程序的运行顺序(转)

关於程序的运行顺序

我们知道 Linux 是多人多工的环境，由 top 的输出结果我们也发现， 系统同时间有非常多的程序在运行中，只是绝大部分的程序都在休眠 (sleeping) 状态而已。 想一想，如果所有的程序同时被唤醒，那么 CPU 应该要先处理那个程序呢？也就是说，那个程序被运行的优先序比较高？ 这就得要考虑到程序的优先运行序 (Priority) 与 CPU 排程罗！

CPU 排程与前一章的例行性工作排程并不一样。 CPU 排程指的是每支程序被 CPU 运行的演算守则， 而例行性工作排程则是将某支程序安排在某个时间再交由系统运行。 CPU 排程与操作系统较具有相关性！

 

 

Priority 与 Nice 值

 

我们知道 CPU 一秒钟可以运行多达数 G 的微命令次数，透过核心的 CPU 排程可以让各程序被 CPU 所切换运行， 因此每个程序在一秒钟内或多或少都会被 CPU 运行部分的命令码。如果程序都是集中在一个伫列中等待 CPU 的运行， 而不具有优先顺序之分，也就是像我们去游乐场玩热门游戏需要排队一样，每个人都是照顺序来！ 你玩过一遍后还想再玩 (没有运行完毕)，请到后面继续排队等待。情况有点像底下这样：

 

上图中假设 pro1, pro2 是紧急的程序， pro3, pro4 是一般的程序，在这样的环境中，由於不具有优先顺序， 唉啊！pro1, pro2 还是得要继续等待而没有优待呢！如果 pro3, pro4 的工作又臭又长！那么紧急的 pro1, pro2 就得要等待个老半天才能够完成！真麻烦啊！所以罗，我们想要将程序分优先顺序啦！如果优先序较高则运行次数可以较多次， 而不需要与较慢优先的程序抢位置！我们可以将程序的优先顺序与 CPU 排程进行如下图的解释：

如上图所示，具高优先权的 pro1, pro2 可以被取用两次，而较不重要的 pro3, pro4 则运行次数较少。 如此一来 pro1, pro2 就可以较快被完成啦！要注意，上图仅是示意图，并非较优先者一定会被运行两次啦！ 为了要达到上述的功能，我们 Linux 给予程序一个所谓的『优先运行序 (priority, PRI)』， 这个 PRI 值越低代表越优先的意思。不过这个 PRI 值是由核心动态调整的， 使用者无法直接调整 PRI 值的。先来瞧瞧 PRI 曾在哪里出现？

[root@www ~]# ps -l
F S   UID   PID  PPID  C PRI  NI ADDR SZ WCHAN  TTY          TIME CMD
4 S     0 18625 18623  2  75   0 -  1514 wait   pts/1    00:00:00 bash
4 R     0 18653 18625  0  77   0 -  1102 -      pts/1    00:00:00 ps

 

由於 PRI 是核心动态调整的，我们使用者也无权去干涉 PRI ！那如果你想要调整程序的优先运行序时，就得要透过 Nice 值了！Nice 值就是上表的 NI 啦！一般来说， PRI 与 NI 的相关性如下：

PRI(new) = PRI(old) + nice

不过你要特别留意到，如果原本的 PRI 是 50 ，并不是我们给予一个 nice = 5 ，就会让 PRI 变成 55 喔！ 因为 PRI 是系统『动态』决定的，所以，虽然 nice 值是可以影响 PRI ，不过， 最终的 PRI 仍是要经过系统分析后才会决定的。另外， nice 值是有正负的喔，而既然 PRI 越小越早被运行， 所以，当 nice 值为负值时，那么该程序就会降低 PRI 值，亦即会变的较优先被处理。此外，你必须要留意到：

• nice 值可调整的范围为 -20 ~ 19 ；
• root 可随意调整自己或他人程序的 Nice 值，且范围为 -20 ~ 19 ；
• 一般使用者仅可调整自己程序的 Nice 值，且范围仅为 0 ~ 19 (避免一般用户抢占系统资源)；
• 一般使用者仅可将 nice 值越调越高，例如本来 nice 为 5 ，则未来仅能调整到大於 5；

这也就是说，要调整某个程序的优先运行序，就是『调整该程序的 nice 值』啦！那么如何给予某个程序 nice 值呢？有两种方式，分别是：

• 一开始运行程序就立即给予一个特定的 nice 值：用 nice 命令；
• 调整某个已经存在的 PID 的 nice 值：用 renice 命令。

 

nice ：新运行的命令即给予新的 nice 值

[root@www ~]# nice [-n 数字] command
选项与参数：
-n  ：后面接一个数值，数值的范围 -20 ~ 19。

范例一：用 root 给一个 nice 值为 -5 ，用於运行 vi ，并观察该程序！
[root@www ~]# nice -n -5 vi &
[1] 18676
[root@www ~]# ps -l
F S   UID   PID  PPID  C PRI  NI ADDR SZ WCHAN  TTY          TIME CMD
4 S     0 18625 18623  0  75   0 -  1514 wait   pts/1    00:00:00 bash
4 T     0 18676 18625  0  72  -5 -  1242 finish pts/1    00:00:00 vi
4 R     0 18678 18625  0  77   0 -  1101 -      pts/1    00:00:00 ps
# 原本的 bash PRI 为 75  ，所以 vi 默认应为 75。不过由於给予 nice  为 -5 ，
# 因此 vi 的 PRI 降低了！但并非降低到 70 ，因为核心还会动态调整！

[root@www ~]# kill -9 %1 <==测试完毕将 vi 关闭

就如同前面说的， nice 是用来调整程序的运行优先顺序！这里只是一个运行的范例罢了！ 通常什么时候要将 nice 值调大呢？举例来说，系统的背景工作中， 某些比较不重要的程序之进行：例如备份工作！由於备份工作相当的耗系统资源， 这个时候就可以将备份的命令之 nice 值调大一些，可以使系统的资源分配的更为公平！

 

renice ：已存在程序的 nice 重新调整

[root@www ~]# renice [number] PID
选项与参数：
PID ：某个程序的 ID 啊！

范例一：找出自己的 bash PID ，并将该 PID 的 nice 调整到 10
[root@www ~]# ps -l
F S   UID   PID  PPID  C PRI  NI ADDR SZ WCHAN  TTY          TIME CMD
4 S     0 18625 18623  0  75   0 -  1514 wait   pts/1    00:00:00 bash
4 R     0 18712 18625  0  77   0 -  1102 -      pts/1    00:00:00 ps

[root@www ~]# renice 10 18625
18625: old priority 0, new priority 10

[root@www ~]# ps -l
F S   UID   PID  PPID  C PRI  NI ADDR SZ WCHAN  TTY          TIME CMD
4 S     0 18625 18623  0  85  10 -  1514 wait   pts/1    00:00:00 bash
4 R     0 18715 18625  0  87  10 -  1102 -      pts/1    00:00:00 ps

如果要调整的是已经存在的某个程序的话，那么就得要使用 renice 了。使用的方法很简单， renice 后面接上数值及 PID 即可。因为后面接的是 PID ，所以你务必要以 ps 或者其他程序观察的命令去找出 PID 才行啊！

由上面这个范例当中我们也看的出来，虽然修改的是 bash 那个程序，但是该程序所触发的 ps 命令当中的 nice 也会继承而为 10 喔！了解了吧！整个 nice 值是可以在父程序 --> 子程序之间传递的呢！ 另外，除了 renice 之外，其实那个 top 同样的也是可以调整 nice 值的！

 

转自 http://www.cnblogs.com/ggjucheng/archive/2012/10/21/2733147.html