一、前言

进程优先级是操作中的一个重要概念，我们知道 一个 CPU 只能同时运行一个进程，而进程是由很多个的，所以需要存在进程优先级来确定进程获取 CPU 资源的顺序。那么话不多说，开启我们 进程优先级 的话题。

二、优先级的基本概念

什么是优先级？

在日常生活中，我们有很多排队的场景，公路上等红灯，在医院挂号，或者是在食堂吃饭等等，但是我们在公路上救护车可以无视红灯，医院里急诊病人可以优先挂号，以及食堂里老师肆意的插队… 

这些需要排队的事物，就可以看作进程，而像救护车，急诊病人，以及食堂的老师等等，这些都是具有优先权的象征，为什么要有优先权呢？一定是有更重要的事情去做。

所以，此时就可以延申到 进程 ---- 的优先级是什么？

• 进程要访问某种资源，进程通过一定的方式（排队），确认享受资源的先后顺序。 

相信细心的你也发现了，优先级不就是我们前面学习的 ---- 权限吗？

• 其实 优先级 和 权限 是有区别的：权限决定的是 --- 能不能的问题，而优先级是决定  --- 先后顺序的问题。

 为什么要有优先级？ 

 如果我们食堂的窗口远大于人数，如果我们自习室里的座位非常多，人却非常少，我们是不需要排队的，也就是说，当资源充足的时候，我们并不需要排队。

 --------------所以，优先级产生的本质是因为 ----- 【资源相对比较少】！

所以呢，优先权高的进程有优先执行权利，有了优先级；才能使得一些重要的进程被率先执行

三、如何查看并修改 --- 进程优先级

知道了进程优先级的基本概念后，我们来Linux中看看它到底是个什么东西呢？

• 我们可以对 运行起来的进程 使用下列指令去查看其优先级

ps -al

此处我们要关注的是以下几个重要信息：

• UID : 代表执行者的身份
• PID : 代表这个进程的代号
• PPID ：代表这个进程是由哪个进程发展衍生而来的，亦即父进程的代号
• PRI ：代表这个进程可被执行的优先级，其值越小越早被执行
• NI ：代表这个进程的nice值

PRI and NI 

 那我们重点来讲解一下这两个信息值

• 对于 PRI 还是比较好理解的，即 进程的优先级，或者通俗点说就是程序被CPU执行的先后顺序，此值越小进程的优先级别越高
• 那 NI 呢? 就是我们所要说的 nice 值了，其表示进程可被执行的优先级的修通俗简单一点来讲呢，就是进程的 nice 值不是进程的优先级，他们不是一个概念，但是进程nice值会影响到进程的优先级变化。

---

为了更直观的看到优先级，我们可以执行下面的代码：

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<unistd.h>
 
int main()
{
	while(1)
	{
		printf("this is a process, pid=%d\n", getpid());
		sleep(1);
	}
	return 0;
}

---

PRI

我们让改程序跑起来变为进程，我们使用如下命令查看 进程属性：

ps -la#显示当前用户的所有进程

我们看到，横着 的 紫色 框是我们启动的进程，竖着的 紫色 框有一栏叫做 PRI 的数值，其实 PRI 就是 priority ，优先权的意思。 

struct task_struct
{
	int PRI;//优先级
	//...
}

而我们运行自己写的程序，查询改进程的权限为80，这也就说明 Linux下进程的优先级本质就是数字。

其实Linux下优先级是可以被修改的，修改范围为 [60, 99] 这40范围内，且 进程的默认权限值是80。而优先级 数字越小，表示该进程的 优先级越高！ 

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NI

我们清楚了进程的优先级是什么，以及为什么，接下来我们看一下到底该怎么做？ 

运行上面的程序，打印出进程的pid，使用 top 命令进入到 Linux任务管理器： 

top#进入任务管理器

• 接下去按下 R/r 之后，就会跳出来下面这句话，这里的 renice 指的就是要重新修改进程，此时 shell 正在等待我们输入进程的 PID 值，那我们就可以输入上方的 5479

PID to renice [default pid = 1]

• 然后呢，我们看到 shell 又在等待我们输入需要更改的 nice 

• Renice PID 25761 to value
  

  

• 这个时候再使用ps查看，就会发现进程的PRI这一项变为了90，但是我们发现，不仅仅是PRI这一栏变了，还有一栏叫做 NI 的值也变了，而且还刚刚好是我们输入的数值！

其实，Linux系统支持用户调整优先级，但并 不是让用户直接修改 pri 值，而是修改 nice 值。而 nice 值 不是 优先级，而是 优先级的 修正数据。

• 所以真正的优先级应该是：pri = pri(old) + nice ;（old指老的优先级）
• 所以我们刚刚 修改的并不是优先级，而是nice值。

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优先级极限测试

进程的优先级真的只能在 [60,99] 这个范围呢移动吗？如果不相信，我们可以来做一下极值测试：

进程的优先级真的只能在 [60,99] 这个范围呢移动吗？如果不相信，我们可以来做一下极值测试：

• nice值变为19，pri变为99，就是我们给出的最大范围。
• 如果我们把nice值设置为-10：

我们发现，进程的pri变为了70，但是我们刚才不是刚把进程的优先级调至为99吗？

• 其实这是因为：pri(old)，是指老的优先级，这个优先级永远是80！ 所以再次调整时，还是从80开始变化。

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• 我们把nice值设置为极小： 

进程的pri果然为60，所以nice值的范围就是 [-20, 19] 。

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可能你会有疑问，为什么要给进程优先级加上限制范围呢？ 

• 如果不加限制，把自己的优先级调整的非常高，别人的优先级非常低，又因为OS是根据进程的pri来执行先后顺序的，这样做可能就会打乱操作系统执行顺序。
•   这样常规进程就很难分配到资源，是不是有点 “兴，百姓苦，亡，百姓苦” 的感觉了，其实这就是一种 进程饥饿 的问题。

为了尽量避免进程饥饿的问题，现在的任何分时操作系统，都是较为公平的进行调度。