Haben Prozesse unter Linux Prioritäten?

Prozesse unter Linux haben Prioritäten. Linux ist ein Mehrbenutzer-Multitasking-Betriebssystem. Normalerweise laufen im System viele Prozesse, aber die CPU kann nur einen Befehl in einem Taktzyklus ausführen. Welcher Prozess sollte zuerst ausgeführt werden und wer sollte zuletzt ausgeführt werden? Dies muss durch die Priorität des Prozesses bestimmt werden. Im Linux-System gibt es zwei Parameter, die die Priorität des Prozesses darstellen: Pri und Nice; die Prozesspriorität ist der PRI-Wert, nicht der Nice-Wert, aber der Nice-Wert beeinflusst die Priorität.

Die Betriebsumgebung dieses Tutorials: Linux7.3-System, Dell G3-Computer.

Linux-Priorität von Prozessen

Linux ist ein Mehrbenutzer- und Multitasking-Betriebssystem, und im System laufen normalerweise viele Prozesse. Die CPU kann jedoch nur einen Befehl in einem Taktzyklus ausführen (die aktuelle CPU verwendet Multi-Threading- und Multi-Core-Technologie, sodass sie mehrere Befehle in einem Taktzyklus ausführen kann. Allerdings ist die Anzahl der Befehle, die gleichzeitig ausgeführt werden können Da die Gesamtzahl der Prozesse gleichzeitig viel kleiner ist als im System, stellt sich die Frage: Wer soll zuerst rechnen und wer soll zuletzt rechnen? Dies muss durch die Priorität des Prozesses bestimmt werden.

• Die Reihenfolge, in der die CPU Ressourcen zuweist, ist die Priorität

• Prozesse mit hoher Priorität haben das Recht, zuerst ausgeführt zu werden

• ermöglicht die Ausführung des Prozesses auf der angegebenen CPU und verbessert die Gesamtsystemleistung

Wenn die CPU Daten berechnet, führt sie außerdem keine integrierte Berechnung durch und führt dann die Berechnung des nächsten Prozesses durch. Stattdessen berechnet sie zuerst Prozess 1, verarbeitet dann 2, verarbeitet dann 3 und verarbeitet dann 1 bis die Prozessaufgabe abgeschlossen ist. Aufgrund der Prozesspriorität werden Prozesse nicht nur nicht nacheinander berechnet, sondern es wird auch mehrmals in einem Berechnungszyklus berechnet, welcher Prozess eine höhere Priorität hat.

So ist es schwer zu verstehen, sagen wir es anders. Angenommen, ich habe jetzt 4 Kinder (Prozesse), die gefüttert (berechnet) werden müssen. Ich bevorzuge Kind 1 (Prozess 1 hat eine höhere Priorität) und Kind 2, Kind 3 und Kind 4 werden gleich behandelt (Prozess 2, Prozess 3 und). Prozess 4 hat Vorrang). Jetzt kann ich nicht zuerst Kind 1 füttern und dann die anderen Kinder füttern, sondern muss das Essen in einer Schleife füttern (alle Prozesse laufen während des CPU-Betriebs ab). Wenn ich dann füttere (Berechnung), gebe ich dem Kind zuerst einen Bissen Reis und füttere dann die anderen Kinder. Und in einem Zyklus füttern Sie Kind 1 zuerst mit zwei Bissen Essen, weil ich Kind 1 bevorzuge (hohe Priorität), und füttern Sie die anderen Kinder mit einem Bissen Essen. Auf diese Weise wird Kind 1 zuerst gefüttert (Prozess 1 wird schneller berechnet), weil mir Kind 1 mehr gefällt.

Prozesspriorität anzeigen

1. Verwenden Sie ps-al, um die Priorität des Prozesses anzuzeigen.

2. In Linux-Systemen gibt es zwei Prioritäten für den Prozess Parameter: Priorität und Nizza.

[root@localhost ~]# ps -le
F S UID PID PPID C PRI NI ADDR  SZ WCHAN TTY    TIME  CMD
4 S   0   1    0 0  80  0    - 718     -   ? 00:00:01 init
1 S   0   2    0 0  80  0    -   0     -   ? 00:00:00 kthreadd
...省略部分输出...

Unter ihnen steht PRI für Priority und NI für Nice. Beide Werte geben die Priorität an. Je kleiner der Wert, desto höher ist die Priorität, die der Prozess von der CPU erhält. Der PRI-Wert wird jedoch vom Kernel dynamisch angepasst und kann nicht direkt vom Benutzer geändert werden. Daher können wir den PRI-Wert nur beeinflussen, indem wir den NI-Wert ändern und indirekt die Prozesspriorität anpassen. Die Beziehung zwischen

PRI und NI ist wie folgt:

PRI (Endwert) = PRI (ursprünglicher Wert) + NI

Tatsächlich muss sich jeder nur daran erinnern, dass wir die Priorität des Prozesses durch Modifizieren ändern können der Wert von NI. Je kleiner der NI-Wert ist, desto geringer ist der PRI-Wert des Prozesses und der Prozess wird zuerst von der CPU verarbeitet. Je größer der NI-Wert, desto höher ist der PRI-Wert des Prozesses und der Prozess wird später verarbeitet durch die CPU.

Beim Ändern des NI-Werts sind mehrere Dinge zu beachten:

Der NI-Bereich liegt zwischen -20 und 19.

• Normale Benutzer können den NI-Wert im Bereich von 0 bis 19 anpassen und nur ihre eigenen Prozesse anpassen.

• Normale Benutzer können den NI-Wert nur erhöhen, nicht senken. Wenn der ursprüngliche NI-Wert 0 ist, kann er nur auf einen Wert größer als 0 angepasst werden.

• Nur der Root-Benutzer kann den Prozess-NI-Wert auf einen negativen Wert setzen und den Prozess jedes Benutzers anpassen.

Zeigen Sie den Befehl an, um den netten Wert anzuzeigen und zu ändern

1. Verwenden Sie den oberen Befehl, um den netten Wert anzuzeigen und zu ändern.

Geben Sie oben ein, drücken Sie r, geben Sie die Prozess-PID ein und geben Sie den netten Wert ein . (Wenn angezeigt wird, dass die Erhöhung abgelehnt wird, verwenden Sie sudo, um die Berechtigungen des obersten Befehls zu erhöhen.)

2. Andere Konzepte

Konkurrenz: Es gibt viele Systeme, aber nur eine kleine Anzahl von CPUs oder sogar nur eine, sodass es Konkurrenz zwischen Prozessen gibt. Um Aufgaben effizient zu erledigen und vernünftiger um zugehörige Ressourcen zu konkurrieren, wird Priorität eingeräumt.

• Unabhängigkeit: Der Betrieb mehrerer Prozesse erfordert die ausschließliche Nutzung verschiedener Ressourcen, sodass sich mehrere Prozesse nicht gegenseitig stören.

• Parallel: Mehrere Prozesse, die gleichzeitig auf mehreren CPUs laufen, werden als Parallelität bezeichnet.

• Parallelität: Mehrere Prozesse nutzen die Prozessumschaltung auf einer CPU, um mehrere Prozesse innerhalb eines Zeitraums voranzutreiben, der als Parallelität bezeichnet wird.

Die Prozesspriorität ist der PRI-Wert, nicht der Nice-Wert, aber der Nice-Wert beeinflusst die Priorität

PRI ist auch relativ leicht zu verstehen, dh die Priorität des Prozesses oder in Für Laien wird das Programm von der CPU ausgeführt. Je kleiner der Wert, desto höher die Priorität des Prozesses. Was ist mit NI? Dies ist der nette Wert, über den wir sprechen, der den geänderten Wert der Priorität darstellt, mit der der Prozess ausgeführt werden kann. Wie bereits erwähnt, gilt: Je kleiner der PRI-Wert, desto schneller wird er ausgeführt. Nach dem Hinzufügen des netten Werts wird der PRI zu: PRI(neu)=PRI(alt)+nice.

Was bisher betont werden muss, ist, dass der schöne Wert eines Prozesses nicht die Priorität des Prozesses ist. Sie sind kein Konzept, aber der schöne Wert des Prozesses wird die Prioritätsänderung des Prozesses beeinflussen.

Ändern Sie die Prozesspriorität, indem Sie den Nice-Wert anpassen. Der Nice-Einstellbereich liegt zwischen -20 und 19.

Einflussfaktoren und Prinzipien der Prozesspriorität und -änderung

Planungsstrategie: RR-Planungs- und FIFO-Planungsprozesse sind Echtzeitprozesse, und Time-Sharing-Planungsprozesse (ANDERE) sind Nicht-Echtzeitprozesse.

FIFO (First In, First Out) und RR (Time Slice Rotation) werden für Echtzeitprozesse verwendet, und OTHER (Time-Sharing Scheduling) wird für Nicht-Echtzeitprozesse verwendet gewöhnliche Prozesse; FIFO sorgt dafür, dass Echtzeitprozesse mit der gleichen Priorität immer die CPU belegen, und RR sorgt dafür, dass Echtzeitprozesse mit der gleichen Priorität nacheinander entsprechend den Zeitscheiben ausgeführt werden.

Die Priorität von Echtzeitprozessen ist höher als die von normalen Prozessen. Echtzeitprozesse verwenden eine statische Prioritätsplanung, und Nicht-Echtzeitprozesse verwenden eine dynamische Prioritätsplanung von Nice angepasst und kann durch den Bonus beeinflusst werden.

Linux-Prozesse haben zwei Prioritäten: normale Prozesspriorität (mithilfe der Planungsrichtlinie SCHED_NORMAL) und Echtzeit-Prozesspriorität (mithilfe der Planungsrichtlinie SCHED_FIFO oder SCHED_RR).

Echtzeitprozesse mit unterschiedlichen Planungsrichtlinien haben nur die gleiche Priorität Vergleichbar ist die Priorität von Echtzeitprozessen zu jedem Zeitpunkt höher als die von normalen Prozessen. Linux verwendet die statische Prioritätsplanung für Echtzeitprozesse, und gewöhnliche Prozesse (Nicht-Echtzeitprozesse) werden nach dynamischen Prioritäten geplant.

Echtzeitprozesse haben nur statische Prioritäten (zwischen 0 und MAX_RT_PRIO-1, der Standardwert für MAX_RT_PRIO ist 100). Der Kernel passt seine statischen Prioritäten nicht mehr basierend auf dem Ruhezustand und anderen Faktoren an -Zeitprozesse Jede Priorität entspricht einer Prioritätswarteschlange (verknüpfte Liste), und die entsprechende verknüpfte Liste mit einem höheren Wert wird zuerst ausgeführt (Nummer 0 ist die niedrigste). Die Priorität kann durch das Chrt und die entsprechenden Funktionen geändert werden, die später beschrieben werden

Die statische Priorität von Nicht-Echtzeitprozessen kann durch einen netten Wert (-20~19) angepasst werden: static_prio=MAX_RT_PRIO + nett + 20.

nice betrifft nur Nicht-Echtzeitprozesse (die statische Priorität liegt zwischen 100 und 139). Je größer der Nice-Wert, desto größer der statische Prioritätswert und desto niedriger die Priorität.

Die dynamische Priorität von Nicht-Echtzeitprozessen wird basierend auf der statischen Priorität und dem Bonus berechnet: dynamische_prio = max (100, min (statischer_prio - Bonus + 5, 139))

bonus spiegelt die durchschnittliche Ruhezeit des Prozesses wider (Bereich 0–10), Ruhezeit Je wahrscheinlicher es ist, dass es sich um einen interaktiven Prozess handelt, desto wahrscheinlicher ist es, dass er nicht jedes Mal, wenn er an der Reihe ist, die Zeitscheibe verbraucht, bevor er die CPU freigibt.

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