Prozess-Ausführungsprioritäten ändern

Linux: Prozess-Ausführungsprioritäten ändern – Ein Leitfaden

In Linux gibt es eine effiziente Möglichkeit, die Priorität von Prozessen zu ändern, um die Verteilung von Systemressourcen wie CPU und Speicher zu optimieren. In diesem Beitrag werden wir uns die Konzepte der Prozesspriorität und des sogenannten „Nice“-Werts ansehen, sowie die wichtigsten Befehle kennenlernen, mit denen du diese Prioritäten ändern und steuern kannst: nice und renice.

1. Was bedeutet Prozesspriorität in Linux?

In einem Linux-System laufen ständig zahlreiche Prozesse gleichzeitig. Da die Anzahl der verfügbaren CPU-Kerne begrenzt ist, müssen Prozesse um die CPU-Zeit konkurrieren. Linux verwendet daher ein Prioritätssystem, um festzulegen, welche Prozesse bevorzugt Ressourcen erhalten und welche warten müssen.

Die Prozesspriorität beeinflusst, wie oft ein Prozess von der CPU bearbeitet wird. Prozesse mit höherer Priorität werden häufiger ausgeführt, während Prozesse mit niedrigerer Priorität weniger CPU-Zeit erhalten.

1.1 Nice-Wert

Der Nice-Wert bestimmt die relative Priorität eines Prozesses. Er reicht von -20 (höchste Priorität) bis 19 (niedrigste Priorität). Ein niedrigerer Nice-Wert bedeutet, dass der Prozess bevorzugt wird und häufiger CPU-Zeit erhält, während ein höherer Nice-Wert bedeutet, dass der Prozess nachrangig behandelt wird.

Standardmäßig haben Prozesse in Linux einen Nice-Wert von 0, was eine neutrale Priorität bedeutet. Prozesse mit einem negativen Nice-Wert haben eine höhere Priorität, und solche mit einem positiven Nice-Wert haben eine niedrigere Priorität.

2. Den Nice-Wert eines Prozesses festlegen

Um die Priorität eines Prozesses zu beeinflussen, kannst du den Befehl nice verwenden, wenn du den Prozess startest.

2.1 Einen Prozess mit einer geänderten Priorität starten

Der nice-Befehl ermöglicht es dir, einen Prozess direkt mit einer bestimmten Priorität zu starten. Hier ist die grundlegende Syntax:

nice -n <Nice-Wert> <Befehl>

Beispiel: Ein Prozess mit einem Nice-Wert von 10 (niedrige Priorität)

nice -n 10 gzip große_datei.zip

In diesem Beispiel wird der Befehl gzip verwendet, um die Datei große_datei.zip zu komprimieren, aber mit einer niedrigeren Priorität, sodass andere Prozesse mit höherer Priorität die CPU bevorzugt nutzen können.

• Standardverhalten: Wenn du den Nice-Wert nicht angibst, wird der Prozess mit dem Standard-Nice-Wert von 0 gestartet.

2.2 Prozess ohne Root-Rechte mit höherer Priorität starten

Ein regulärer Benutzer darf den Nice-Wert eines Prozesses zwar erhöhen (Priorität verringern), aber nicht senken (Priorität erhöhen). Um einen Nice-Wert kleiner als 0 zu setzen (höhere Priorität), benötigst du Root-Rechte oder Administratorrechte.

• Beispiel: Einen Prozess mit einer höheren Priorität starten (als Root):

sudo nice -n -5 kompilieren.sh

Dieser Befehl startet das Skript kompilieren.sh mit einem Nice-Wert von -5 und einer entsprechend höheren Priorität.

3. Den Nice-Wert eines laufenden Prozesses ändern

Wenn du die Priorität eines Prozesses im Nachhinein ändern möchtest, kannst du den Befehl renice verwenden. Dies ist besonders nützlich, wenn du feststellst, dass ein laufender Prozess zu viele Ressourcen beansprucht oder zu wenig CPU-Zeit erhält.

3.1 Syntax von renice

Der Befehl renice ändert den Nice-Wert eines bereits laufenden Prozesses. Die grundlegende Syntax lautet:

renice <Nice-Wert> -p <PID>

Beispiel: Den Nice-Wert eines laufenden Prozesses mit PID 12345 auf 15 setzen (niedrige Priorität):

renice 15 -p 12345

Mehrere Prozesse gleichzeitig ändern: Du kannst den Nice-Wert auch für mehrere Prozesse gleichzeitig ändern, indem du mehrere PIDs angibst.

renice 10 -p 12345 67890

3.2 Prioritäten von Prozessen eines Benutzers oder einer Gruppe ändern

Mit renice kannst du auch die Priorität aller Prozesse eines bestimmten Benutzers oder einer Gruppe ändern:

• Prozesse eines Benutzers ändern:

renice 10 -u benutzername

Prozesse einer Gruppe ändern:

renice 5 -g gruppenname

4. Prozessprioritäten überwachen

Um zu überprüfen, welche Prozesse welche Prioritäten haben, gibt es einige nützliche Befehle:

4.1 Der ps-Befehl

Mit dem Befehl ps kannst du Informationen über laufende Prozesse anzeigen lassen, einschließlich ihres Nice-Werts.

• Beispiel: Prozesse mit ihren Nice-Werten anzeigen:

ps -eo pid,user,ni,comm

Hier zeigt die Spalte ni den Nice-Wert der laufenden Prozesse an.

4.2 Der top-Befehl

Der Befehl top zeigt die Prozesse in Echtzeit an, einschließlich des Nice-Werts (Spalte NI).

• Interaktive Prioritätsänderung: In top kannst du die Priorität eines Prozesses ändern, indem du r drückst, die PID des Prozesses eingibst und den neuen Nice-Wert angibst.

top

Mit top hast du die Möglichkeit, die Systemauslastung und die Prioritäten der Prozesse zu überwachen und anzupassen.

4.3 Der htop-Befehl

htop ist eine grafisch ansprechendere und benutzerfreundlichere Version von top. Mit htop kannst du Prozesse leicht sortieren, priorisieren und beenden.

• Priorität ändern: Wähle den Prozess mit den Pfeiltasten aus, drücke F7 um die Priorität zu erhöhen (Nice-Wert verringern) oder F8 um die Priorität zu senken (Nice-Wert erhöhen).

htop

5. Wann sollte man die Priorität eines Prozesses ändern?

Die Änderung der Priorität eines Prozesses ist besonders dann sinnvoll, wenn du sicherstellen möchtest, dass bestimmte Aufgaben schneller erledigt werden oder weniger dringende Aufgaben weniger Systemressourcen beanspruchen.

Hier sind einige typische Szenarien:

• Ressourcenintensive Aufgaben wie das Kompilieren von Software oder das Verarbeiten großer Dateien kannst du mit einem höheren Nice-Wert (niedrigere Priorität) versehen, um die allgemeine Systemleistung nicht zu beeinträchtigen.

nice -n 10 make

Wichtige Prozesse oder Programme, die du schnell ausgeführt haben möchtest, kannst du mit einem niedrigeren Nice-Wert (höhere Priorität) starten oder ihre Priorität ändern.

sudo renice -5 -p 12345

• Hintergrundprozesse oder Daemons (z.B. Backup-Programme) können mit einem höheren Nice-Wert laufen, um sicherzustellen, dass sie die Systemressourcen nicht dominieren.

6. Zusammenfassung

Das Ändern der Prozesspriorität in Linux ist ein mächtiges Werkzeug, das dir mehr Kontrolle über die Verteilung von CPU-Ressourcen gibt. Mit nice kannst du Prozesse mit geänderten Prioritäten starten, und mit renice kannst du die Prioritäten von bereits laufenden Prozessen anpassen. Werkzeuge wie ps, top und htop helfen dir dabei, den Überblick über die Prozessprioritäten zu behalten und sie bei Bedarf zu optimieren.

Wenn du verstehst, wie du Prozesse priorisieren kannst, kannst du die Systemleistung verbessern und sicherstellen, dass kritische Aufgaben genügend Ressourcen erhalten, während weniger wichtige Aufgaben das System nicht übermäßig belasten.