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什么是优先级

优先级,顾名思义,即在同一环境下不同单位对同一个资源的享有顺序;
一般优先级高的单位将优先占有该资源;
在进程当中进程与进程之间也同样具有优先级,以占用CPU资源为例,其优先级高的进程将优先享有使用CPU资源的权力;
在计算机当中,由于CPU是有限的资源,当同时存在较多进程时将会需要以某种特定的方式竞争以使得能够优先对该资源进行使用,不仅是CPU,例如磁盘资源等都是有限的;
本质上进程中的优先级只是其进程的PCB结构体中的某个属性,调度器通过进程的优先级属性判断这个进程是否能优先占用某些资源;

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Linux下的进程优先级

Linux下的进程优先级可以使用ps -l来查看;

while :; do ps -la |head -1 && ps -la | grep myproc ;sleep 1;echo ---------------------------------------------- ; done

这里使用该shell脚本来对进程状态进行查看(每隔一秒);
假设存在一个程序(myproc):

int main(){while(1){cout<<"hello world"<<endl;sleep(1);}return 0;
}

这是一段死循环的代码,在该程序中将会每隔一秒无限循环的打印hello world;
运行shell脚本并运行程序;

F S   UID   PID  PPID  C PRI  NI ADDR SZ WCHAN  TTY          TIME CMD
----------------------------------------------
F S   UID   PID  PPID  C PRI  NI ADDR SZ WCHAN  TTY          TIME CMD
0 S  1002  3686 14787  0  80   0 -  3307 hrtime pts/2    00:00:00 myproc

当脚本运行后即可以看到该进程的属性;

• UID

  表示该进程执行者的身份;

• PID,PPID

  表示该进程与其父进程的PID;

• PRI

  表示该进程的优先级,该值越小越早被执行;

• NI

  表示该进程的nice值;

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PRI与NI

• PRI

  PRI为进程的优先级,但是这个优先级与平时所理解的优先级不同;
  PRI的值为越小其优先级越高;

• NI

  NI为nice值,nice值的取值范围为 [-20,19]共40个级别;
  且优先级PRI为PRI(new) = PRI(old) + nice值;
  假设一个进程的初始优先级为80,那么它的优先级可变动的范围即为[60,99];
  nice值一般用来对进程的优先级进行修正;

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使用top查看进程以及对进程的优先级的修改

在Linux中除了可以使用ps命令对进程状态进行查看以外还可以使用top命令对进程进行查看;

• 修改进程优先级:

  修改进程优先级即使用top命令打开资源管理器;
  再按r指令进入进程优先级修改;
  输入进程PID后最后输入nice值;

  # 修改前
  PID USER    PR  NI   VIRT   RES    SHR S  %CPU %MEM     TIME+ COMMAND 
  4872 _user    20   0  13228  1296   1112 S   0.0  0.1   0:00.00 myproc  
  # 修改后
  PID USER    PR  NI   VIRT   RES    SHR S  %CPU %MEM     TIME+ COMMAND 
  4872 _user    39  19  13228  1296   1112 S   0.0  0.1   0:00.00 myproc  

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进程优先级的其他概念

竞争性与独立性

• 竞争性

  在一个CPU中,进程与进程之间往往存在竞争关系,由于进程的需求大于CPU资源的数量,所以导致了在一个CPU中的进程将会以其优先级进行竞争;

• 独立性

  进程与进程之间是具有独立性的,即一个进程的结束与创建并不会影响另一个进程的操作;
  在父进程与子进程当中也能很好的体现这一点,即父进程结束不会影响子进程,子进程结束也不会影响父进程;

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并发与并行

• 并发

  并发即为在一个cpu中,其调度队列中往往存在多个进程,在一个CPU中一个进程不会对其资源占用过久,而是以一种分时多任务的形式对其进行进程进行处理从而到达推进所有进程的进度;

• 并行

  并行即为多个cpu对其属于自己的进程进行管理;