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process_priority_with_nice.md

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nice是Unix/Linux中一个直接映射到内核nice调用的程序。nice工具可以进程运行的优先级，这样就可以给予进程相比较其他进程更多或更少的CPU时间。

进程的优先级数值从-20到19范围，数值越小优先级越高。默认的进程优先级是从该进程的父进程继承的，通常是0。

只有超级用户root可以设置更小的（更高的）优先级值，其他用户只能设置较大的（更低的）优先级值。

nice

实际作用于进程的优先级数值依赖Unix操作系统设计的调度方式。特定的操作系统的调度方式有许多启发式的机制（例如，对于优先进程由于CPU时间片较多相应会获得更多的I/O）。

举个简单的例子，当两个捆绑CPU的进程同时在一个CPU上并发运行的时候，每个进程分到的CPU时间是20-p，这个p就是进程的优先级数值。这样一个nic数值是+15的进程就会得到普通优先级进程的分配的25%的CPU时间：(20-15)/(20-0)=0.25。

检查进程的Nice值

使用ps命令可以看到进程的nice值（也就是优先级）

ps -elf

输出显示

F S UID        PID  PPID  C PRI  NI ADDR SZ WCHAN  STIME TTY          TIME CMD
4 S root         1     0  0  75   0 -  2592 ?       2014 ?        00:05:02 init [3]
1 S root         2     1  0 -40   - -     0 migrat  2014 ?        00:02:48 [migration/0]
1 S root         3     1  0  94  19 -     0 ksofti  2014 ?        00:01:09 [ksoftirqd/0]
5 S root         4     1  0 -40   - -     0 watchd  2014 ?        00:00:00 [watchdog/0]
1 S root         5     1  0  70  -5 -     0 worker  2014 ?        00:01:13 [events/0]
1 S root         6     1  0  70  -5 -     0 worker  2014 ?        00:00:20 [khelper]
...
1 S root       131     7  0  80  -5 -     0 worker  2014 ?        00:00:00 [aio/0]
1 S root       132     7  0  80  -5 -     0 worker  2014 ?        00:00:00 [aio/1]
1 S root       133     7  0  80  -5 -     0 worker  2014 ?        00:00:00 [aio/2]
1 S root       134     7  0  80  -5 -     0 worker  2014 ?        00:00:00 [aio/3]
1 S root       264     7  0  71  -5 -     0 worker  2014 ?        00:00:00 [kpsmoused]
5 S 53312      300 32766  0  75   0 - 22028 ?       2015 ?        00:00:00 sshd: xuangao.djj@pts/911
4 S admin      301   300  0  75   0 - 14084 -       2015 pts/911  00:00:00 ssh localhost
...
0 S admin      328 20578  0  75   0 - 16646 -      Jun12 pts/1450 00:00:00 /bin/bash
1 S root       341     7  0  73  -5 -     0 worker  2014 ?        00:00:00 [kstriped]
1 S root       362     7  0  70  -5 -     0 kjourn  2014 ?        00:01:43 [kjournald]
1 S root       384     7  0  71  -5 -     0 kaudit  2014 ?        00:00:00 [kauditd]

可以看到init初始进程的NI（nice值）是0，一些系统关键进程的nice值优先级较高是-5，用户进程继承了init的优先级，通常nice是0

也可以使用top命令，其中有一列NI值就是进程运行的nice值。

设置进程nice值

启动程序的时候设置nice优先级。负的nice值将增加进程的优先级。注意，由于需要-表示是一个参数，所以设置高优先级的的负值的时候，需要使用两个-，例如--10表示设置nice值是-10

nice --10 top -b

检查优先级

ps -elf | grep -e "top -b" -e "NI" | grep -v "grep"

可以看到

F S UID        PID  PPID  C PRI  NI ADDR SZ WCHAN  STIME TTY          TIME CMD
4 S root     31971 28317  1  70 -10 -  3495 poll_s 12:06 pts/1    00:01:24 top -b

上述可以看到进程的优先级值是-10

使用-n参数修改运行进程的优先级

nice命令的-n参数可以修改进程的优先级，表示在nice上加上一个数值。

       -n, --adjustment=N
              add integer N to the niceness (default 10)

我们来测试一下命令

sudo nice -n 10 top -b

然后检查

ps -elf | grep -e "top -b" -e "NI" | grep -v "grep"

可以看到输出的进程的nice值为10（0+10=10）

F S UID        PID  PPID  C PRI  NI ADDR SZ WCHAN  STIME TTY          TIME CMD
4 R root      3128 28317  3  90  10 -  3494 -      13:47 pts/1    00:00:00 top -b
  • 举例：对大文件归档，降低归档命令优先级，可以用-n 19使得这个命令的nice值为19（实际是0+19=19）
nice -n 19 tar cfzf archive.tgz largefile

在生产环境中，经常需要定时清理系统过期的日志。如果直接使用rm命令脚本，对于海量文件或者非常巨大的日志文件，会导致系统响应缓慢影响业务（甚至系统低峰时期操作也会有影响）。此时应该在脚本中通过nice -n命令，降低日志处理脚本的运行优先级。

-n 19也可以写成-19，注意，这里-19的-是参数的意思，设置的是正值。如果要设置-5这个高优先级的nice值，应该使用-n -5或者--5来表示（由于默认init的nice值是0，所以进程启动默认的nice值都是以0为基线，这样--5和-n -5就恰好是相同的结果）

limits.conf配置用户启动进程的默认nice值

在Linux中，可以通过修改/etc/security/limits.conf的配置来设置：

log    *    nice     19

设置log用户进程的执行优先级数值为19，这样log用户执行的脚本（如清理和归档）的优先级就很低，不会抢占业务系统的CPU时间

limits.conf的语法是<domain><type><item><value>，其中item可以是nice，就可以调整进程的优先级数值

domain是username,@groupname,*,%（maxlogins限制）

修改已经运行的进程的优先级

renice命令是修改已经在运行的进程的优先级。参考man renice，这个命令是直接设置优先级数值（没有-n参数）

renice -13 -p 4751

显示提示信息

4751: old priority 10, new priority -13

renice命令还有两个非常有用的参数

  • -u user：调整指定用户的所有进程的优先级
renice 10 -u user1

则调整user1用户所有的进程的nice值为10，这样这个用户的进程的优先级别就降低了。

  • -g group：通过组名或组id来设置其所有的进程的优先级
renice 10 -g group1

Linux还有一个ionice的命令，针对的是I/O调度而不是CPU时间。

参考