【Linux】进程优先级 | 环境变量

目录

Ⅰ. 进程优先级（Process Priority）

1. 什么是进程优先级？

2. 查看系统进程

3. 修改进程优先级

4.优先级调度原理 

Ⅱ. 进程的切换（Process Switch）

1. 竞争与独立

2. 并行与并发

3. 进程抢占

4.实现切换

Ⅲ. 环境变量（Environment Variables）

1. 什么是环境变量？

2. 常见的环境变量

3. 设置环境变量

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文章手稿

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Ⅰ. 进程优先级（Process Priority）

1. 什么是进程优先级？

• cpu资源分配的先后顺序，就是指进程的优先级（priority）。
• 优先权高的进程有优先执行权利。配置进程优先权对多任务环境的linux很有用，可以改善系统性能。
• 还可以把进程运行到指定的CPU上，这样一来，把不重要的进程安排到某个CPU，可以大大改善系统整体性能。

2. 查看系统进程

在Linux或Unix系统中，可以使用ps -l命令查看系统进程的相关信息，包括UID、PID、PPID、PRI和NI等。PRI代表进程的优先级，NI代表进程的nice值。PRI值越小，进程的优先级越高。

查看一下：

3. 修改进程优先级

修改进程优先级主要是通过修改nice值实现的，nice值范围为-20至19，数值越小，优先级越高。可以使用nice和renice命令或通过top命令进行修改。

$ sudo top
# 在top命令界面按“r”键，输入进程PID和新的nice值

 就可以发现修改成功啦

4.优先级调度原理 

底层原理：

Ⅱ. 进程的切换（Process Switch）

1. 竞争与独立

• 进程之间存在竞争性，因为系统资源有限。
• 多进程运行期间，每个进程需要独享资源，不会互相干扰，这体现了进程的独立性。

2. 并行与并发

• 并行是指多个进程在多个CPU下同时运行；
• 并发是指多个进程在单个CPU下通过进程切换的方式，在一段时间内推进多个进程的执行。

3. 进程抢占

抢占式内核允许优先级高的进程抢占CPU资源。当一个低优先级进程正在运行时，如果来了一个高优先级的进程，调度器会将低优先级进程剥离CPU，切换到高优先级进程。

4.实现切换

当进程在被执行的过程中，一定会存在大量的临时数据，会暂存在 CPU 内的寄存器中。

我们把进程在运行中产生的各种寄存器数据，我们叫进程的硬件上下文数据。

• 当进程被剥离：需要保存上下文数据
• 当进程恢复时：需要将曾经保存的上下文数据恢复到寄存器中。

调度器根据保存的进程上下文，就可以实现进程切换啦

上下文在哪里保存？task_struct ！

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Ⅲ. 环境变量（Environment Variables）

1. 什么是环境变量？

环境变量是操作系统中用来指定运行环境的一些参数。它们通常具有全局特性，可以影响系统和应用程序的行为。

❓ 思考：为什么我们的代码运行要带路径，而系统的指令不用带路径？

系统中是存在相关的 环境变量，保存了程序的搜索路径的！

为什么我们的代码运行要带路径，而系统的指令不用带？其本质是由环境变量 PATH 引起的！

2. 常见的环境变量

我们可以通过 env 指令查看环境变量：

• PATH: 指定命令的搜索路径

 如何查看环境变量的内容？我们可以使用 echo  去显示：

环境变量 PATH 中会承载多种路径，中间用冒号 ( : ) 作为分隔符。

• HOME: 指定用户的主工作目录
• SHELL: 当前Shell的位置

3. 设置环境变量

可以使用echo命令查看环境变量的值，使用export命令设置新的环境变量。

$ echo $PATH
$ export PATH=$PATH:/my/custom/path

为了使自定义的可执行程序不带路径也能执行，可以将程序所在路径加入到PATH环境变量中。

$ export PATH=$PATH:/path/to/your/program

创建与删除： 

$ export MYENV="hello world"
$ unset MYENV

一些常见环境变量的查看：

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文章手稿