Внутреннее устройство Linux - Уорд Брайан - Страница 62

62

Чуть позже можно увидеть интересное (маркер

): ядро извлекает в память страницы из области подкачки (столбец si). Это означает, что команда, которая только что запустилась, запросила некоторые из страниц, используемых совместно с другим процессом. Такое встречается часто, многие процессы применяют код из определенных общих библиотек только при своем запуске.

Обратите также внимание на то, что столбец b сообщает о том, что некоторые процессы блокированы (им не разрешен запуск) в ожидании страниц памяти. В целом количество свободной памяти уменьшается, но до ее нехватки еще очень далеко. Наблюдается также значительное количество дисковой активности, что отмечено увеличением значений в столбцах bi (blocks in, блоки «на входе») и bo (blocks out, блоки «на выходе»).

Результат будет совсем другим, если возникнет нехватка памяти. По мере уменьшения свободного пространства будут уменьшаться и размеры буфера с кэшем, поскольку ядру все в большей степени требуется пространство для пользовательских процессов. Когда не останется совсем ничего, вы увидите активность в столбце so («выходящая» подкачка), так как ядро начинает перемещать страницы на диск. В этот момент практически все остальные столбцы вывода изменятся, чтобы отобразить количество выполняемой ядром работы. Вы заметите, что увеличилось системное время, больше данных перемещается на диск и с него, а также больше процессов заблокировано, поскольку память, которую они намерены использовать, недоступна (она перемещена в область подкачки).

Я объяснил не все столбцы вывода команды vmstat. Узнать подробности вы можете на странице руководства vmstat(8). Чтобы лучше их понимать, сначала может потребоваться узнать больше о том, как ядро управляет памятью: из лекций или книги вроде Operating System Concepts («Общие представления об операционных системах»), 9-е издание (Wiley, 2012).

8.11. Отслеживание ввода/вывода

По умолчанию команда vmstat выводит некоторую общую статистику ввода/вывода. Хотя можно получить детализированные сведения об использовании ресурсов каждого раздела с помощью команды vmstat -d, в этом случае вывод будет довольно объемным. Попробуйте начать с инструмента, предназначенного только для статистики ввода/вывода, — команды iostat.

8.11.1. Использование команды iostat

Подобно команде vmstat, при запуске без параметров команда iostat показывает статистику за все время работы компьютера:

$ iostat

[kernel information]

avg-cpu:  %user  %nice %system %iowait  %steal   %idle

           4.46   0.01    0.67    0.31    0.00   94.55

Device:         tp s   kB_read/s   kB_wrtn/s   kB_read   kB_wrtn

sda            4.6 7       7.2 8       49.86   9493727  65011716

sde            0.0 0       0.0 0        0.00      1230         0

Часть avg-cpu в верхней части сообщает ту же информацию об использовании процессора, что и другие утилиты, которые вы видели в этой главе. Перейдите к нижней части, которая показывает для каждого из устройств следующее.

tps

Среднее количество пересылок данных в секунду

kB_read/s

Среднее количество считанных килобайтов в секунду

kB_wrtn/s

Среднее количество записанных килобайтов в секунду

kB_read

Общее количество считанных килобайтов

kB_wrtn

Общее количество записанных килобайтов

Еще одно сходство с командой vmstat таково: можно передавать величину интервала как аргумент, например iostat 2, чтобы результаты обновлялись каждые 2 секунды. При использовании интервала может потребоваться отобразить отчет только об устройстве. Для этого применяется параметр -d (например, iostat –d 2).

По умолчанию в отчете команды iostat не приводится информация о разделах. Чтобы отобразить всю такую информацию, используйте параметр –p ALL. Поскольку в типичной системе бывает несколько разделов, вы получите обширный отчет. Вот фрагмент того, что вы можете увидеть:

$ iostat -p ALL

—snip

—Device:               tps       kB_read/s      kB_wrtn/s    kB_read     kB_wrtn

—snip-

sda                    4.67            7.27          49.83    9496139     65051472

sda1                   4.38            7.16          49.51    9352969     64635440

sda2                   0.00            0.00           0.00          6            0

sda5                   0.01            0.11           0.32     141884       416032

scd0                   0.00            0.00           0.00          0            0

—snip—

sde                    0.00            0.00           0.00       1230            0

В этом примере все устройства sda1, sda2 и sda5 являются разделами диска sda, поэтому между столбцами, относящимися к чтению и записи, будет небольшое наложение данных. Однако сумма значений, относящихся к разделам, не обязательно должна равняться значению для диска. Несмотря на то что чтение c устройства sda1 также рассматривается как чтение с диска sda, помните о том, что с диска sda можно выполнять считывание напрямую, например при чтении таблицы разделов.

8.11.2. Отслеживание использования ввода/вывода каждого процесса с помощью команды iotop

Если вам необходимо копнуть глубже, чтобы увидеть ресурсы ввода/вывода, используемые отдельными процессами, вам может помочь команда iotop. Применение этой команды похоже на работу с командой top. Появляется постоянно обновля­емый отчет, который показывает процессы, использующие большую часть ресурсов ввода/вывода, а общий итог приведен вверху:

# iotop

Total DISK READ:         4.76 K/s | Total DISK WRITE:     333.31 K/s

  TID  PRIO  USER       DISK READ DISK  WRITE  SWAPIN     IO> COMMAND

  260 be/3 root          0.00 B/s  38.09 K/s  0.00 %  6.98 % [jbd2/sda1-8]

2611 be/4 juser         4.76 K/s  10.32 K/s  0.00 %  0.21 % zeitgeist-daemon

2636 be/4 juser         0.00 B/s  84.12 K/s  0.00 %  0.20 % zeitgeist-fts

1329 be/4 juser         0.00 B/s  65.87 K/s  0.00 %  0.03 % soffice.b~ash-pipe=6

6845 be/4 juser 0.00 B/s 812.63 B/s 0.00 % 0.00 % chromium-browser

19069 be/4 juser 0.00 B/s 812.63 B/s 0.00 % 0.00 % rhythmbox

Обратите внимание на то, что здесь наряду со столбцами сведений о пользователе, команде и чтении/записи присутствует столбец TID (идентификатор потока) вместо идентификатора процесса. Инструмент iotop — одна из немногих утилит, которые отображают потоки вместо процессов.

Столбец PRIO (приоритет) отображает приоритет ввода/вывода. Он похож на приоритет процессора, который вы уже видели, но он влияет на то, насколько быстро ядро распределяет операции чтения и записи для процесса. В таком приоритете, как be/4, часть be является классом обслуживания, а число задает уровень приоритета. Как и для приоритетов процессора, более важными являются меньшие числа. Например, ядро отводит больше времени на ввод/вывод для процесса с приоритетом be/3, чем для процесса с приоритетом be/4.

Ядро использует класс обслуживания, чтобы обеспечить дополнительное управление планированием ввода/вывода. Вы увидите следующие три класса обслуживания в команде iotop.

• be — наилучший объем работы. Ядро старается наиболее справедливо распределить время ввода/вывода для этого класса. Большинство процессов запускаются в этом классе обслуживания.

• rt — реальное время. Ядро планирует любой ввод/вывод в реальном времени перед любым другим классом ввода/вывода, каким бы он ни был.

• idle — бездействие. Ядро выполняет ввод/вывод для этого класса только тогда, когда не должен быть выполнен никакой другой ввод/вывод. Для этого класса обслуживания не указывается уровень приоритета.

Можно проверить и изменить приоритет ввода/вывода для процесса с помощью утилиты ionice; подробности см. на странице руководства ionice(1). Хотя вам вряд ли потребуется беспокоиться о приоритетах ввода/вывода.