以运行多个进程,每个进程都需要使用资源
但cpu是有限的
所以就存在谁先谁后使用资源的问题,这些进程需要通过某种方式竞争资源

而优先级,则是调度器在调度时的重要参考
调度 -- 决定将哪一个在运行队列上的进程放在 cpu 上

特点

优先级值

进程的调度优先级（Priority），它是用来控制进程在 CPU 调度中的执行优先级的一个值

PRI就是优先级值,越小越先被调度
可以看到,图中这两个进程的PRI值都是80
但是,优先级也是可以被调整的,也就是用图上的NI值修改

nice值

NI值也就是nice值是一种修正数据(也就是说,优先级是可以被调整的)
在Linux下，进程的优先级是通过所谓的“Nice值”来管理的
Nice值是一个用来表示进程相对优先级的整数
linux中: 优先级 = PRI值 + nice值
nice值是有范围的,-20到19,所以对进程的影响不大
这是os有意控制的,为了使它可以 更均衡的让所有进程在一定时间范围内都能获得资源
也就是雨露均沾
防止某些恶意进程修改自己的nice值,在每次调度时都优先调度它,从而造成不公平事件

更改nice值

top指令

进入top后,按下' r ',输入要改变进程的pid,随后输入nice值

当我更改code这一进程的pid后(改为10了):

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

所以,Linux中的进程是相互隔离的独立执行单元,有助于确保系统的稳定性和安全性

竞争性

Linux中的进程是竞争执行的，这意味着多个进程在竞争有限的系统资源（如CPU时间、内存、文件句柄等）和争夺执行的机会

进程可以通过提高其优先级（降低Nice值）或增加其权重来提高获得CPU时间的机会

进程切换

引入

其实,一个进程使用cpu的时间是有限制的
如果直到一个进程被执行完才退出,那么其他进程在这一过程中相当于卡死状态(它在独占cpu)
也很可能会造成cpu直接卡死(如果该进程执行的是死循环,就会让计算机直接无法使用)
所以有了"时间片"这一概念

时间片

是操作系统中用来管理和分配CPU时间的基本概念
它表示操作系统将CPU时间分割成小段的时间间隔，每个时间间隔被分配给一个进程或线程，以允许多个任务交替执行
每个进程在其分配的时间片内运行，达到时间后就让出CPU,以便其他进程执行

上下文切换

在时间片结束时，操作系统会执行上下文切换
将CPU状态保存到当前进程的上下文中(这样下次再来的时候,可以从之前的逻辑继续向后运行)
然后加载下一个进程的上下文，以便继续执行

调度器

操作系统的调度器负责分配时间片给不同的进程
它使用调度算法来确定下一个应该运行的进程，并在时间片结束后切换到下一个进程

抢占与出让

但实际上,进程执行的过程中,并不会死板的按照时间片执行
如果该进程 没有执行完时间片规定的时间 就执行完啦,就可以直接退出啦,cpu就让其他进程运行

强占

当一个进程的优先级 比正在使用cpu的进程高, 那么那个优先级低的会被扒拉下来,让高的那个先执行

出让

一个进程也可以自己主动让出cpu资源