在 Linux 操作系统中，进程的调度决定了系统如何分配 CPU 时间给各个进程。每个进程都有一个优先级，这个优先级决定了它获得 CPU 资源的优先程度。nice 是 Linux 中一个非常重要的命令，它允许用户在启动进程时设置其优先级。下面详细解析 nice 命令以及它的优先级功能。
1. 什么是 Nice 值？
Nice 值（也称为“礼貌值”）是用来描述进程相对于其他进程的优先级的参数。系统中的每个进程都有一个 nice 值，它影响操作系统对该进程分配 CPU 时间的优先顺序。进程的 nice 值越低，优先级越高，获得 CPU 时间的机会就越多；反之，nice 值越高，进程的优先级越低，CPU 时间分配给它的概率就越小。
- 范围：nice 值的范围是从 -20 到 19。
- -20 表示 最高优先级。
- 19 表示 最低优先级。
- 默认值是 0，即正常优先级。
2. nice 命令
nice 命令用于启动一个新进程时设置其 nice 值。通过设置 nice 值，可以在启动进程时指定该进程的优先级。
基本语法：
nice -n <nice_value> command
-n <nice_value>：指定进程的 nice 值。<nice_value>是一个整数，范围从 -20 到 19。command：要执行的命令，指定要启动的进程。
示例：
-
启动一个优先级较高的进程（nice 值为 -10）：
nice -n -10 command
这会启动
command，并将其优先级提高（减少其 nice 值，意味着它会获得更多的 CPU 时间）。 -
启动一个优先级较低的进程（nice 值为 10）：
nice -n 10 command
这会启动
command，并将其优先级降低（增加其 nice 值，意味着它会获取较少的 CPU 时间）。
注意：
- 只有 root 用户可以使用负的 nice 值（即提高进程优先级）。普通用户只能将 nice 值设置为非负值（即降低进程优先级）。
- 如果没有显式设置 nice 值，则默认值为 0。
3. renice 命令
nice 命令只能在启动进程时设置 nice 值，但如果想要修改已运行的进程的优先级，则需要使用 renice 命令。
基本语法：
renice -n <nice_value> -p <pid>
-n <nice_value>：指定新的 nice 值。-p <pid>：指定要调整优先级的进程的 PID。
示例：
-
调整一个正在运行的进程的优先级：
renice -n 5 -p 1234
这将把进程 ID 为 1234 的进程的 nice 值设置为 5，降低其优先级。
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提高一个进程的优先级（root 用户可以使用负的 nice 值）：
renice -n -5 -p 1234
这将把进程 ID 为 1234 的进程的 nice 值设置为 -5，提升其优先级。
4. Nice 值对进程调度的影响
Linux 系统使用 完全公平调度器（CFS，Completely Fair Scheduler）来调度进程。CFS 在调度时会考虑进程的 nice 值、进程的运行时间、等待时间等因素，尽量公平地分配 CPU 时间。
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高 nice 值（负优先级）：进程会被系统认为是“礼貌的”，即系统会优先调度其他进程，只有在空闲时才分配 CPU 时间给高 nice 值的进程。这样可以避免低优先级进程占用过多资源。
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低 nice 值（高优先级）：进程会被系统认为是“贪婪的”，它会获得更多的 CPU 时间。通常，实时应用程序或一些需要高响应速度的程序会将 nice 值设置为负数，以保证其优先获得 CPU 时间。
5. 示例：如何合理使用 nice
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使用
nice启动计算密集型任务：如果你有一个计算密集型任务（例如复杂的科学计算或者视频编码），并希望它不会占用过多的 CPU 资源，从而影响到其他任务，可以使用nice命令将其优先级降低。nice -n 10 python long_calculation.py
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使用
nice启动一个实时任务：如果你需要启动一个实时任务，并希望该任务优先获得 CPU 时间，可以将 nice 值设置为负值（root 权限）：sudo nice -n -10 ./real_time_task
6. 总结
- Nice 值：nice 值用来表示进程的优先级，范围从 -20 到 19，越低的 nice 值表示优先级越高。
nice命令：在启动进程时通过nice命令设置进程的优先级。renice命令：用于调整已经运行的进程的优先级。nice命令的使用场景：适用于需要启动时控制优先级的进程，确保高优先级任务优先获得 CPU 时间，而低优先级任务则占用较少的资源。
通过合理使用 nice 和 renice，可以有效地管理系统中的进程，优化 CPU 资源的分配，保证系统的高效运行。
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