Почему приоритезация процессов не приводит к улучшению скорости?

Priority does not help when the bottleneck is the CPU itself. What priority actually does is affect the scheduling algorithm the Operating System uses to determine which process runs next since there are not enough processors in most systems to run every process continuously.

A higher-priority task will make its way to the top of the queue quicker, so this helps with general latency, but if your process is exhausting the entire timeslice it is allocated on actual computation then scheduling is not going to change anything there. Changing the priority is more useful when you have a process that is waiting on I/O and you want it to be more responsive.

Priority is CPU time. Are all cores being 100% utilized all the time? If not, then priority would have no effect. Quite often the CPU is not the bottleneck, and it's memory, disk, or GPU resources.

Приоритет имеет значение только в том случае, если потоков больше, чем доступных ядер ЦП. Когда это происходит, приоритет определяет, какие потоки запускаются. В большинстве систем не хватает вычислений для любого конфликта на CPU: все потоки заблокированы, ожидая, что что-то произойдет. Возможно, вам придется что-то набрать, переместить мышь, коснуться экрана или получить данные, поступающие с диска, из сети, с другого подключенного устройства или до завершения работы другого потока с критически важными данными. состав. Возможно, что часть программы будет ждать чтения с диска или некоторой памяти, которая была выгружена для последующего чтения, а не явно читать файл.

В Windows планировщик поддерживает очередь запускаемых потоков на каждом уровне приоритета. Когда он принимает решение о планировании - либо то, что поток исчерпал свой квант (разрешенное время, прежде чем что-то еще должно быть запущено), это означает, что другой поток должен получить ход, либо поток заблокирован и больше не работает, либо имеет более высокий приоритет поток стал разблокированным - будет запланирован следующий поток в очереди с верхним уровнем приоритета со всеми работающими потоками. Если запущенный поток использовал свой квант, он помещается в конец очереди. Если это единственный поток на своем уровне приоритета, который является работоспособным, и нет других потоков с более высоким приоритетом, но не работающих, он получит другой ход.

В многоядерных / многопроцессорных системах могут быть ограничения, на каких ядрах может работать поток. Кроме того, система пытается сохранить потоки на своем идеальном ядре и в своем узле NUMA, чтобы данные потока, вероятно, все еще находились в кэше этого ядра, и у них был быстрый доступ к созданным им данным. Потоки по-прежнему будут работать на неидеальных ядрах, если нет выбора, что делать дальше.

Система использует различные динамические повышения приоритета и динамические квантовые размеры, так что приложение переднего плана получает больше времени (если оно ему необходимо), чем фоновые процессы, и поэтому процессы могут быстро реагировать, когда завершаются операции ввода-вывода (включая мышь, клавиатуру и сенсорный ввод). Кроме того, повышение приоритета используется для обхода инверсий приоритетов, когда поток с высоким приоритетом ожидает ресурс, который в настоящее время содержит поток с низким приоритетом. Если также работает поток со средним приоритетом, он истощит поток с низким приоритетом процессорного времени, удерживая поток с высоким приоритетом. Таким образом, поток с низким приоритетом временно повышается до более высокого приоритета, поэтому он получает время и, как мы надеемся, освобождает ресурс, необходимый потоку с высоким приоритетом.

До Windows Vista приоритет потока не влиял на скорость выполнения операций ввода-вывода. Начиная с Windows Vista, операции ввода-вывода также могут иметь приоритет, который по умолчанию исходит из приоритета потока.

Резюме: вы в значительной степени не увидите никакого эффекта от изменения приоритетов потоков, если ваш ЦП не сильно загружен, и даже в этом случае эффект, как правило, будет минимальным. Если процесс должен ждать ввода-вывода или он не конкурирует с другими процессами в течение процессорного времени, он уже работает максимально быстро, и изменение приоритета не сделает его быстрее.

In general, it takes extra effort to make a program use more than one CPU (by adding multi-threading). So even if the program has the highest available priority, it may only be using one core.

Other possible issues:

• The program could be inefficient / poorly written
• It could be slowed down due to "slow" disk access or a slow network

Even boosting the I/O priority of a I/O-bound process will not necessarily cause it to run faster. For example, if it is a consumer of data produced by a separate, possibly remote, process, and it is keeping up with the rate at which that source produces the data, then it cannot go faster or have a higher throughput.

Contrary to what is categorically stated in the first sentence of the currently-accepted answer (https://superuser.com/a/752587/322588), priority changes are most effective when the CPU is the bottleneck, as explained in Mike Dimmick's answer (https://superuser.com/a/752864/322588). Furthermore, the statement in the accepted answer's second paragraph, "if your process is exhausting the entire timeslice it is allocated on actual computation then scheduling is not going to change anything there" is completely wrong unless the process already generally has the highest priority of all runnable threads whenever it is waiting to run. This is because in all other circumstances, raising the priority is likely to get it more timeslices per wall-clock interval.

Mike Dimmick pointed out the problems with this answer a couple of days ago, and provided a much better answer, yet the first inexplicably continues to gain votes. Its author's claim that he is merely dumbing-down his answer for us dummies is not plausible, because it is not merely simple, or even simplistic, it is flat-out wrong, at least with regard to CPU-bound processes.

Disclaimer: I do not know Mr. Dimmick, though I can tell he knows what he is writing about.