Linux 进程优先级详解（2025 最新面试必备）
Linux 进程优先级决定 CPU 资源分配，是操作系统调度核心。面试中常被问到 nice、renice、优先级范围、实时进程、CPU 亲和性等。下面系统梳理所有知识点，一次性讲透。
1. 两个优先级概念（面试必区分）
| 概念 | 取值范围 | 含义 | 谁能设置 | 典型命令 |
|---|---|---|---|---|
| nice 值（普通优先级） | -20 ~ +19 | 值越小，优先级越高（-20 最高，19 最低） | 普通用户可调高自己进程的 nice（降低自己优先级），root 可任意调整 | nice, renice |
| 实时优先级（Real-Time Priority） | 1 ~ 99 | 值越大，优先级越高（99 最高） | 必须 root + SCHED_FIFO / SCHED_RR 调度策略 | chrt |
记住口诀：
- nice 值：负贵正贱（-20 最“贵”，19 最“贱”）
- 实时优先级：越大越狠（99 最强）
2. 查看进程优先级
# 查看 nice 值（NI 列）
ps -eo pid,ppid,user,nice,pri,comm,cmd | grep java
# 查看实时优先级（需要 chrt）
chrt -p <pid>
# 综合查看（top/htop 交互式）
top # 按 Shift+P 按 PRI 排序，按 Shift+N 按 NI 排序
htop # F2 → Columns → 加 NI 和 PRI 列top 中两列含义：
- PRI：最终调度优先级（内核内部值），普通进程通常是 0~139
- NI：用户态 nice 值（-20~19）
3. 修改进程优先级（高频面试操作）
# 1. 启动时直接指定 nice（推荐）
nice -n 10 java -jar app.jar # nice=10（降低优先级）
nice -n -15 ./stress --cpu 8 # nice=-15（提高，需要 root）
# 2. 运行中调整 nice
renice 15 -p 12345 # 把 pid=12345 的 nice 改成 15
renice -10 -u tom # 把用户 tom 的所有进程 nice 调高
# 3. 修改实时进程优先级（必须 root）
chrt -r -p 50 12345 # 设置为实时 RR 策略，优先级 50
chrt -f -p 99 12345 # 设置为 FIFO 实时，优先级 99（极危险！）调度策略对照表（chrt 使用）：
| 策略 | 命令 | 说明 |
|---|---|---|
| SCHED_OTHER（默认） | chrt -o | 普通分时调度，受 nice 影响 |
| SCHED_FIFO | chrt -f | 实时先到先得，可抢占 |
| SCHED_RR | chrt -r | 实时轮转（同优先级内时间片轮转） |
| SCHED_BATCH | chrt -b | 批量处理，nice 影响更大 |
| SCHED_IDLE | chrt -i | 极低优先级，CPU 空闲时才跑 |
4. 真实调度优先级计算公式（面试可写）
最终优先级（PRI） = 120 + nice 值 + 20（普通进程）
- nice = -20 → PRI = 100（最高）
- nice = 0 → PRI = 120
- nice = 19 → PRI = 139（最低）
实时进程 PRI = 实时优先级（1~99），永远高于普通进程！
5. 典型面试题 & 标准答案
- 普通用户能把进程 nice 调成 -20 吗？
不能。普通用户只能调高 nice 值（降低自己优先级），不能调负值。
只能 root 用renice -n -20 -p pid或nice -n -20启动。 - nice 值 -20 和 19 实际性能差距有多大？
理论上相差 39 级，CPU 分配比例约 1:10~1:20（取决于 CFS 调度器权重表），实际差距非常明显。 - 如何让一个关键 Java 服务永远不被抢占 CPU？
chrt -f -p 50 $(pgrep java) # 实时优先级 50
taskset -c 0-3 <pid> # 再绑定到专用核心- 生产环境能随便用实时进程吗？
绝对不行！实时进程会饿死普通进程，导致系统卡死（软锁死）。除非音频、工业控制等硬实时场景。 - 如何防止重要后台任务被“饿死”？
- 给它一个较低的 nice 值（比如 -5）
- 使用 ionice 提升 IO 优先级
- 用 cgroup 限制其他进程资源
# 提升 IO 优先级（防止被高 IO 任务拖死）
ionice -c 1 -n 0 -p 12345 # 实时 IO 优先级（最高）
ionice -c 2 -n 0 mysqld # Best-effort 最高级6. 一句话总结（背下来面试必加分）
“Linux 进程优先级分普通（nice -20~19，值越小越高）和实时（1~99，值越大越高）两套体系。普通用户只能调高自己进程的 nice，实时进程必须 root 且极度危险。生产环境调优首选 nice + ionice + cgroup，慎用实时调度。”
掌握以上内容，京东、阿里、字节、华为等大厂 Linux 进程优先级相关问题基本无压力！
