前言：
进程优先级是操作系统中的一个关键概念，它直接影响到进程的调度顺序和执行权。了解进程优先级对于优化和提升系统性能至关重要。让我们直接进入今天的主题！
?优先级相关✈️什么是优先级 在日常生活中，我们常常遇到需要排队的情况，比如在公路上等红灯，在医院挂号，或者在食堂吃饭。然而，救护车可以无视红灯，急诊病人可以优先挂号，食堂里的老师可以插队...
这些需要排队的事物可以被视为进程，而像救护车、急诊病人以及食堂的老师等，则是具有优先权的象征。优先权的存在是为了处理更重要的事情。
因此，优先级的概念清晰可见：进程通过某种方式（排队）来确定访问资源的先后顺序。
细心的你可能已经注意到，优先级似乎与我们之前学习的权限概念相似。实际上，优先级和权限是有区别的：权限决定的是能不能的问题，而优先级决定的是先后顺序的问题。
✈️为什么要有优先级 如果食堂的窗口数量远超人数，如果自习室的座位非常多而人却很少，我们就不需要排队。也就是说，当资源充足时，排队是不必要的。
因此，优先级产生的本质是因为资源相对稀缺。
✈️进程的优先级 为了更直观地展示优先级，我们可以运行以下代码：
代码语言：javascript代码运行次数：0运行复制```javascript
include#include#includeint main(){while(1){printf("this is a process, pid=%d\n", getpid());sleep(1);}return 0;}
<code> 将此程序运行起来变成进程，然后使用以下命令查看进程属性： <p>代码语言：javascript代码运行次数：0<svg fill="none" height="16" viewbox="0 0 16 16" width="16" xmlns="<a href="https://www.php.cn/link/c9041cfd2a40932691855abd98fd219a">http://www.w3.org/2000/svg"><path</a> d="M6.66666 10.9999L10.6667 7.99992L6.66666 4.99992V10.9999ZM7.99999 1.33325C4.31999 1.33325 1.33333 4.31992 1.33333 7.99992C1.33333 11.6799 4.31999 14.6666 7.99999 14.6666C11.68 14.6666 14.6667 11.6799 14.6667 7.99992C14.6667 4.31992 11.68 1.33325 7.99999 1.33325ZM7.99999 13.3333C5.05999 13.3333 2.66666 10.9399 2.66666 7.99992C2.66666 5.05992 5.05999 2.66659 7.99999 2.66659C10.94 2.66659 13.3333 5.05992 13.3333 7.99992C13.3333 10.9399 10.94 13.3333 7.99999 13.3333Z" fill="currentcolor"></path></svg>运行<svg fill="none" height="16" viewbox="0 0 16 16" width="16" xmlns="<a href="https://www.php.cn/link/c9041cfd2a40932691855abd98fd219a">http://www.w3.org/2000/svg"><path</a> clip-rule="evenodd" d="M4.5 15.5V3.5H14.5V15.5H4.5ZM12.5 5.5H6.5V13.5H12.5V5.5ZM9.5 2.5H3.5V12.5H1.5V0.5H11.5V2.5H9.5Z" fill="currentcolor" fill-rule="evenodd"></path></svg>复制<code>javascript ps -la#显示当前用户的所有进程</code>
我们可以看到，横着的蓝色框是我们启动的进程，竖着的蓝色框有一栏叫做 PRI 的数值，PRI 就是 priority，优先权的意思。
竖着的蓝色框显示的是优先级，而优先级是数值，所以它一定是 task_struct 结构体中的一个属性：
代码语言：javascript代码运行次数：0运行复制javascript struct task_struct{int PRI;//优先级//...}
<code> 运行我们编写的程序，查询该进程的权限为80，这表明 Linux 下的进程优先级本质上是数字。</p><p>实际上，Linux 下的优先级是可以修改的，修改范围为 [60, 99]，且进程的默认优先级值是80。而优先级数字越小，表示该进程的优先级越高！</p><hr /><p>?调整进程优先级✈️调整优先级 我们已经了解了进程优先级的概念和原因，接下来看看如何操作？</p><p>运行上面的程序，打印出进程的pid，然后使用 top 命令进入 Linux 任务管理器：</p><p>代码语言：javascript代码运行次数：0<svg fill="none" height="16" viewbox="0 0 16 16" width="16" xmlns="<a href="https://www.php.cn/link/c9041cfd2a40932691855abd98fd219a">http://www.w3.org/2000/svg"><path</a> d="M6.66666 10.9999L10.6667 7.99992L6.66666 4.99992V10.9999ZM7.99999 1.33325C4.31999 1.33325 1.33333 4.31992 1.33333 7.99992C1.33333 11.6799 4.31999 14.6666 7.99999 14.6666C11.68 14.6666 14.6667 11.6799 14.6667 7.99992C14.6667 4.31992 11.68 1.33325 7.99999 1.33325ZM7.99999 13.3333C5.05999 13.3333 2.66666 10.9399 2.66666 7.99992C2.66666 5.05992 5.05999 2.66659 7.99999 2.66659C10.94 2.66659 13.3333 5.05992 13.3333 7.99992C13.3333 10.9399 10.94 13.3333 7.99999 13.3333Z" fill="currentcolor"></path></svg>运行<svg fill="none" height="16" viewbox="0 0 16 16" width="16" xmlns="<a href="https://www.php.cn/link/c9041cfd2a40932691855abd98fd219a">http://www.w3.org/2000/svg"><path</a> clip-rule="evenodd" d="M4.5 15.5V3.5H14.5V15.5H4.5ZM12.5 5.5H6.5V13.5H12.5V5.5ZM9.5 2.5H3.5V12.5H1.5V0.5H11.5V2.5H9.5Z" fill="currentcolor" fill-rule="evenodd"></path></svg>复制```javascript top#进入任务管理器</code>
进入任务管理器后，输入 'r'，进入修改进程权限的操作，然后输入进程标识符：
接着会出现文字提示：
然后输入要修改的值，例如，这里我输入10：
此时再使用 ps 查看，会发现进程的 PRI 这一项变为了90，但不仅仅是 PRI 这一栏变了，还有一栏叫做 NI 的值也变了，而且正好是我们输入的数值！
实际上，Linux 系统支持用户调整优先级，但并不是让用户直接修改 pri 值，而是修改 nice 值。nice 值不是优先级，而是优先级的修正数据。
所以真正的优先级应该是：pri = pri(old) + nice；（old 指老的优先级）
因此，我们刚刚修改的并不是优先级，而是 nice 值。
✈️优先级极限测试 但事实果真如此吗？进程的优先级真的只能在 [60,99] 这个范围内移动吗？如果不相信，我们可以进行极值测试：
我们将程序的进程值调到尽可能大：
nice 值变为19，pri 变为99，就是我们给出的最大范围。
如果我们把 nice 值设置为-10：
我们发现，进程的 pri 变为了70，但我们刚才不是刚把进程的优先级调至99吗？
实际上这是因为：pri(old)，是指老的优先级，这个优先级永远是80！所以再次调整时，还是从80开始变化。
我们把 nice 值设置为极小值：
进程的 pri 果然为60，所以 nice 值的范围就是 [-20, 19]。
你可能会有疑问，为什么要给进程优先级加上限制范围呢？
为了尽量避免进程饥饿的问题，现在的任何分时操作系统，都是较为公平地进行调度。
?Linux的调度与切换 Linux 调度切换是学习 Linux 系统编程的重要知识，我们提前了解一下：
我们之前提到过，CPU 不会把一个进程全部执行完才切换到下一个进程，而是基于时间片进行轮转执行的。关于进程的调度与切换，有以下几个相关特性：
竞争性：系统进程数量众多，而 CPU 资源只有少量，甚至只有1个，所以进程之间是具有竞争属性的。为了高效完成任务，更合理地竞争相关资源，便有了优先级。如前所述，为了避免竞争饥饿问题，操作系统会合理地给进程分配各种资源。
独立性：多进程运行，需要独享各种资源，多进程运行期间互不干扰。进程的独立性是学习 Linux 系统编程特别重要的一个知识，多个进程在系统里同时运行，但它们互不干扰，一个进程挂了不会影响其他进程，就算是父子进程也是如此。
并行：多个进程在多个 CPU 下分别同时运行，称为并行。如果一台电脑有多个 CPU，并且每个 CPU 下有对应数量的进程分别同时运行，那么就称之为并行。
并发：多个进程在一个 CPU 下采用进程切换的方式，在一段时间之内让多个进程都得以推进，称为并发。并发与并行不同，我们大部分人的电脑其实只有一个 CPU，而进程通常会有多个。为了考虑资源分配等问题，每个进程都有自己的时间片，时间片用完就切换到下一个进程，自己则重新排队，等待再次调度。虽然每次 CPU 执行任务只执行很少的时间片，但对于我们人类来说并看不出来进程是在不断切换的。多个进程在一个 CPU 下采用进程切换的方式，一段时间内让多个进程都能推进任务，称之为并发。
?✏️总结 在操作系统中，资源总是少数，所以进程需要使用排队的方式来获取资源，而有些重要的进程优先级较高，可以插队。进程的优先级是可调整的，调整范围为：[60, 99]，实际上我们调整的是进程的 nice 值，nice 值的范围是 [-20, 19]。进程的调度和切换是操作系统中重要的概念，其中竞争、独立、并发、并行这些概念比较常见。如果这篇文章对你有帮助的话，还望留下一个小小的赞呀~~
