2.5. Информация, ориентированная на Red Hat Enterprise Linux

2.5.2.1. Системный монитор GNOME — top для графической среды

Если вам удобнее работать в графическом интерфейсе, возможно, вам больше понравится Системный монитор GNOME. Как и top, Системный монитор GNOME показывает общие сведения о состоянии системы, число процессов использование памяти и пространства подкачки, а также статистику по процессам.

Однако Системный монитор GNOME делает ещё один шаг и предлагает графическое представление использования процессора, памяти и пространства подкачки, а также в виде таблицы показывает, как используется дисковое пространство. Пример того, как в Системном мониторе GNOME выглядит вкладка Список процессов (Process Listing) показан на рисунке 2-1.

Дополнительную информацию об интересующем процессе можно получить, выделив этот процесс и нажав кнопку Больше информации (More Info).

Чтобы просмотреть показатели использования процессора, памяти и диска, перейдите на вкладку Системный монитор (System Monitor).

2.5.4.1. Команда iostat

Команда iostat в самом простом виде представляет краткую статистику использования процессора и дисковых операций ввода/вывода:

Linux 2.4.20-1.1931.2.231.2.10.ent (pigdog.example.com)      07/11/2003

avg-cpu:  %user   %nice    %sys   %idle
           6.11    2.56    2.15   89.18

Device:            tps   Blk_read/s   Blk_wrtn/s   Blk_read   Blk_wrtn
dev3-0            1.68        15.69        22.42   31175836   44543290
          

Под первой строкой (показывающей версию ядра системы, имя узла и текущую дату), iostat показывает, как в среднем использовался процессор после загрузки системы. Отчёт об использовании процессора включает следующие процентные отношения:

• Время работы в режиме пользователя (исполняемых приложений и т.п.)

• Время работы в режиме пользователя (процессов, с приоритетом, изменённым при помощи nice(2))

• Время работы в режиме ядра

• Время простоя

Затем приведён отчёт об использовании устройств. Этот отчёт включает отдельную строку для каждого активного дискового устройства компьютера и содержит следующие сведения:

• Обозначение устройства, выводимое в виде dev<старший номер>-последовательный номер, где <старший номер> — старший номер устройства [1], а <последовательный номер> — порядковый номер, начиная с 0.

• Число операций передачи данных (или операций ввода/вывода) в секунду.

• Число блоков (размером 512 байт), прочитанных за секунду.

• Число блоков (размером 512 байт), записанных за секунду.

• Общее число прочитанных блоков (размером 512 байт).

• Общее число записанных блоков (размером 512 байт).

Это всего лишь часть сведений, которые можно получить с помощью iostat. За дополнительной информацией обратитесь к странице руководства man iostat(1).

2.5.4.2. Команда mpstat

На первый взгляд команда mpstat выводит тот же отчёт об использовании процессора, что и iostat:

Linux 2.4.20-1.1931.2.231.2.10.ent (pigdog.example.com)      07/11/2003

07:09:26 PM  CPU   %user   %nice %system   %idle    intr/s
07:09:26 PM  all    6.40    5.84    3.29   84.47    542.47
          

За исключением дополнительного столбца, показывающего число прерываний, обработанных процессором за секунду, серьёзных отличий нет. Однако, ситуация меняется, если команде mpstat передаётся параметр -P ALL:

Linux 2.4.20-1.1931.2.231.2.10.ent (pigdog.example.com)      07/11/2003

07:13:03 PM  CPU   %user   %nice %system   %idle    intr/s
07:13:03 PM  all    6.40    5.84    3.29   84.47    542.47
07:13:03 PM    0    6.36    5.80    3.29   84.54    542.47
07:13:03 PM    1    6.43    5.87    3.29   84.40    542.47
          

На многопроцессорных компьютерах mpstat позволяет получить статистику использования процессоров по отдельности, благодаря чему можно определить, насколько эффективно используется каждый процессор.

2.5.4.3. Команда sadc

Как было сказано ранее, команда sadc собирает данные использования компьютера и сохраняет их в файле для дальнейшего анализа. По умолчанию данные сохраняются в файлах, в каталоге /var/log/sa/. Файлы имеют названия sa<dd>, где <dd> — текущий день месяца, представленный двумя цифрами.

Команда sadc обычно запускается сценарием sa1. А этот сценарий периодически вызывается демоном cron, благодаря файлу sysstat, расположенному в каталоге /etc/cron.d/. Сценарий sa1 вызывает sadc для выполнения одного измерения в течение одной секунды. По умолчанию cron запускает sa1 раз в 10 минут, и накапливает собранные в этом интервале данные в текущем файле /var/log/sa/sa<dd>.

2.5.4.4. Команда sar

Команда sar обрабатывает данные, собранные командой sadc, и на их основе формирует отчёты об использовании компьютера. В Red Hat Enterprise Linux команда sar по умолчанию автоматически запускает обработку файлов, созданных командой sadc. Файлы отчётов записываются в каталог /var/log/sa/ и называются sar<dd>, где <dd> день месяца предыдущего дня, представленный двумя цифрами.

Команда sar обычно запускается сценарием sa2. А этот сценарий периодически вызывается демоном cron, благодаря файлу sysstat, расположенному в каталоге /etc/cron.d/. По умолчанию cron запускает sa2 раз в день, в 23:53, благодаря чему отчёт формируется по данным всего прошедшего дня.

2.5.4.4.1. Формат отчётов sar

Отчёт sar, сформированный в настроенной по умолчанию системе Red Hat Enterprise Linux, состоит из нескольких разделов, при этом каждый раздел содержит данные определённого типа, отсортированные по времени сбора данных. Так как sadc выполняет измерения длительностью в одну секунду каждые десять минут, время сбора данных в отчёты sar по умолчанию последовательно увеличивается по 10 минут, с 00:00 до 23:50 [2].

Каждый раздел отчёта начинается с заголовка, описывающего содержащиеся в этом разделе данные. Заголовок повторяется на протяжении раздела через определённые интервалы, что очень облегчает восприятие данных при постраничном просмотре отчёта. В конце каждого раздела представлена строка, содержащая усреднённые значения всех данных, собранных в этом разделе.

Ниже приведён пример раздела sar, в котором данные с 00:30 по 23:40 убраны для экономии места:

00:00:01          CPU     %user     %nice   %system     %idle
00:10:00          all      6.39      1.96      0.66     90.98
00:20:01          all      1.61      3.16      1.09     94.14
…
23:50:01          all     44.07      0.02      0.77     55.14
Average:          all      5.80      4.99      2.87     86.34
            

В этом разделе выводятся сведения об использовании процессора. Это очень похоже на то, что выводит iostat.

В других разделах могут к одной точке во времени могут относиться несколько строк данных, как в следующем разделе с данными использования процессора, собранными на двухпроцессорном компьютере:

00:00:01          CPU     %user     %nice   %system     %idle
00:10:00            0      4.19      1.75      0.70     93.37
00:10:00            1      8.59      2.18      0.63     88.60
00:20:01            0      1.87      3.21      1.14     93.78
00:20:01            1      1.35      3.12      1.04     94.49
…
23:50:01            0     42.84      0.03      0.80     56.33
23:50:01            1     45.29      0.01      0.74     53.95
Average:            0      6.00      5.01      2.74     86.25
Average:            1      5.61      4.97      2.99     86.43
            

Всего в отчётах, формируемых sar в стандартной конфигурации Red Hat Enterprise Linux, представлено 17 различных разделов, некоторые из них будут рассмотрены в следующих главах. За дополнительными сведениями о содержащихся в каждом разделе данных, обратитесь к странице man sar(1).

2.5.5.1. Компоненты OProfile

Oprofile состоит из следующих компонентов:

• Программные средства сбора данных

• Программные средства анализа данных

• Административный интерфейс

Программные средства сбора данных состоят из модуля ядра oprofile.o и демона oprofiled.

Средства анализа данных включают следующие программы:

Эти программы позволяют просмотреть собранные данные самыми разными способами.

Административный интерфейс управляет всеми аспектами сбора данных, начиная с выбора отслеживаемых событий и заканчивая запуском и остановкой процесса сбора. Это осуществляется с помощью команды opcontrol.

2.5.5.2. Пример сеанса OProfile

Этот раздел демонстрирует сеанс наблюдения и анализа данных в OProfile, от начальной настройки до окончательного анализа данных. Это всего лишь вводный обзор, чтобы узнать об этом подробнее, обратитесь к Руководству по администрированию Red Hat Enterprise Linux.

Чтобы определить, какие типы данных должны собираться, воспользуйтесь opcontrol следующим образом:

opcontrol \
    --vmlinux=/boot/vmlinux-`uname -r` \
    --ctr0-event=CPU_CLK_UNHALTED \
    --ctr0-count=6000

Использованные здесь параметры указывают opcontrol:

• Направить OProfile к копии текущего работающего ядра (--vmlinux=/boot/vmlinux-`uname -r`)

• Использовать 0-ой счётчик процессора для отслеживания времени, в течение которого процессор выполнял инструкции (--ctr0-event=CPU_CLK_UNHALTED)

• Указать OProfile делать выборки через каждые 6000 повторений заданного события (--ctr0-count=6000)

Затем проверьте, загружен ли модуль ядра oprofile, выполнив команду lsmod:

Module                  Size  Used by    Not tainted
oprofile               75616   1
…

Убедитесь в том, что файловая система OProfile (расположенная в /dev/oprofile/) смонтирована, выполнив команду ls /dev/oprofile/:

0  buffer       buffer_watershed  cpu_type  enable       stats
1  buffer_size  cpu_buffer_size   dump      kernel_only

(Точное количество файлов зависит от типа процессора.)

В данный момент файл /root/.oprofile/daemonrc содержит параметры, необходимые средствам сбора данных:

CTR_EVENT[0]=CPU_CLK_UNHALTED
CTR_COUNT[0]=6000
CTR_KERNEL[0]=1
CTR_USER[0]=1
CTR_UM[0]=0
CTR_EVENT_VAL[0]=121
CTR_EVENT[1]=
CTR_COUNT[1]=
CTR_KERNEL[1]=1
CTR_USER[1]=1
CTR_UM[1]=0
CTR_EVENT_VAL[1]=
one_enabled=1
SEPARATE_LIB_SAMPLES=0
SEPARATE_KERNEL_SAMPLES=0
VMLINUX=/boot/vmlinux-2.4.21-1.1931.2.349.2.2.entsmp

Затем воспользуйтесь opcontrol, чтобы начать сам процесс сбора данных, выполнив команду opcontrol --start:

Using log file /var/lib/oprofile/oprofiled.log
Daemon started.
Profiler running.

Убедитесь в том, что демон oprofiled работает, выполнив команду ps x | grep -i oprofiled:

32019 ?        S      0:00 /usr/bin/oprofiled --separate-lib-samples=0 …
32021 pts/0    S      0:00 grep -i oprofiled

(Вообще командная строка oprofiled, которую показывает ps, намного длиннее, однако здесь она была сокращена с целью сохранения форматирования.)

При этом начинается наблюдение за системой и сбор данных по всем представленным в системе исполняемым модулям. Эти данные сохраняются в каталоге /var/lib/oprofile/samples/. Имена файлов в этом каталоге следуют несколько необычному соглашению. Например:

}usr}bin}less#0

В имени отражается абсолютный путь файла, содержащего исполняемый код, при этом символы косой черты (/) заменяются открывающими фигурными скобками (}), а в конце добавляется знак решётки (#) и число (в данном случае 0). Таким образом, в файле с именем, рассмотренном в этом примере, представлены данные, собранные во время работы /usr/bin/less.

Собрав данные, вы можете просмотреть их, воспользовавшись одним из средств анализа. У OProfile есть замечательная особенность — для выполнения анализа данных не обязательно прекращать сбор данных. Однако вы должны подождать, пока на диск не запишется хотя бы один набор выборок, или выполнить команду opcontrol --dump, чтобы принудительно записать выборки на диск.

В следующем примере для отображения собранных данных используется op_time (при этом данные отсортированы по убыванию количества выборок):

3321080   48.8021  0.0000 /boot/vmlinux-2.4.21-1.1931.2.349.2.2.entsmp
761776    11.1940  0.0000 /usr/bin/oprofiled
368933     5.4213  0.0000 /lib/tls/libc-2.3.2.so
293570     4.3139  0.0000 /usr/lib/libgobject-2.0.so.0.200.2
205231     3.0158  0.0000 /usr/lib/libgdk-x11-2.0.so.0.200.2
167575     2.4625  0.0000 /usr/lib/libglib-2.0.so.0.200.2
123095     1.8088  0.0000 /lib/libcrypto.so.0.9.7a
105677     1.5529  0.0000 /usr/X11R6/bin/XFree86
…

Когда вы формируете отчёт интерактивно, лучше применять less, так как отчёты могут содержать сотни строк. Именно поэтому приведённый здесь пример был сокращён.

В данном конкретном отчёте для каждого исполняемого файла, с которым связаны выборки, отводится отдельная строка. Каждая строка имеет следующий формат:

<sample-count> <sample-percent> <unused-field> <executable-name> 

Где:

• <sample-count> представляет число полученных выборок

• <sample-percent> представляет процентное отношение выборок этого исполняемого модуля к числу всех выборок

• <unused-field> — неиспользуемое поле

• <executable-name> представляет имя файла исполняемого кода, для которого были получены выборки.

Этот отчёт (полученный в практически незагруженной системе) показывает, что в половине всех выборок процессор выполнял код самого ядра. Следующим был демон сбора данных OProfile, а за ним следовали различные библиотеки и сервер системы X Window, XFree86. Следует заметить, что для системы, использованной в этом пробном сеансе, значение 6000 — это минимальное значение счётчика, рекомендуемое командой opcontrol --list-events. Это значит, что на накладные расходы OProfile расходуется максимум 11% процессорного времени (по крайней мере, именно в этой системе).