linux top中nice的含义

linux top中nice的含义,第1张

部门有人抱怨自己的进程在Linux上运行过慢,top查看运行情况。

查看Cpu一栏发现ni占用过高,ni又是什么呢?

ni: 用户进程空间内改变过优先级的进程占用CPU百分比

网上对ni的解释似乎很难理解,那我们换个角度来看。

假设在一个CPU轮转中,有2个runnable的进程A和B,如果他们的nice值都为0,假设内核会给他们每人分配1k个cpu时间片。但是假设进程A的为0,但是B的值为-10,那么此时CPU可能分别给A和B分配1k和1.5k的时间片。故可以形象的理解为,nice的值影响了内核分配给进程的cpu时间片的多少,时间片越多的进程,其优先级越高,其优先级值(PRI)越低。ni,就是改变过优先级的进程的占用CPU的百分比,如上例中就是0.5k/2.5k=1/5=20%。

由此可见有人改动了相应的优先级导致其它用户分到的cpu时间片过低导致。

此时可以更改进程优先级来加速进程运行。

renice -15 -p 12866

把进程号为12866的进程优先级提高。

PRI: PRI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正数值。如前面所说,PRI值越小越快被执行,那么加入nice值后,将会使得PRI变为:PRI(new)=PRI(old)+nice。由此看出,PR是根据NICE排序的,规则是NICE越小PR越前(小,优先权更大),即其优先级会变高,则其越快被执行。如果NICE相同则进程uid是root的优先权更大。

NICE: 在LINUX系统中,Nice值的范围从-20到+19(不同系统的值范围是不一样的),正值表示低优先级,负值表示高优先级,值为零则表示不会调整该进程的优先级。具有最高优先级的程序,其nice值最低,所以在LINUX系统中,值-20使得一项任务变得非常重要;与之相反,如果任务的nice为+19,则表示它是一个高尚的、无私的任务,允许所有其他任务比自己享有宝贵的CPU时间的更大使用份额,这也就是nice的名称的来意。

PS: 进程在创建时被赋予不同的优先级值,而如前面所说,nice的值是表示进程优先级值可被修正数据值,因此,每个进程都在其计划执行时被赋予一个nice值,这样系统就可以根据系统的资源以及具体进程的各类资源消耗情况,主动干预进程的优先级值。在通常情况下,子进程会继承父进程的nice值,比如在系统启动的过程中,init进程会被赋予0,其他所有进程继承了这个nice值(因为其他进程都是init的子进程)。

在 Linux 中,线程是由进程来实现的,可以认为线程就是一个轻量级的进程,因此,线程调度是按照进程调度的方式来进行的。这样设计,线程调度流程可以直接复用进程调度流程,没必要再设计一个进程内的线程调度器了。

在 Linux 中,进程调度器是基于进程的调度策略与调度优先级来决定调度哪个进程运行。

调度策略主要包括:

调度优先级的范围是 0~99,数值越大,表示优先级越高。

其中,SCHED_OTHER、SCHED_IDLE、SCHED_BACH 为非实时调度策略,其调度优先级为 0。而 SCHED_FIFO、SCHED_RR 是实时调度策略,其调度优先级范围为 1~99。

实时调度策略的进程总是比非实时调度策略的进程优先级高。

在 Linux 内部实现中,调度器会为每个可能的调度优先级维护一个可运行的进程列表,以最高优先级列表头部的进程作为下一次调度的进程,所有的调度都是抢占式的,如果一个具有更高调度优先级的进程转换为可运行状态,那么当前运行的进程将被强制进入其等待的队列中。

SCHED_OTHER

该调度策略是默认的 Linux 分时调度策略,该调度策略为非实时的,其调度优先级总是为 0。

对于该调度策略类型的进程,调度器是基于动态优先级来调度的。动态优先级跟属性 nice 有关,nice 的值会随着进程的运行时间而动态改变,以确保所有具有 SCHED_OTHER 策略的进程公平地得到调度。

在 Linux 中,nice 的值范围为-20 ~ +19,默认值为 0。nice 值越大,则优先级越低,因此相对较低 nice 值的进程可以获得更多的处理器时间。

通过命令 ps -el 查看系统中的进程列表,其中 NI 列就是进程对应的 nice 值。

使用 top 命令,看到的 NI 列也是进程的 nice 值。

调整 nice 值,可以通过 shell 命令 nice ,该命令可以按照指定的 nice 值运行 cmd ,命令的帮助信息为:

重新调整已运行进程的 nice 值,可通过 renice 命令实现,命令的帮助信息为:

另外,可以执行 top 命令,输入 r ,根据提示输入进程的 pid ,再输入 nice 数值,也可以调整进程的 nice 值。

SCHED_FIFO

该调度策略为先入先出调度策略,简单概括,就是一旦进程占用了 CPU,则一直运行,直到有更高优先级的任务抢占,或者进程自己放弃占用 CPU。

SCHED_RR

该调度策略为时间片轮转调度策略,该调度策略是基于 SCHED_FIFO 策略的演进,其在每个进程上增加一个时间片限制,当时间片使用完成后,调度器将该进程置于队列的尾端,放在尾端保证了所有具有相同调度优先级的进程的调度公平。

使用 top 命令,如果 PR 列的值为 RT ,则说明该进程采用的是实时调度策略,其调度策略为 SCHED_FIFO 或者 SCHED_RR,而对于非实时调度策略的进程,该列的值为 NI + 20 。

可以通过命令 ps -eo state,uid,pid,ppid,rtprio,time,comm 来查看进程对应的实时优先级,实时优先级位于 RTPRIO 列下,如果进程对应的列显示为 - ,说明该进程不是实时进程。

chrt 命令可以用来很简单地更改进程的调度策略与调度优先级。在 Linux 下查看 chrt 命令的帮助信息:

比如,获取某个进程的调度策略,使用如下命令:

在比如,设置某个进程的调度策略为 SCHED_FIFO,调度优先级为 70,使用如下命令:


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