一，竞争，独立，并行，并发
竞争：系统进程数目众多，而CPU资源只有少量，甚至只有一个，所以进程之间是具有竞争属性的，为了高效完成热播我要，更合理竞争相关资源，就有了优先级
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
并行：多个进程在多个CPU下分别同时进行运行，这个称之为并行
并发：多个进程在一个CPU下采用切换的方式，在一段时间内，多个进程都能得以推进，称之为并发
二，基于时间片的分时操作系统
早期计算机是单任务，一个程序跑不完，后面程序只能干等，而现代Linux是典型的分时操作系统
2.1时间片是什么
内核为了让多个进程尽量实现在同时运行，会给运行队列中的每一个进程分配一段微小的CPU轮转执行时间，这个及其短暂的时间区域就叫做时间片（通常只有几毫秒到几十毫秒）
2.2时间片轮转机制的好处
基于时间片轮转机制，Linux的多任务运行呈现出一种独特的运行景观：
微观串行：在极短的几毫秒（一个时间片）内，CPU的核心依然是严格的单线程，串行的只执行某一个进程的指令
宏观并行：当一个进程的时间片耗尽，操作系统会立刻剥夺CPU使用权，强行将其推回队列排队，并把CPU切换给下一个进程，因为时间片极短且切换频率极高，就造成了所有程序在同时并行的错觉
三，进程优先级的基本概念
进程资源有很多，而CPU资源是有限的，为了保证系统高效，操作系统必须有一套机制来决定谁先运行，谁后运行，这就是进程的优先级
3.1区分：优先级和权限
权限：决定的是你能不能做某件事情，例如：普通用户能否读取root权限文件
优先级：决定你做一件事情的先后顺序，假设你已经具备了执行的权限，只是在时间节点上面进行排队
3.1.1UID
在Linux内核中，系统用来识别用户身份，划分进程归属的判定就是一串数字UID
内核对身份的数字化绑定：每当一个用户在终端启动一个程序时，内核在为其创建进程控制块（task_struct)时，会将该用户的UID直接写入其中，意味着，系统中的每一个进程，底层都有UID数字
UID的划分规则：
0：超级用户root的UID永远是0，最高权力
1000+现代Linux的发行版中，平台用户的UID是从1000之后开始累加
如何查看UID：在终端输入ps -l或ps -al，输出结果中保护的UID对于的数字，代表的就是该进程的拥有者是谁
-n选项，以数字形式返回，原本ll应该显示的是我们的用户名
3.2Linux下查看进程优先级
3.2.1，使用ps-l命令查看
在Linux终端中，我们可以通过输入ps -l（或ps -al显示所有用户）命令来查看当前终端下进程的详细列表和指标
F S UID PID PPID C PRI NI ADDR SZ WCHAN TTY TIME CMD 0 S 1000 3214 3200 0 80 0 - 29115 do_wai pts/0 0:00:00 bash 0 R 1000 3521 3214 0 80 0 - 38312 - pts/0 0:00:00 ps3.2.2需要注意的地方：PRI和NI
PRI（Priority 进程优先级）：这是进程真正被CPU执行时的最终优先级指标
数字越小，对应的优先级越高，意味着越先被CPU执行
NI（Nice 谦让值）：这是我们需要手动或动态调整的修正数据
它表示进程的谦让程度，Nice越小，表明进程越不想谦让，想要抢占更多CPU资源，从而拉低PRI，Nice值越大，说明越愿意谦让
3.3进程优先级计算公式
3.3.1动态计算公式
在Linux系统中，进程最终优先级PRI并不是一成不变的，而是由基准值和Nice值共同叠加计算出来的，计算公式如下：
PRI(最终)=PRI(基准)+NI
在标准Linux内核中，普通进程的默认基准优先级PRI通常固定为80
3.3.2Nice值对最终优先级的映射
当NI = 0 时：PRI = 80 + 0 = 80
当NI = -10时：PRI = 80 + -10 = 70，此时数字变小，优先级提升
当NI = 15时：PRI = 80 + 15 = 95，此时数字变大，优先级下降
Nice值为负数，PRI减小，优先级变高
Nice值为正数，PRI增大，优先级变低
3.4Nice值的取值范围与限制原因
3.4.1Nice的取值范围
为了防止某个进程无休止调整Nice从而彻底垄断或者搞崩溃系统，Linux内核对Nice的取值做了严格的界定：
Nice的取值范围 = 【-20，19】
总共只有40个级别
这意味着，普通进程对应的最高优先级是60，最低优先级为99
3.4.2为什么把Nice值的范围限制这么小
Linux这样设计的目的是为了防止进程饥饿
操作系统必须做到股票调度，如果用户允许无限度拉高或者降低进程优先级，那么高优先级恶意进程会死死霸占CPU资源，导致其他普通的后台进程，系统维持进程永远分配不到CPU时间片，会被长时间卡在队列里面
4，优先级的修改方式
优先级可以调整，不论是启动进程还是进程运行时
4.1命令行与系统调用修改方式
4.1.1命令行工具
nice命令：在启动进程时，指定其初始nice值
nice -n 10 g++ main.cpp -o main(注：如果不指定-n参数，nice默认会把进程的 Nice 值设置为 10)
renice命令：在进程运行时，动态调整其nice值
renice -n 5 -p 1234不需要root权限
sudo renice -n -5 -p 1234需要root权限
4.2.1系统调用
需要包含以下头文件和函数原型
#include <sys/time.h> #include <sys/resource.h> int getpriority(int which, int who); int setpriority(int which, int who, int prio);4.2.2通过top命令交互式修改
1.进入控制台：在终端输入top运行性能监视器
2.触发修改机制：在top界面中按下r进入renice调整模式
3.选择进程PID：
此时界面会弹出提示： PID to renice[default pid = 24300]
缺省参数即为当前top列表中默认选中目标进程PID
如果想要修改特定进程，手动输入目标进程PID
4.修改nice只：随后系统会提示Renice PId 25110 to value，此时就可以输入期望修改的Nice值