如何在Linux中调整进程优先级 Linux nice值设置指南-linux运维-PHP中文网

调整Linux进程优先级通过nice值实现，使用nice命令启动时设置，renice修改运行中进程，普通用户只能降低优先级，提升需root权限，配合ps、top查看，核心目的是优化资源分配与系统响应。

如何在linux中调整进程优先级 linux nice值设置指南

在Linux系统中，调整进程优先级主要通过操作其“nice值”来实现。这个值决定了进程在CPU资源竞争中的权重：nice值越低（负值），优先级越高，系统调度时会给予更多CPU时间；nice值越高（正值），优先级越低，系统会在资源紧张时优先照顾其他进程。

解决方案

要调整Linux进程的优先级，你可以使用

nice

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命令在启动时设置，或使用

renice

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命令修改一个已运行进程的优先级。

1. 启动新进程时设置优先级：使用

nice

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命令

nice

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命令允许你在启动一个新程序时，为其指定一个nice值。nice值的范围通常是-20（最高优先级）到19（最低优先级），默认值为0。

语法：
```
nice -n <nice_value> <command>
```
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示例：
- ```
nice -n 10 tar -zcvf /backup/archive.tar.gz /home/user/data
```
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  - 这个命令会以nice值10（较低优先级）运行
```
tar
```
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    备份操作，确保它不会过度占用系统资源，影响你的日常操作。
- ```
sudo nice -n -5 ./my_critical_app
```
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  - 如果你需要一个应用程序获得更高的优先级（负值），则需要使用
```
sudo
```
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    （或以root用户身份）来执行。普通用户只能提高nice值（降低优先级），不能降低nice值（提高优先级）。

2. 调整已运行进程的优先级：使用

renice

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命令

renice

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命令用于修改一个或多个已运行进程的nice值。

语法：

renice -n <nice_value> -p <PID>

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你也可以按用户或进程组调整：
```
renice -n <nice_value> -u <username>
```
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或
```
renice -n <nice_value> -g <groupname>
```
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示例：
- 首先，找到你想调整的进程的PID（进程ID），例如使用
```
ps aux | grep <process_name>
```
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  或
```
top
```
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  命令。
- 假设一个名为
```
my_long_running_job
```
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  的进程PID是12345：
  - ```
  renice -n 5 -p 12345
```
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  - 将PID为12345的进程的nice值设置为5。
- ```
sudo renice -n -10 -p 12345
```
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    - 如果你想将某个进程的优先级提高（nice值设为负数），同样需要root权限。

3. 查看进程的nice值

使用
ps
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命令：
```
ps -l
```
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或
```
ps -o pid,ni,comm
```
登录后复制
- ```
NI
```
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  列显示的就是进程的nice值。
使用
top
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或
htop
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命令：
- 在
```
top
```
  登录后复制
  或
```
htop
```
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  的输出中，通常会有一个名为
```
NI
```
  登录后复制
  或
```
PRI
```
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  （优先级）的列，其中
```
NI
```
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  就是nice值。

为什么我们需要调整进程优先级？深入理解nice值背后的调度机制

我常常觉得，这就像给你的任务排队，有些任务就是天生带着“急事”的标签，而有些，嗯，可以慢慢来。在Linux这样的多任务操作系统里，CPU资源是有限的，当多个进程同时需要CPU时间时，内核的调度器就得决定谁先跑、跑多久。这就是优先级发挥作用的地方。

我们调整进程优先级，通常是为了以下几个目的：

优化用户体验： 想象一下，你正在编辑文档、浏览网页，同时后台有个程序在编译代码或者进行大数据备份。如果后台任务占用了所有CPU，你的桌面就会变得卡顿，响应迟缓。通过降低后台任务的优先级，你可以确保交互式应用（比如你的浏览器、文本编辑器）能更流畅地运行，因为它们被调度器“优先照顾”了。
高效利用系统资源： 有些任务是计算密集型的，但对完成时间不那么敏感，比如科学计算、数据分析、视频转码。我们可以给它们较低的优先级，让它们在系统空闲时充分利用CPU，而在你进行其他操作时，则“礼貌地”让出资源。这避免了资源浪费，也确保了关键任务的顺畅。
管理批处理任务： 在服务器环境中，经常会有大量的批处理任务需要运行，这些任务通常不需要立即完成。通过设置合适的nice值，可以确保它们在不影响服务稳定性和响应速度的前提下，逐步完成。

nice值在Linux内核的调度器（尤其是现在主流的Completely Fair Scheduler, CFS）中，并不是简单地决定了进程能获得多少百分比的CPU时间。它更像是一个“权重”或“建议”。CFS的目标是实现“公平”，让每个进程都能获得大致相同的CPU时间。但这个“公平”是可以通过nice值来调整的：nice值越低，进程在调度器看来“越重要”，它在获得CPU时间片时，其“权重”就越大，因此在同样的调度周期内，它会比高nice值的进程获得更多的CPU时间。反之亦然。所以，一个nice值为-20的进程，并不意味着它会独占CPU，而是说当CPU资源紧张时，它会比nice值为0或19的进程获得更多的CPU份额。

调整nice值时常见的误区与权限陷阱

在实际操作中，调整nice值确实能带来好处，但我也见过不少人掉进一些小坑。

先见AI

数据为基，先见未见

查看详情

一个常见的误区就是把nice值理解成直接的CPU百分比分配。比如，有人会觉得把一个进程的nice值设为-20，它就能独占CPU或者获得90%的CPU时间。但事实并非如此。nice值只是一个相对的优先级，一个调度器用于“加权”的参数。如果你的系统上同时跑着多个nice值为-20的进程，它们之间仍然会激烈竞争，并不会因为都是-20就自动变得“顺畅”。而且，如果一个进程是I/O密集型而不是CPU密集型，即使你给了它最高的CPU优先级，它大部分时间也在等待硬盘读写，CPU利用率也不会高到哪里去。

另一个误区是盲目地把所有“重要”的进程都设为最高的-20优先级。我记得有一次，尝试优化一个编译脚本，想当然地给它设了个-20，结果发现系统卡顿得厉害，这才意识到，不是越低越好，还得看整个系统的负载和优先级分布。如果你的关键服务，比如数据库、Web服务器、SSH服务，都被设置了极高的优先级，当它们同时繁忙时，可能会导致系统响应变慢，甚至其他基础系统进程（比如日志服务、网络管理）都难以获得CPU时间，反而可能引发新的问题。过多的高优先级进程会互相竞争，可能导致“优先级反转”等复杂问题，或者只是单纯地让系统变得不稳定。

再来就是权限陷阱。这是个老生常谈的问题，但确实经常有人忘记。普通用户只能增加（降低）自己进程的nice值，或者将它们重置回默认的0。你不能将一个进程的nice值设为负数（即提高其优先级），除非你是root用户。如果你尝试这么做，系统会毫不留情地告诉你

Operation not permitted

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或

Permission denied

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。这是Linux安全机制的一部分，防止普通用户通过恶意提高进程优先级来占用系统资源，影响其他用户或系统的稳定性。如果你真的需要提高某个进程的优先级，通常需要通过

sudo

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来执行

nice

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或

renice

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命令。此外，系统管理员还可以通过

/etc/security/limits.conf

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文件来限制普通用户可以设置的nice值范围，这为系统提供了更细粒度的控制。

除了nice值，还有哪些方式可以影响进程调度？

虽然

nice

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值是调整CPU调度优先级最常用也最直观的方式，但Linux的调度机制远不止于此。在某些特定场景下，你可能需要更高级或更专业的工具来精细控制进程行为。

```
ionice
```
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：调整I/O优先级
- ```
nice
```
  登录后复制
  主要影响CPU调度，而
```
ionice
```
  登录后复制
  则专注于磁盘I/O的调度优先级。当多个进程同时读写磁盘时，
```
ionice
```
  登录后复制
  能决定谁的I/O请求能更快被处理。这在处理大量数据读写（如数据库备份、大文件拷贝）时非常有用。
- 它有三种调度类别：
```
idle
```
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  （空闲时才进行I/O）、
```
best-effort
```
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  （尽力而为，有优先级值）、
```
realtime
```
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  （实时，最高优先级）。
- 例如：
```
ionice -c 3 tar -zcvf /backup/archive.tar.gz /home/user/data
```
  登录后复制
  （以
```
idle
```
  登录后复制
  优先级进行备份）。
```
cpulimit
```
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/
cputool
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：硬性限制CPU使用率
- 与
```
nice
```
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  的“建议性”不同，
```
cpulimit
```
  登录后复制
  或
```
cputool
```
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  可以直接限制一个进程可以使用的CPU百分比。这对于那些失控的、会占用100%CPU的进程非常有效，尤其是在你无法直接修改其代码的情况下。
- 例如：
```
cpulimit -l 50 -p 12345
```
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  会将PID为12345的进程的CPU使用率限制在50%。
```
cgroups
```
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(Control Groups)：资源隔离与管理
- 这玩意儿就有点像给你的应用程序划分专属的VIP区域，确保它们能拿到自己应得的资源，或者，反过来，不让它们占用太多。
```
cgroups
```
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  是Linux内核提供的一个强大功能，允许你将进程组织成组，并对这些组进行资源限制和隔离，包括CPU、内存、I/O、网络带宽等。它比
```
nice
```
  登录后复制
  和
```
ionice
```
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  更全面，是容器技术（如Docker）底层资源管理的基础。通过
```
cgroups
```
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  ，你可以为不同的服务或用户分配固定比例的CPU时间，或者限制它们的最大CPU使用量，实现更严格的资源管理。
```
chrt
```
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：实时调度策略
- 对于那些对时间敏感度极高的应用（如音频处理、机器人控制、工业自动化），Linux提供了实时调度策略：
```
SCHED_FIFO
```
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  （先进先出）和
```
SCHED_RR
```
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  （循环）。使用
```
chrt
```
  登录后复制
  命令可以将进程设置为这些策略，赋予它们比普通进程高得多的优先级，甚至可以打断其他普通进程的执行。
- 然而，使用实时调度策略需要极度谨慎。如果设置不当，一个失控的实时进程可能会完全霸占CPU，导致整个系统无响应甚至崩溃。这通常只在嵌入式系统或特定高性能计算场景下才会用到，并且需要专业的知识来配置和管理。