nice와 renice — 프로세스 CPU 우선순위 조정

지난 글에서 시그널로 프로세스를 제어하는 방법을 배웠습니다. 이번엔 CPU 스케줄러에게 “이 프로세스를 얼마나 배려해 줄지” 힌트를 주는 nice 값을 다룹니다.

Nice 값이란

리눅스 CFS(Completely Fair Scheduler)는 각 프로세스에 공정하게 CPU 시간을 배분하는데, 이때 nice 값이 가중치 역할을 합니다. nice 값은 -20(가장 높은 우선순위)부터 +19(가장 낮은 우선순위)까지이며, 기본값은 0입니다.

nice -20                0              +19
  ↑                     ↑               ↑
높은 우선순위          기본값         낮은 우선순위
CPU 더 많이           일반 프로세스    CPU 더 적게
(root 전용)                          (일반 사용자 가능)

중요한 점: nice 값을 낮출수록(음수 방향) 우선순위가 올라갑니다. “내가 더 nice하게 물러서겠다”는 개념에서 양수 값이 겸손함을 의미합니다.

일반 사용자는 현재 nice 값보다 높은(더 겸손한) 값으로만 변경할 수 있습니다. 음수 nice 값은 root만 설정 가능합니다.

nice로 시작 시 우선순위 설정

# nice 값 10으로 프로세스 시작
nice -n 10 ./heavy_compile.sh

# 가장 낮은 우선순위(+19)로 백그라운드 작업
nice -n 19 tar -czf backup.tar.gz /data &

# 빌드 작업 CPU를 적게 사용하도록
nice -n 15 make -j$(nproc)

# root: 음수 nice (-5)로 높은 우선순위
sudo nice -n -5 ./latency_critical

nice 없이 그냥 실행하면 부모 프로세스의 nice 값을 상속합니다. 셸에서 실행한 프로그램은 대개 nice 0입니다.

renice로 실행 중 변경

실행 이후에도 nice 값을 바꿀 수 있습니다.

# PID로 변경
renice -n 15 -p 1234

# 특정 사용자의 모든 프로세스 변경
sudo renice -n 10 -u www-data

# 프로세스 그룹(PGID) 단위로 변경
renice -n 5 -g 1234

# 현재 nice 값 확인
ps -o pid,ni,comm -p 1234

renice로 nice 값을 낮추는(우선순위 올리는) 작업은 root만 할 수 있습니다. 일반 사용자는 현재 값보다 높은 nice 값으로만 변경 가능합니다.

Nice 값과 실제 우선순위의 관계

ps와 top에서는 NI(nice)와 PR(priority) 두 컬럼이 나옵니다.

# NI와 PR 모두 표시
ps -eo pid,ni,pri,comm | head -10

NI 값	PR 값	설명
-20	0	최고 우선순위
0	20	기본값
+19	39	최저 우선순위

PR = 20 + NI가 일반적인 관계입니다. PR < 0이면 실시간 스케줄링 클래스(RT)입니다.

systemd 서비스에서 Nice 설정

# /etc/systemd/system/myapp.service
[Service]
Nice=-5
IOSchedulingClass=2
IOSchedulingPriority=3
ExecStart=/usr/bin/myapp

# 현재 서비스의 Nice 값 확인
systemctl show myapp.service -p Nice

ionice — I/O 우선순위 조정

CPU nice와 별개로, 디스크 I/O에도 우선순위를 줄 수 있습니다. 리눅스 CFQ/BFQ I/O 스케줄러가 지원합니다.

# 백업을 idle 클래스로 실행 (다른 I/O 없을 때만)
ionice -c3 rsync -av /src/ /dst/

# 실행 중인 rsync 프로세스를 idle로 변경
ionice -c3 -p $(pgrep rsync)

# best-effort 클래스 레벨 6 (기본 4보다 낮음)
ionice -c2 -n6 ./heavy_read.sh

클래스	이름	설명
1	RT	실시간 — 다른 모든 I/O보다 먼저. root 전용
2	BE	Best-Effort — 기본. 레벨 0(높음)~7(낮음)
3	Idle	다른 I/O가 전혀 없을 때만 실행

백업, rsync, 로그 처리처럼 응답성보다 처리량이 중요한 작업에 nice -n 19 ionice -c3를 조합하면 시스템 체감 성능에 거의 영향 없이 백그라운드 작업을 돌릴 수 있습니다.

# 야간 백업 스크립트 — CPU와 I/O 모두 최저 우선순위
nice -n 19 ionice -c3 tar -czf /backup/$(date +%F).tar.gz /data

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지난 글: kill과 시그널 — 프로세스에 명령을 보내는 방법

다음 글: fg, bg, jobs — 포그라운드·백그라운드 작업 관리

읽어주셔서 감사합니다. 😊