Внутреннее устройство Linux, стр. 57

2 Б?ольшая часть штата, включая столицу, входит в Восточную зону времени, где принято так называемое Северо-Американское восточное стандартное время. В некоторых округах на западе штата принято так называемое Центральное стандартное время. — Примеч. пер.

8. Подробное рассмотрение процессов и использования ресурсов

Эта глава более подробно расскажет вам о взаимоотношениях между процессами, ядром и системными ресурсами. Существует три основных типа аппаратных ресурсов: центральный процессор, память и устройства ввода/вывода. Процессы соперничают за эти ресурсы, и задачей ядра является их честное распределение. Само ядро также является ресурсом — программным ресурсом, который процессы используют, чтобы выполнять такие задачи, как создание новых процессов и взаимодействие с другими процессами.

Многие из инструментов, которые вы увидите в этой главе, часто считают инструментами для слежения за производительностью. Они чрезвычайно полезны, если ваша система начинает «тормозить» и вы пытаетесь выяснить причину этого. Тем не менее не следует уделять излишнего внимания производительности: попытки оптимизировать систему, которая и так работает хорошо, зачастую являются лишь пустой тратой времени. Вместо этого сосредоточьтесь на понимании того, что эти инструменты измеряют на самом деле, и тогда вы получите прекрасное представление о том, как работает ядро.

8.1. Отслеживание процессов

Из раздела 2.16 вы узнали о том, как использовать команду ps, чтобы увидеть перечень процессов, запущенных в системе в данный момент. Команда ps приводит список текущих процессов, но она может мало что сказать вам о том, как изменяются процессы с течением времени. Следовательно, она не поможет вам определить процесс, который использует слишком много ресурсов ЦПУ или оперативной памяти.

Команда top часто оказывается полезнее команды ps, поскольку она отображает текущее состояние системы, заодно со многими полями, которые есть в листинге команды ps, и при этом она обновляет результат каждую секунду. Вероятно, самым важным является то, что команда top показывает наиболее активные процессы (то есть те, которые в данный момент используют наибольшую часть процессорного времени) в верхней части списка.

Нажимая на клавиши, можно отправлять инструкции команде top. Приведу самые важные из них (табл. 8.1).

Таблица 8.1. Инструкции для команды top

Инструкция

Действие

Клавиша Пробел

Немедленно обновить экран

Выполнить сортировку по количеству используемой резидентной памяти

Выполнить сортировку по общему (кумулятивному) применению ЦПУ

Выполнить сортировку по текущему использованию ЦПУ (по умолчанию)

Отобразить процессы только для одного пользователя

Выбрать другие параметры для отображения

Отобразить статистику использования всех команд top

Две другие утилиты Linux, подобные команде top, — atop и htop — предлагают расширенный набор вариантов просмотра и функций. Большинство дополнительных функций доступно в других утилитах. Например, команда htop обладает многими возможностями команды lsof, описанной в следующем разделе.

8.2. Поиск открытых файлов с помощью команды lsof

Команда lsof перечисляет открытые файлы и процессы, которые их используют. Поскольку Unix делает существенный акцент на файлах, команда lsof входит в число самых полезных инструментов для отыскания неполадок. Однако эта команда не ограничивается обычными файлами — она может перечислять сетевые ресурсы, динамические библиотеки, каналы и многое другое.

8.2.1. Чтение результатов вывода команды lsof

После запуска команды lsof в командной строке обычно появляется огромный список. Ниже приведен фрагмент того, что вы могли бы увидеть. Этот результат содержит файлы, открытые процессом init, а также запущенный процесс vi:

$ lsof

COMMAND PID USER FD TYPE DEVICE SIZE NODE NAME

init 1 root cwd DIR 8,1 4096 2 /

init 1 root rtd DIR 8,1 4096 2 /

init 1 root mem REG 8, 47040 9705817 /lib/i386-linux-gnu/libnss_files-

2.15.so

init 1 root mem REG 8,1 42652 9705821 /lib/i386-linux-gnu/libnss_nis-

2.15.so

init 1 root mem REG 8,1 92016 9705833 /lib/i386-linux-gnu/libnsl-2.15.so

—snip—

vi 22728 juser cwd DIR 8,1 4096 14945078 /home/juser/w/c

vi 22728 juser 4u REG 8,1 1288 1056519 /home/juser/w/c/f

—snip—

Результат состоит из следующих полей (перечисленных в верхней строке).

• COMMAND. Командное имя для процесса, который удерживает дескриптор файла.

• PID. Идентификатор процесса.

• USER. Пользователь, запустивший процесс.

• FD. Это поле может содержать два типа элементов. В приведенном выше результате столбец FD показывает назначение файла. Это поле может также содержать файловый дескриптор открытого файла — число, которое процесс использует вместе с системными библиотеками и ядром, чтобы идентифицировать файл и работать с ним.

• TYPE. Тип файла (обычный файл, каталог, сокет и т. п.).

• DEVICE. Старший и младший номера устройства, которое удерживает данный файл.

• SIZE. Размер файла.

• NODE. Номер дескриптора inode для данного файла.

• NAME. Имя файла.

Страница руководства lsof(1) содержит полный перечень того, что вы можете встретить в каждом из полей, однако вы должны уметь определять, что перед вами, просто глядя на результат вывода. Посмотрите, например, на записи, у которых в поле FD указано значение cwd (выделено жирным шрифтом). В этих строках заданы текущие рабочие каталоги для процессов. Еще один пример содержится в самой последней строке: это файл, который в данный моммент редактируется пользователем с помощью команды vi.

8.2.2. Использование команды lsof

Есть два основных подхода к запуску команды lsof.

• Перечислить все, а затем перенаправить вывод в команду типа less и поискать то, что вам необходимо. На это может потребоваться некоторое время, в зависимости от результата вывода.

• Сузить список, создаваемый командой lsof, с помощью параметров командной строки.

Можно использовать параметры командной строки, чтобы передать имя файла в качестве аргумента и вынудить команду lsof перечислить только те записи, которые соответствуют этому аргументу. Например, следующая команда отображает записи для файлов, открытых в каталоге /usr:

$ lsof /usr

Чтобы вывести список файлов, открытых процессом с идентификатором PID, запустите такую команду:

$ lsof -p pid

Для вывода краткой справки о параметрах команды lsof запустите команду lsof -h. Большинство параметров относится к формату вывода (см. главу 10, в которой говорится о сетевых функциях команды lsof).

примечание

Команда lsof сильно зависит от информации о ядре. Если вы обновляете ядро, но при этом нерегулярно обновляете все остальное, вам может потребоваться обновление команды lsof. Более того, если вы применили обновление и для ядра, и для команды lsof, обновленная команда lsof может не запускаться до тех пор, пока вы не перезагрузите систему с новым ядром.

8.3. Отслеживание выполнения команд и системных вызовов

Инструменты, которые мы рассмотрели, исследуют активные процессы. Однако если вам непонятно, почему какая-либо программа закрывается практически сразу после запуска, то даже команда lsof вам не поможет. На самом деле у вас возникли бы сложности, если бы вы запустили команду lsof одновременно с командой, вызывающей отказ.