【操作系统】深入解析 Linux top 命令中的 PR 和 NI：进程优先级与调度机制

本文为云贝教育 刘老师 原创，请尊重知识产权，转发请注明出处，不接受任何抄袭、演绎和未经注明出处的转载。

在 Linux 系统中，top 命令是监控系统资源和进程状态的重要工具。在 top 的交互界面中，PR（Priority）和 NI（Nice）是与进程调度优先级相关的两个关键参数。许多用户对它们的含义和关系感到困惑。本文将详细解释这两个参数，并探讨它们如何影响系统的进程调度。

1. PR（Priority）：进程的动态优先级

PR 表示进程的 实时优先级（Real-time Priority），它是内核调度器在分配 CPU 时间片时的重要依据。取值范围和含义如下：

PR 值范围	含义
0 到 39	普通进程（非实时进程），数值越低，优先级越高（与 NI 共同决定）。
RT 或负值（如 -2）	实时进程（Real-time Process），优先级高于所有普通进程。

普通进程：默认情况下，大多数进程属于此类，PR 值由 NI（Nice 值）动态计算得出，通常为 20 + NI。例如，若 NI=0，则 PR=20；若 NI=-5，则 PR=15。

实时进程：通过 SCHED_FIFO 或 SCHED_RR 调度策略运行的进程（如某些高实时性任务），其 PR 显示为 RT 或负数。实时进程的优先级高于所有普通进程。

2. NI（Nice）：用户可调整的优先级偏移量

NI 是用户态进程的 友好值（Nice Value），允许用户间接调整进程的优先级。取值范围为 -20 到 19，默认值为 0。关键规则如下：

NI 越低，进程优先级越高：将 NI 设置为 -20 会让进程更频繁地获得 CPU 时间。

NI 越高，进程优先级越低：设置为 19 会让进程更“谦让”，减少对 CPU 的占用。

3. PR 与 NI 的关系

普通进程：PR = 20 + NI 例如：

NI=0 → PR=20

NI=-5 → PR=15

NI=10 → PR=30

实时进程：NI 无效

实时进程的优先级由 chrt 命令直接设置（范围为 1~99，1 为最低，99 为最高），此时 PR 显示为 RT 或负数（如 -2 对应实时优先级 98）。

4. 如何查看和修改 NI 与 PR

查看进程优先级：

top -p [PID]         # 在 top 中查看特定进程的 PR 和 NI

示例如下

# top -p 1895                                                
top - 11:27:18 up  1:55,  2 users,  load average: 0.00, 0.00, 0.00
Tasks:   1 total,   0 running,   1 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
MiB Mem :   1960.7 total,   1230.0 free,    326.5 used,    404.2 buff/cache
MiB Swap:   2048.0 total,   2048.0 free,      0.0 used.   1556.6 avail Mem 
    PID USER      PR  NI    VIRT    RES    SHR S  %CPU  %MEM     TIME+ COMMAND   
    1895 root      20   0  225616   4604   3852 S   0.0   0.2   0:00.43 top

修改 NI（普通进程）：

# ps -eo pid,ni,pri,cmd | grep 1352 | grep -v grep  
   1352  0  19 sshd: /usr/sbin/sshd -D [listener] 0 of 10-100 startups   
# renice 10 1352
1352 (process ID) old priority 0, new priority 10    # 修改运行中进程的 NI=10
# ps -eo pid,ni,pri,cmd | grep 1352 | grep -v grep
   1352  10   9 sshd: /usr/sbin/sshd -D [listener] 0 of 10-100 startups

注意：普通用户只能降低优先级（NI ≥ 0），需 sudo 权限提升优先级（NI < 0）。

设置实时进程优先级：

这里，-f表示固定优先级调度策略，而99是最高优先级级别。请注意，这种操作通常需要超级用户权限，并且应当谨慎使用，以避免影响系统的整体稳定性。

5. 常见问题与误区

为什么修改 NI 后 PR 没有变化？

进程可能是实时进程（PR 显示为 RT），此时 NI 无效。

系统负载低时，优先级差异可能不明显。

PR 值为什么超过 39？

普通进程的 PR 理论最大值为 39（NI=19）。若看到更大的值，可能是内核版本差异或显示方式不同。

实时进程会“饿死”其他进程吗？

是的！实时进程若不主动释放 CPU（如循环执行 sleep），可能导致普通进程无法运行。需谨慎使用。

6. 总结

PR（Priority）：动态优先级，决定内核调度顺序。

NI（Nice）：用户可调的偏移量，仅影响普通进程。

实时进程：通过 chrt 设置，优先级高于普通进程，但需谨慎使用。

理解这两个参数，可以帮助你更高效地管理系统资源，优化关键任务的性能。如果需要临时提高某个进程的优先级，优先调整 NI；若需极致的实时性，再考虑实时进程策略。

想了解更多相关的学习资料(技术文章和视频)，可以微信公众号或B站搜索《云贝教育》，免费获取。

需要课程资料的同学可以私聊课程顾问：19906733890（微信同号）