Что такое nice linux

Изучаем команды Linux: nice и renice

1. Введение

Возможность для пользователя задавать значение приоритета его собственных процессов определяет ваше отношение к другим пользователям системы. Даете ли вы им возможность использовать поцессор или просто злоупотребляете системными ресурсами без достаточных оснований? В этой статье вы узнаете, как управлять процессами в плане потребления ими ресурсов процессора и изменения приоритета ваших процессов, используя команды nice и renice. Мы начнем с азов теории, поговорим о том, что такое процесс, планирование, как создать дочерний процесс. Затем мы перейдем к команде nice и узнаем, как изменить значение приоритета процесса.

2. Что такое процесс

Простыми словами процесс — это соглашение об именовании, используемое в Linux для обозначения роли запущенной программы. Процесс — это набор правил, которым руководствуется данная программа при использовании выделенного процессорного времени, памяти и ресурсов ввода/вывода. Каждый процесс, запущенный в системе Linux, имеет свой ID (PID), по которому его можно отслеживать.

Ядро Linux позволяет собирать различную информацию о каждом процессе, которая включает, но не ограничивается:

— статус процесса ( работает, спит, зомби или остановлен)
— приоритет выполнения процесса
— информация об используемых ресурсах
— владелец процесса
— сетевые порты и файлы, открытые процессом
— и так далее.

Итак, теперь мы кое-что знаем процессах и можем продвинуться дальше и создать какой-нибудь процесс. Чтобы сделать это, просто откройте терминал и выполните команду yes в фоне, перенаправив ее вывод в /dev/null:

После это воспользуемся командой ps -l, чтобы извлечь информацию о нашем процессе:

Из этой таблицы мы можем узнать немало интересного:

F — FLAG: процесс запущен без привилегий суперпользователя. В противном случае мы могли бы увидеть число 4 или сумму 1 и 4. Подробности можно узнать, посмотрев man-страницу ps.
S — STATE: процесс в настоящее время работает.
UID — ID пользователя, инициализировавшего процесс. UID на самом деле является алиасом EUID (Effective User ID)
PID — ID процесса нашей команды yes 5997.
PPID — Parent Process ID. Это ID родительского для нашей команды yes процесса. В нашем случае это bash с PID 5830.
C — загрузка процессора, целое число, выражается в %.
PRI — Приоритет процесса. Большее значение означает меньший приоритет.
NI — Значение Nice, которое находится в диапазоне от -20 до 19. Большее значение означает меньший приоритет.

2.1. Планирование процессов

Если вы не хотите слишком глубоко вникать в детали планирования и приоритета процессов, то можете пропустить этот раздел. Здесь мы сосредоточимся на описании процессов в Linux и попытаемся обобщить некоторые моменты, так как подробное описание их может занять множество страниц.
С нашей точки зрения необходимо понимать, что принцип работы планировщика Linux (для ядра версии >= 2.6) вытесняющий. Под этим понимается способность ядра выбирать среди всех заданий то, которое имеет наивысший приоритет. Далее, ядро делит списки приоритета на задачи реального времени и пользовательские задания, ранжирующиеся от 1 — 100 и 101 — 140 соответственно.
Далее, ядро Linux выделяет задачам с более высоким приоритетом больший квант времени, а задачам с меньшим приоритетам — меньший квант времени, который в среднем составляет 200 и 10 мс соответственно. Другими словами, каждое задание допускается к выполнению только, если у него остается какая-либо часть времени. Поэтому меньший отрезок времени для выполнения означает, что процесс получает меньше времени в очереди выполнения и, соответственно, получает меньше ресурсов. Когда отрезок времени процесса заканчивается, он помещается в очередь выполнения с истекшим временем, затем его приоритет пересчитывается, и он снова помещается в активную очередь выполнения. Эта зависимость иллюстрируется приведенной здесь диаграммой. Важно помнить, что обе очереди выполнения содержат списки задач, отсортированных по их приоритету.

2.2. Жизненный цикл процесса

Основной принцип управления процессами в Linux включает две важные операции, создающие новый процесс. Операция, при которой процесс копирует себя, и тем самым создает новый процесс с уникальным ID, осуществляется при помощи вызова fork(). За ней часто следует операция exec(), запускающая новую программу. Первый процесс, создающийся при загрузке системы, называется init, он всегда получает PID 1. Все остальные процессы считаются дочерними по отношению к процессу init. В нормальных условиях перед завершением дочернего процесса требуется, чтобы родительский процесс послал ему значение exit. При успешном завершении процесса он отправляет родительскому процессу значение 0. Если по каким-либо причинам дочерний процесс пережил родительский, init отмечает его как не имеющий родителей.

3. Использование команды nice

Так как мощь процессоров на протяжении многих лет возрастает в геометрической прогрессии, соответственно уменьшается важность команды nice. В результате сегодня редко приходится вручную изменять приоритет процессов. Тем не менее, такая возможность имеется и она может быть полезной в некоторых ситуациях. По умолчанию nice устанавливает значение приоритета 10.

Чтобы запустить процесс со значением nice, отличным от 10, можно использовать ключ -n.

Чтобы установить значение nice ниже нуля, требуются права суперпользователя. В противном случае будет установлено значение 0. Ниже мы пробуем задать значение nice -1 без прав root:

Поэтому, чтобы задать значение nice меньше 0, необходимо запускать программу как root, или использовать sudo.

4. Использование команды renice

В предыдущем разделе мы узнали, как запускать программу с заданным значением nice. Теперь мы попробуем изменить значение nice у запущенной программы с помощью команды renice. Итак, у нас есть работающая программа yes со значением nice 10:

Чтобы изменить его значение, мы можем использовать команду renice со значением nice и PID процесса. Давайте изменим значение nice на 15:

Согласно правилам, обычный пользователь может только увеличивать значение nice (уменьшать приоритет) любого процесса. Если попробовать изменить значение nice с 15 до 10, мы получим следующее сообщение об ошибке:

Также, команда renice позволяет суперпользователю изменять значение nice процессов любого пользователя. Это делается с помощью ключа -u. Следующая команда изменяет значение приоритета всех процессов пользователя на -19:

5. Заключение

Команда nice может быть удобным инструментом и она очень проста в использовании. Пожалуйста, отметьте, что для изменения значения приоритета также может использоваться команда top.

Источник

В помощь.

Инструменты пользователя

Инструменты сайта

Содержание

nice и renice. Приоритет выполнения

Введение

Фактор «уступчивости» — это число, по которому ядро определяет свою политику в отношении процессов, конкурирующих за право доступа к центральному процессору. Чем выше фактор уступчивости, тем ниже приоритет процесса и наоборот, отсюда и название термина. Низкое или отрицательное значение означает использование высокого приоритета: процесс ведет себя не слишком уступчиво.

Диапазон допустимых значений фактора уступчивости зависит от используемой системы, и обычно он лежит в пределах от -20 до +19. В некоторых системах используется диапазон такого же размера, но со смещением в область неотрицательных чисел (как правило, от 0 до 39). Диапазоны допустимых значений фактора уступчивости, используемые в наших примерах систем, приведены ниже.

Если пользователь не предпринимает специальных мер, дочерний процесс наследует приоритет своего родительского процесса. Владелец процесса может увеличить фактор уступчивости, но не может уменьшить его, даже чтобы вернуться к стандартному значению. Это не позволяет процессам с низким приоритетом порождать высокоприоритетных потомков. Суперпользователь может устанавливать произвольные значения фактора уступчивости.

Фактор уступчивости никак не влияет на подсистемы управления памятью и вводом-выводом, поэтому даже низкоприоритетный процесс способен монополизировать эти ресурсы или захватить непропорционально большую их часть.

Синтаксис

Описание

Запускает КОМАНДУ с изменённым значением nice, что влияет на приоритет при планировании. Если КОМАНДА не задана, печатает текущее значение nice. Значения nice лежат в диапазоне от -20 (наибольший приоритет) до 19 (наименьший).

Источник

Использование команд ps, kill и nice для управления процессами в Linux

Вступление

На сервере Linux, как и на любой другой машине, можно запускать приложения. Компьютер рассматривает их как так называемые «процессы».

В то время как Linux обрабатывает низкоуровневое закадровое управление жизненным циклом процесса, пользователю может понадобиться другой способ взаимодействия с операционной системой для управления процессом на более высоком уровне.

Данное руководство затрагивает некоторые простейшие аспекты управления процессами. Для этого Linux предоставляет широчайший набор инструментов.

Данные понятия будут рассмотрены на примере сервера Ubuntu 12.04, но любой современный дистрибутив Linux будет работать таким же образом.

Как просматривать запущенные процессы в Linux

Самый простой способ узнать, какие процессы запущены на сервере в данный момент, – использовать команду top:

top
top — 15:14:40 up 46 min, 1 user, load average: 0.00, 0.01, 0.05
Tasks: 56 total, 1 running, 55 sleeping, 0 stopped, 0 zombie
Cpu(s): 0.0%us, 0.0%sy, 0.0%ni,100.0%id, 0.0%wa, 0.0%hi, 0.0%si, 0.0%st
Mem: 1019600k total, 316576k used, 703024k free, 7652k buffers
Swap: 0k total, 0k used, 0k free, 258976k cached
PID USER PR NI VIRT RES SHR S %CPU %MEM TIME+ COMMAND
1 root 20 0 24188 2120 1300 S 0.0 0.2 0:00.56 init
2 root 20 0 0 0 0 S 0.0 0.0 0:00.00 kthreadd
3 root 20 0 0 0 0 S 0.0 0.0 0:00.07 ksoftirqd/0
6 root RT 0 0 0 0 S 0.0 0.0 0:00.00 migration/0
7 root RT 0 0 0 0 S 0.0 0.0 0:00.03 watchdog/0
8 root 0 -20 0 0 0 S 0.0 0.0 0:00.00 cpuset
9 root 0 -20 0 0 0 S 0.0 0.0 0:00.00 khelper
10 root 20 0 0 0 0 S 0.0 0.0 0:00.00 kdevtmpfs

Верхняя часть выведенной информации предоставляет статистические данные системы, а именно нагрузку на систему и общее количество задач.

Можно увидеть, что 1 процесс запущен, а 55 процессов находятся в режиме ожидания (иначе говоря, простаивают, не используя ресурсы процессора).

Нижняя часть полученной информации отображает запущенные процессы и статистику по их использованию.

Усовершенствованная версия команды top под названием htop доступна в хранилищах. Чтобы установить ее, используйте данную команду:

sudo apt-get install htop

Запустив команду htop, можно увидеть более удобное для пользователя отображение информации:

htop
Mem[||||||||||| 49/995MB] Load average: 0.00 0.03 0.05
CPU[ 0.0%] Tasks: 21, 3 thr; 1 running
Swp[ 0/0MB] Uptime: 00:58:11
PID USER PRI NI VIRT RES SHR S CPU% MEM% TIME+ Command
1259 root 20 0 25660 1880 1368 R 0.0 0.2 0:00.06 htop
1 root 20 0 24188 2120 1300 S 0.0 0.2 0:00.56 /sbin/init
311 root 20 0 17224 636 440 S 0.0 0.1 0:00.07 upstart-udev-brid
314 root 20 0 21592 1280 760 S 0.0 0.1 0:00.06 /sbin/udevd —dae
389 messagebu 20 0 23808 688 444 S 0.0 0.1 0:00.01 dbus-daemon —sys
407 syslog 20 0 243M 1404 1080 S 0.0 0.1 0:00.02 rsyslogd -c5
408 syslog 20 0 243M 1404 1080 S 0.0 0.1 0:00.00 rsyslogd -c5
409 syslog 20 0 243M 1404 1080 S 0.0 0.1 0:00.00 rsyslogd -c5
406 syslog 20 0 243M 1404 1080 S 0.0 0.1 0:00.04 rsyslogd -c5
553 root 20 0 15180 400 204 S 0.0 0.0 0:00.01 upstart-socket-br

Как использовать ps для получения списка процессов

Команды top и htop предоставляют удобный интерфейс для просмотра запущенных процессов, аналогичный графическому диспетчеру задач.

Тем не менее, данные инструменты не всегда достаточно гибки, чтобы адекватно охватить все сценарии.

При вызове без аргументов результаты могут быть немного неполными:

ps
PID TTY TIME CMD
1017 pts/0 00:00:00 bash
1262 pts/0 00:00:00 ps

Эти данные отображают все процессы, связанные с текущим пользователем и терминальной сессией. Это имеет смысл, так как в данный момент с терминала запущены только команды bash and ps.

Чтобы получить более полную картину процессов данной системы, можно запустить следующее:

ps aux
USER PID %CPU %MEM VSZ RSS TTY STAT START TIME COMMAND
root 1 0.0 0.2 24188 2120 ? Ss 14:28 0:00 /sbin/init
root 2 0.0 0.0 0 0 ? S 14:28 0:00 [kthreadd] root 3 0.0 0.0 0 0 ? S 14:28 0:00 [ksoftirqd/0] root 6 0.0 0.0 0 0 ? S 14:28 0:00 [migration/0] root 7 0.0 0.0 0 0 ? S 14:28 0:00 [watchdog/0] root 8 0.0 0.0 0 0 ? S

Эти параметры приказывают ps показать процессы, принадлежащие всем пользователям (вне зависимости от их терминала) в удобном формате.

Чтобы увидеть дерево, отображающее иерархические отношения, можно запустить команду с данными параметрами:

ps axjf
PPID PID PGID SID TTY TPGID STAT UID TIME COMMAND
0 2 0 0 ? -1 S 0 0:00 [kthreadd] 2 3 0 0 ? -1 S 0 0:00 \_ [ksoftirqd/0] 2 6 0 0 ? -1 S 0 0:00 \_ [migration/0] 2 7 0 0 ? -1 S 0 0:00 \_ [watchdog/0] 2 8 0 0 ? -1 S

Как можно видеть, процесс kthreadd отображен как порождающий относительно процесса ksoftirqd/0 и других.

Примечание об идентификаторах процессов (PID)

В Linux и Unix-подобных системах каждому процессу присвоен идентификатор (PID). Таким образом операционная система идентифицирует и отслеживает процессы.

Быстрый способ узнать PID процесса – использовать команду pgrep:

pgrep bash
1017

Это запросит идентификатор процесса и вернет его.

Первый порожденный при запуске процесс под названием init получает PID «1».

Данный процесс отвечает за порождение всех остальных процессов системы. Чем позже порожден процесс, тем больше будет присвоенный ему PID.

Родительский процесс – это процесс, ответственный за порождение другого процесса. Если порождающий процесс был прекращен, то дочерние процессы также прервутся. PID родительского процесса называется PPID.

PID и PPID можно увидеть в заголовках столбцов во многих приложениях управления процессами, включая top, htop и ps.

Любое общение между пользователем и операционной системой, связанное с процессами, предполагает перевод имен процессов в их идентификаторы и наоборот. Вот зачем утилиты сообщают PID.

Как отправлять сигналы процессам в Linux

Все процессы в Linux отвечают на сигналы.

Сигналы – способ завершить или изменить поведение программ на уровне ОС.

Как отправлять процессам сигналы при помощи PID

Наиболее распространенным способом передачи сигналов программам является команда kill.

Как и следовало ожидать, функциональность данной утилиты по умолчанию заключается в попытке завершить процесс:

Это отправит всем процессам сигнал TERM. Данный сигнал приказывает процессу завершиться. Это позволяет программе выполнять операции по очистке и завершить работу без помех.

Если программа неисправна и не завершает работу при отправке сигнала TERM, можно усилить сигнал, передав сигнал KILL:

kill -KILL PID_of_target_process

Данный специальный сигнал отправляется не программе.

Вместо этого он передается ядру операционной системы, которое прерывает процесс. Это используется для блокировки программ, которые игнорируют сигналы, посылаемые им.

Каждый сигнал имеет ассоциированный номер, который можно передать вместо имени. К примеру, можно отправить «-15» вместо «-TERM» и «-9» вместо «-KILL».

Как использовать сигналы для других целей

Сигналы используются не только для завершения работы программ. Они также полезны для совершения других действий.

К примеру, многие демоны можно перезапустить при помощи сигнала отбоя HUP. Apache является одной из работающих по такому принципу программ.

sudo kill -HUP pid_of_apache

Вышеприведенная команда заставит Apache перезагрузить конфигурационный файл и возобновить обслуживание контента.

Чтобы просмотреть список всех сигналов, которые можно отправить с kill, наберите:

kill -l
1) SIGHUP 2) SIGINT 3) SIGQUIT 4) SIGILL 5) SIGTRAP
6) SIGABRT 7) SIGBUS 8) SIGFPE 9) SIGKILL 10) SIGUSR1
11) SIGSEGV 12) SIGUSR2 13) SIGPIPE 14) SIGALRM 15) SIGTERM
. . .

Как отправлять сигналы процессам по имени

Хотя отправлять сигналы процессам гораздо удобнее при помощи PID, существуют также методы отправки сигнала с помощью имен процессов.

Команда pkill работает почти также, как kill, но она действует от имени процесса:

Команда, приведенная выше, является эквивалентом:

kill -9 `pgrep ping`

Чтобы послать сигнал каждому экземпляру определенного процесса, используйте команду killall:

Вышеуказанная команда отправит сигнал TERM каждому экземпляру firefox, запущенному на данном компьютере.

Как установить приоритеты процессов

Часто возникает необходимость установить, какие процессы имеют приоритет в серверной среде.

Некоторые процессы могут рассматриваться как критически важные, в то время как другие могут быть выполнены за счет остатка ресурсов.

Linux контролирует приоритеты с помощью значения под названием niceness.

Задачи с высоким приоритетом имеют низшее значение nice, так как они поглощают ресурсы. С другой стороны, задачи с низким приоритетом имеют высокое значение nice, так как они используют минимальное количество ресурсов.

При запуске команды top в начале статьи был выведен столбец, отмеченный как «NI». В нем указывается значение nice процесса:

top
Tasks: 56 total, 1 running, 55 sleeping, 0 stopped, 0 zombie
Cpu(s): 0.0%us, 0.3%sy, 0.0%ni, 99.7%id, 0.0%wa, 0.0%hi, 0.0%si, 0.0%st
Mem: 1019600k total, 324496k used, 695104k free, 8512k buffers
Swap: 0k total, 0k used, 0k free, 264812k cached
PID USER PR NI VIRT RES SHR S %CPU %MEM TIME+ COMMAND
1635 root 20 0 17300 1200 920 R 0.3 0.1 0:00.01 top
1 root 20 0 24188 2120 1300 S 0.0 0.2 0:00.56 init
2 root 20 0 0 0 0 S 0.0 0.0 0:00.00 kthreadd
3 root 20 0 0 0 0 S 0.0 0.0 0:00.11 ksoftirqd/0

В зависимости от системы, значение nice может варьироваться от «-19/-20» (наивысший приоритет) до «19/20» (самый низкий приоритет).

Чтобы запустить программу с определенным значением nice, можно использовать команду nice:

nice -n 15 command_to_execute

Это работает только при запуске новой программы.

Чтобы изменить значение nice программы, которая уже выполняется, нужно использовать инструмент renice:

renice 0 PID_to_prioritize

Примечание: в то время как nice работает с именем команды, renice вызывает PID процесса.

Итоги

Управление процессами – иногда достаточно сложная для новичков тема, так как используемые инструменты отличаются от их графических эквивалентов.

Однако концепции знакомы и интуитивно понятны, и, немного попрактиковавшись, их можно легко освоить. Поскольку процессы участвуют во всем, что касается компьютерной системы, очень важно научиться управлять ими.

Источник