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如何優(yōu)化linux進程排序
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Linux操作系統(tǒng)作為一款免費、開源的系統(tǒng)，具有穩(wěn)定、安全、強大等優(yōu)點，在服務(wù)器、嵌入式設(shè)備等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。而在Linux系統(tǒng)中，進程是系統(tǒng)中最基本的執(zhí)行單元，就如同人類社會中的個體一樣。進程的排序?qū)τ谙到y(tǒng)的性能和穩(wěn)定性至關(guān)重要，因此如何優(yōu)化進程排序是Linux系統(tǒng)中的一個重要議題。
一、了解Linux進程排序的原理
在Linux中，進程排序的規(guī)則主要由進程調(diào)度器控制。進程調(diào)度器是Linux系統(tǒng)中的一個非常重要的模塊，主要負責(zé)在多個進程中選擇一個最合適的進程來使用CPU，從而盡可能地提高系統(tǒng)資源的利用率。
進程調(diào)度器根據(jù)一定的調(diào)度算法來決定哪個進程可以獲得CPU資源，這些調(diào)度算法可以通過內(nèi)核參數(shù)來修改。Linux系統(tǒng)中的進程調(diào)度算法一般可以分為兩類：時間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度算法和實時調(diào)度算法。時間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度算法主要是按照時間片的大小對進程進行調(diào)度，而實時調(diào)度算法則是根據(jù)進程的優(yōu)先級進行調(diào)度。
在Linux系統(tǒng)中，進程的優(yōu)先級有嚴(yán)格的規(guī)定，有40個不同的優(yōu)先級級別，其中更高優(yōu)先級是-20，更低優(yōu)先級是19。
進程的優(yōu)先級越高，其獲得CPU資源的概率越大。在進程調(diào)度的過程中，進程的優(yōu)先級會不斷地調(diào)整。例如，當(dāng)一個進程一直占用CPU資源時，系統(tǒng)會調(diào)整其優(yōu)先級，使其下一次獲得CPU資源的概率降低。
二、如何優(yōu)化Linux進程排序
1. 調(diào)整進程的優(yōu)先級
在Linux系統(tǒng)中，進程的優(yōu)先級是可以進行調(diào)整的。通過修改調(diào)度策略，可以改變進程的優(yōu)先級，從而實現(xiàn)優(yōu)化進程排序的目的。
例如，在Linux系統(tǒng)中，可以使用renice命令來調(diào)整進程的優(yōu)先級。該命令可以將進程的優(yōu)先級設(shè)置為負數(shù)，從而讓進程有更高的優(yōu)先級，從而獲得更多的CPU資源。例如，可以使用下列命令將進程的優(yōu)先級設(shè)置為-5：
$ renice -5 pid
2. 調(diào)整時間片大小
除了調(diào)整進程的優(yōu)先級之外，還可以調(diào)整時間片的大小來優(yōu)化進程排序。
在Linux系統(tǒng)中，時間片的大小是可以通過內(nèi)核參數(shù)來進行調(diào)整的。時間片越小，則進程的調(diào)度時間越短，而時間片越大，則進程的調(diào)度時間越長。
一般情況下，時間片大小的默認(rèn)值是10ms。如果系統(tǒng)中有大量的進程，那么可以將時間片的大小適當(dāng)?shù)卣{(diào)整大一些，這樣可以減少進程切換的頻率，從而提高系統(tǒng)的性能。
但是，如果時間片的大小設(shè)置過大，也可能會導(dǎo)致進程長時間地占用CPU資源，從而導(dǎo)致其他進程無法得到足夠的CPU資源，從而影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
3. 使用CPU親和性
CPU親和性是說一個進程可以設(shè)置為只能在特定的CPU上運行。如此一來可以找到一個空閑的CPU，從而減少操作系統(tǒng)進行調(diào)度的消耗。那么，如何在Linux系統(tǒng)中使用CPU親和性來優(yōu)化進程排序呢？
在Linux系統(tǒng)中，可以使用sched_setaffinity()函數(shù)來設(shè)置CPU親和性。該函數(shù)是用來控制進程在哪些CPU上運行的。例如，以下代碼將進程綁定到第1個CPU上：
$ cpu_set_t mask;
$ CPU_ZERO(&mask); //初始化
$ CPU_SET(0,&mask); //綁定到第1個CPU上
$ sched_setaffinity(0,sizeof(cpu_set_t),&mask);
在進行CPU親和性設(shè)置時，需要考慮到系統(tǒng)中的CPU核數(shù)，以及各個進程對CPU資源的需求情況等。
4. 避免進程長時間占用CPU資源
進程長時間地占用CPU資源，不僅會影響系統(tǒng)中其他進程的性能，還會導(dǎo)致系統(tǒng)的穩(wěn)定性受到威脅。因此，在優(yōu)化Linux進程排序時，需要注意避免進程長時間占用CPU資源。
在Linux系統(tǒng)中，可以通過多種方式來避免進程長時間占用CPU資源。例如，可以使用nice命令來限制進程的CPU使用率：
$ nice -n 19 command
該命令將進程的優(yōu)先級設(shè)置為更低，從而使其在系統(tǒng)中占用的CPU資源較少。
另外，在進行進程開發(fā)時，也可以考慮使用多線程等技術(shù)，盡可能地充分利用系統(tǒng)中的CPU資源，從而實現(xiàn)優(yōu)化進程排序的目標(biāo)。
5. 監(jiān)控進程的資源使用情況
在Linux系統(tǒng)中，還可以通過監(jiān)控進程的資源使用情況來優(yōu)化進程的排序。例如，可以使用top命令來查看系統(tǒng)中正在運行的進程和它們使用的資源情況：
$ top
通過top命令，可以查看系統(tǒng)中各個進程的CPU使用率、內(nèi)存使用率、I/O等情況，從而了解進程在系統(tǒng)中的資源占用情況。
在進行進程優(yōu)化時，可以通過監(jiān)控進程的資源使用情況，找到占用資源較多的進程，從而進行調(diào)整。
三、
優(yōu)化Linux進程排序是系統(tǒng)性能優(yōu)化的一個重要進程，需要綜合考慮系統(tǒng)中的進程數(shù)、資源占用情況、進程配額等因素，選用不同的優(yōu)化策略來進行調(diào)整。通過了解Linux進程排序的原理，以及采取適當(dāng)?shù)膬?yōu)化策略，可以提高Linux系統(tǒng)的性能和穩(wěn)定性，從而更好地滿足用戶需求。
相關(guān)問題拓展閱讀：
- linux查看進程的方法有幾種
linux查看進程的方法有幾種
ps -ef
ps -aux
top
linux查看進程方法：
1. top 命令
top命令查看系統(tǒng)的資源狀況
load average表示在過去的一段時間內(nèi)有多少個進程企圖獨占CPU
zombie 進程
：不是異常情況。一個進程從創(chuàng)建到結(jié)束在最后那一段時間遍是僵尸。留在內(nèi)存中等待父進程取的東西便是僵尸。任何程序都有僵尸狀態(tài)，它占用一點內(nèi)存資源，僅
僅是表象而已不必害怕。如果程序有問題有機會遇見，解決大批量僵尸簡單有效的辦法是重起。kill是無任何效果的stop模式：與sleep進程應(yīng)區(qū)
別，sleep會主動放棄cpu，而stop是被動放棄cpu ，例單步跟蹤，stop(暫停)的進程是無法自己回到運行狀態(tài)的。
cpu states：
nice：讓出百分比irq：中斷處理占用
idle：空間占用百分比 iowait：輸入輸出等待(如果它很大說明外存有瓶頸，需要升級硬盤(SCSI))
Mem：內(nèi)存情況
設(shè)計思想：把資源省下來不用便是浪費，如添加內(nèi)存后free值會不變，buff值會增大拍悶。 判斷物理內(nèi)存夠不夠，看交換分區(qū)的使用狀態(tài)。
交互命令：
立即刷新顯示
顯示幫助屏幕
殺死某進程。你會被提示輸入進程 ID 以及要發(fā)送給它的信號。 一般的終止進程可以使用15信號;如果不能正常結(jié)束那就使用信號9強制結(jié)束該進程。默認(rèn)值是信號15。在安全模式中此命令被屏蔽。
改變顯示的進程數(shù)量。你會纖賀數(shù)被提示輸入數(shù)量。
按用戶排序。
按內(nèi)存用量排序。
改變顯示項目的順序。
根據(jù)CPU使用百分比大小進行排序。
根據(jù)時間/累計時間進行排序。
擦除并且重寫屏幕。
退出程序。
重新安排一個進程的優(yōu)先級別。系統(tǒng)提示用戶輸入需要改變的進程PID以及需要設(shè)置的進程優(yōu)先級值。輸入一個正值將使優(yōu)先級降低，反之則可以使該進程擁有更高的優(yōu)先權(quán)。默認(rèn)值是10。
切換到累計模式。
改變兩次刷新之毀首間的延遲時間。系統(tǒng)將提示用戶輸入新的時間，單位為s。如果有小數(shù)，就換算成m
s。輸入0值則系統(tǒng)將不斷刷新，默認(rèn)值是5
s。需要注意的是如果設(shè)置太小的時間，很可能會引起不斷刷新，從而根本來不及看清顯示的情況，而且系統(tǒng)負載也會大大增加。
縮寫含義：
PID每個進程的ID
USER進程所有者的用戶名
PRI每個進程的優(yōu)先級別
NI每個優(yōu)先級的值
SIZE 進程的代碼大小加上數(shù)據(jù)大小再加上堆棧空間大小的總數(shù)，單位是KB RSS 進程占用的物理內(nèi)存的總數(shù)量，單位是KB
SHARE進程使用共享內(nèi)存的數(shù)量
STAT 進程的狀態(tài)。其中S代表休眠狀態(tài);D代表不可中斷的休眠狀態(tài);R代表運行狀態(tài);Z代表僵死狀態(tài);T代表停止或跟蹤狀態(tài)
%CPU進程自最近一次刷新以來所占用的CPU時間和總時間的百分比
%MEM進程占用的物理內(nèi)存占總內(nèi)存的百分比
TIME進程自啟動以來所占用的總CPU時間
CPU CPU標(biāo)識
COMMAND進程的命令名稱
2. ps命令
ps查看當(dāng)前用戶的活動進程，如果加上參數(shù)可以顯示更多的信息，如-a，顯示所有用戶的進程
ps ax ：tty值為“?”是守護進程，叫deamon 無終端，大多系統(tǒng)服務(wù)是此進程，內(nèi)核態(tài)進程是看不到的
ps axf ：看進程樹，以樹形方式現(xiàn)實進程列表敲 ，init是1號進程，系統(tǒng)所有進程都是它派生的，殺不掉
ps axm ：會把線程列出來。在linux下進程和線程是統(tǒng)一的，是輕量級進程的兩種方式。
ps axu ：顯示進程的詳細狀態(tài)。
vsz：說此進程一共占用了多大物理內(nèi)存。
rss：請求常駐內(nèi)存多少
top 能夠顯示CPU和內(nèi)存的占用率，用于動態(tài)監(jiān)視高資源占用，
pstree 用來查看進程的父子宴伍關(guān)系，昌寬
ps 是比較常用的，可以配合grep命令來查找正在運行的晌迅或進程
一般top用薯物于動態(tài)監(jiān)視高資源占用的，pstree用來看進程的父子關(guān)系，ps是比較常用的，可以配合帶饑grep命令來查找正在運數(shù)行液行的進程。
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