Linux如何给进程设置优先级-linux运维-PHP中文网

答案：通过nice和renice命令可调整Linux进程优先级，nice用于启动时设置，renice用于运行时修改，优先级由-20（最高）到19（最低）的nice值控制，影响CFS调度器中的权重分配，进而决定CPU时间占比；普通用户只能调高nice值（降低优先级），root用户可设负值以提升优先级，调整时需注意权限、避免滥用、区分CPU与I/O密集型任务，并结合top等工具验证效果。

linux如何给进程设置优先级

在Linux系统中，我们可以通过

nice

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和

renice

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这两个命令来调整进程的优先级。简单来说，

nice

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用于在启动一个新进程时设定其优先级，而

renice

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则是在进程已经运行之后，动态地修改其优先级。这就像是给你的任务排队，决定哪些任务应该被CPU优先处理，哪些可以稍微等一等。

解决方案

要给Linux进程设置优先级，主要就是围绕

nice

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和

renice

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这两个工具展开。

使用

nice

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命令启动进程并设置优先级：

nice

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命令的原理是调整进程的“nice值”。这个值范围从-20到19，其中-20代表最高优先级（即“最不nice”，因为它会抢占更多CPU时间），而19则代表最低优先级（“最nice”，会主动让出CPU）。默认情况下，所有新启动的进程nice值都是0。

语法:
```
nice -n <nice_值> <命令>
```
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示例:
- 如果你想启动一个后台数据处理脚本，但又不希望它影响你当前的工作，可以降低它的优先级：
```
nice -n 10 ./my_data_processor.sh &amp;
```
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  这里的
```
&
```
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  符号让命令在后台运行。
- 如果你是一个系统管理员，需要运行一个非常重要的系统维护任务，希望它能尽快完成，可以提高其优先级（需要root权限）：
```
sudo nice -n -10 ./critical_system_task.sh &amp;
```
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  请注意，普通用户只能设置正的nice值（降低优先级），而只有root用户才能设置负的nice值（提高优先级）。

使用

renice

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命令修改已运行进程的优先级：

renice

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命令用于修改一个或多个已经运行中的进程的nice值。它可以根据进程ID（PID）、进程组ID（PGID）或用户ID（UID）来指定目标进程。

语法:
- ```
renice <nice_值> -p <PID>
```
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  (修改指定PID的进程)
- ```
renice <nice_值> -g <PGID>
```
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  (修改指定PGID的所有进程)
- ```
renice <nice_值> -u <UID>
```
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  (修改指定用户所有进程)
示例:
- 假设你正在运行一个编译任务，其PID是12345，你发现它占用了太多CPU，导致系统卡顿，你可以降低它的优先级：
```
renice 5 -p 12345
```
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- 如果你想提高一个由用户
```
john
```
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  运行的、正在进行中的分析任务的优先级（假设你拥有root权限）：
```
sudo renice -5 -u john
```
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  这会将其所有进程的nice值都设置为-5。

在修改优先级后，你可以使用

top

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或

htop

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命令来查看进程的当前nice值（通常在

NI

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或

PRI

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列中显示），以确认修改是否生效。

为什么我们需要调整进程优先级？

在我看来，调整进程优先级并非一个日常操作，但它在特定场景下能发挥关键作用，极大地优化系统资源分配和用户体验。我们之所以需要它，主要有以下几个原因：

首先，是资源竞争的管理。想象一下，你的Linux系统就像一个多任务处理的工厂，CPU是唯一的流水线。当多个“工人”（进程）都想使用这条流水线时，就需要一个调度员来决定谁先谁后，谁多做一点，谁少做一点。优先级就是这个调度员手中的排班表。如果没有优先级，所有进程都可能平等地争抢CPU，导致重要的交互式应用（比如你正在打字的编辑器）响应迟缓，而一些后台任务（比如文件同步或备份）却可能不必要地占用大量资源。通过调整优先级，我们可以明确告诉系统，哪些任务是“VIP”，哪些是“普通员工”，确保关键任务能够获得足够的CPU时间。

其次，是为了提升关键任务的性能。有时候，你可能需要运行一个耗时且计算密集型的任务，比如大型软件编译、视频渲染、复杂的数据分析或科学计算。这些任务通常需要尽可能多的CPU资源来尽快完成。如果让它们以默认优先级运行，可能会被其他不那么重要的进程所拖累。这时候，适当地提高这些任务的优先级，就能让它们更快地获得CPU时间，从而缩短完成时间，提高工作效率。我个人就经常在编译大型C++项目时，给

make

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进程一个负的nice值，这样我就可以在编译的同时，还能流畅地浏览网页或处理文档。

再者，是为了降低后台任务对交互式体验的影响。与提升关键任务性能相对的，是我们不希望一些不紧急的后台任务干扰我们的日常操作。例如，系统日志清理、定期数据备份、索引重建等，这些任务通常可以在系统空闲时运行，或者以较低的优先级运行。如果它们突然爆发式地占用CPU，你的鼠标可能会卡顿，输入可能会延迟。将它们的优先级调低，可以确保它们在不影响你正常使用电脑的前提下悄悄完成工作。

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数据为基，先见未见

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最后，优先级调整也是维护系统稳定性的一个手段。在某些情况下，一个编写不当的程序可能会失控，陷入无限循环，从而占用几乎所有的CPU资源，导致系统“假死”。虽然这不是解决根本问题的办法，但在紧急情况下，通过

renice

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命令快速降低这个失控进程的优先级，至少可以暂时缓解系统压力，让你有机会去诊断和终止它，避免更严重的后果。

nice

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值和实际的调度优先级有什么关系？

nice

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值是Linux用户空间用来影响进程调度的一个重要参数，但它并不是内核内部唯一或最直接的优先级表示。它们之间的关系，在我看来，更像是一种用户友好的抽象层，它通过影响内核调度器中的“权重”来间接决定进程获得CPU时间的多少。

Linux现代内核，特别是从2.6版本开始，主要使用的是Completely Fair Scheduler (CFS)，即完全公平调度器。CFS的核心理念是尝试为所有可运行的进程提供一个公平的CPU时间分配。它不是简单地给每个进程分配固定时间片，而是根据进程的“权重”来分配CPU时间。

nice

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值就是这个“权重”的主要影响因素。具体来说：

范围与默认值：
```
nice
```
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值范围从-20到19。-20是最高优先级，19是最低优先级。默认情况下，进程的
```
nice
```
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值是0。
权重映射： CFS将
```
nice
```
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值映射到一个内部的“权重”值。
```
nice
```
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值越低（优先级越高），对应的权重就越大。权重越大的进程，在CFS的调度算法中，就会被分配到更多的CPU时间片。举个例子，一个
```
nice
```
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值为0的进程，其权重是1024。而一个
```
nice
```
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值为-1的进程，其权重会略高于1024；
```
nice
```
登录后复制
值为1的进程，权重则会略低于1024。这个映射关系不是线性的，而是指数级的。例如，一个
```
nice
```
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值为-20的进程获得的CPU时间大约是
```
nice
```
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值为0的进程的10倍，而
```
nice
```
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值为19的进程获得的CPU时间大约是
```
nice
```
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值为0的进程的十分之一。
虚拟运行时间（vruntime）： CFS通过跟踪每个进程的“虚拟运行时间”（vruntime）来确保公平性。vruntime增长的速度与进程的权重成反比。权重越高的进程，vruntime增长得越慢。调度器总是选择vruntime最小的进程来运行。这样一来，权重高的进程（低
```
nice
```
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值）就能更频繁、更长时间地运行，因为它们的vruntime总是相对较小。
非实时进程： 重要的是要明白，
```
nice
```
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值只影响普通进程（SCHED_OTHER）的调度优先级。Linux系统还有实时进程，它们使用不同的调度策略（如
```
SCHED_FIFO
```
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或
```
SCHED_RR
```
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），并且拥有更高的优先级。实时进程的优先级通常用一个0到99的数值表示，与
```
nice
```
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值完全不同，也比任何
```
nice
```
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值定义的普通进程优先级都要高。
```
nice
```
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命令无法改变实时进程的优先级。

所以，

nice

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值提供了一种直观的方式来告诉内核，你希望某个进程相对于其他普通进程，获得更多或更少的CPU时间。它通过调整进程在CFS调度器中的权重，间接影响了进程的实际调度优先级，但它本身并非内核内部的直接优先级数值，而是一个用户层面的调节杆。

在实际操作中，调整优先级时有哪些常见的陷阱和注意事项？

在实际调整Linux进程优先级时，虽然看起来只是简单地使用

nice

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或

renice

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命令，但如果不了解一些潜在的陷阱和注意事项，可能会导致意想不到的问题，甚至影响系统稳定性。我个人在实践中就遇到过一些情况，让我对这些细节有了更深的体会。

首先，权限问题是核心。这是一个非常严格的限制：普通用户只能提高（即设置正值）自己进程的

nice

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值，也就是降低优先级。他们无法设置负的

nice

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值来提高优先级。这是出于系统安全的考虑，防止任何用户随意抢占CPU资源，导致系统响应迟钝甚至崩溃。只有

root

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用户或者拥有

CAP_SYS_NICE

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能力的进程，才能将

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值设置为负数。所以，如果你尝试用普通用户身份去

nice -n -5

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启动一个进程，系统会直接报错。

其次，过度优化或滥用优先级是一个常见的误区。有时候，人们会觉得“越高优先级越好”，于是把所有重要的进程都设置成很低的

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值（比如-20）。但这实际上可能适得其反。当所有进程都拥有极高的优先级时，调度器会更频繁地进行上下文切换，这本身就是一种开销。更糟糕的是，它可能会导致一些系统关键服务（如网络服务、日志服务）因为无法及时获得CPU时间而出现延迟，进而影响整个系统的稳定性。我曾见过有人将数据库进程的优先级调得过高，结果导致其他依赖服务响应变慢，整个应用性能反而下降了。优先级调整应该是有针对性的，只对那些确实需要优先处理或需要被抑制的进程进行。

再来，要明确

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值主要影响CPU调度，而非I/O调度。一个进程即使拥有最高的CPU优先级，如果它是一个I/O密集型任务（比如频繁读写硬盘），那么它的大部分时间可能都在等待I/O操作完成，而不是在等待CPU。在这种情况下，提高

nice

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值对提升其整体性能的效果可能微乎其微。对于I/O密集型任务，你可能需要考虑使用

ionice

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命令来调整其I/O优先级，或者优化其I/O模式。这就像你给一个等待材料的工人优先使用工具的权利，但如果材料迟迟不来，工具再快也没用。

一个经常被忽视但非常重要的点是实时优先级（Real-time Priorities）。

nice

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和

renice

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只作用于普通进程的调度。Linux还支持实时进程，它们有自己独立的调度策略（

SCHED_FIFO

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和

SCHED_RR

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），并且优先级远高于任何

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值定义的普通进程。实时进程的优先级范围通常是1到99（或更高），它们可以抢占任何普通进程。滥用实时优先级是非常危险的，一个配置不当的实时进程可能完全锁定系统，因为它会霸占CPU，不给其他进程（包括内核进程）任何运行机会，导致系统无响应。除非你非常清楚自己在做什么，否则应尽量避免使用

chrt

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等命令来设置实时优先级。

此外，设置的临时性也是需要注意的。通过

nice

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或

renice

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命令调整的优先级，只在当前进程生命周期内有效。一旦进程结束并重新启动，它就会恢复到默认的

nice

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值（通常是0），或者由其父进程继承的

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值。如果你需要持久化某个进程的优先级设置，就不能仅仅依靠命令行操作。你需要修改启动脚本（如

rc.local

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）、

systemd

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单元文件、

cron

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任务，或者在程序代码中通过

setpriority()

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系统调用来设置。

最后，监控与验证至关重要。调整优先级后，务必使用

top

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、

htop

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、

ps -eo pid,ni,comm

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等工具来观察进程的实际

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值和CPU占用情况，确保调整达到了预期效果。有时候，即使提高了优先级，如果系统整体负载过高，或者其他瓶颈（如内存、I/O）存在，效果也可能不明显。所以，不要盲目调整，要根据实际的系统表现来判断和优化。

以上就是Linux如何给进程设置优先级的详细内容，更多请关注php中文网其它相关文章！

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Linux如何给进程设置优先级

解决方案

为什么我们需要调整进程优先级？

nice登录后复制值和实际的调度优先级有什么关系？

在实际操作中，调整优先级时有哪些常见的陷阱和注意事项？

大家都在看：

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值和实际的调度优先级有什么关系？