Фрагмент лекции

Процессы и ядро изнутри: от top до strace

Поднимаемся на уровень глубже обычных команд: что такое процесс с точки зрения ядра, откуда берётся Load Average, как работает OOM Killer, что скрывается за системным вызовом и почему у файла может быть несколько дескрипторов.

ps/top/htop Load Average и использование памяти сигналы и kill системные вызовы и strace inode и файловые дескрипторы ulimit

Что вы изучите в этой лекции

Определить, какой процесс перегружает CPU/память, и корректно его остановить
Прочитать Load Average и объяснить, что стоит за каждым из трёх чисел
Проследить системные вызовы процесса через strace
Найти, какой процесс держит открытым нужный файл или порт
Настроить лимиты на количество открытых файлов для пользователя/сервиса

Начало лекции

Load Average огромный, процессор свободен — и вы понятия не имеете почему

Высокий Load Average не всегда значит «процессор перегружен»
top показывает цифры, но не объясняет их причину
Сегодня — разбираемся, что на самом деле стоит за этими цифрами

Пользователи жалуются: сайт отвечает по десять секунд. Открываете top — Load Average зашкаливает, а процессор при этом почти простаивает. Цифры есть, объяснения нет. Знакомых команд для просмотра процессов вам хватало, пока всё работало быстро — сегодня выясняем, что на самом деле происходит внутри системы, когда что-то идёт не так.

ps, top и htop: три способа посмотреть на процессы живьём

ps aux — снимок всех процессов на момент запуска команды
top — тот же снимок, но обновляется на лету
htop — то же самое, но удобнее для человека (цвета, мышь, дерево)

ps показывает список процессов один раз, ровно на момент запуска команды — статичный снимок. top показывает почти то же самое, но обновляет экран каждые несколько секунд, превращая снимок в живое наблюдение. htop — это тот же top, только с человеческим лицом: цвета, прокрутка, дерево родитель-потомок и управление мышью, без необходимости запоминать горячие клавиши.

# Снимок всех процессов прямо сейчас
ps aux

# Живое обновление раз в пару секунд
top

# То же самое, но с деревом процессов и цветом
htop

Буква рядом с процессом — это не мусор, а его реальное состояние

R (Running) — выполняется или ждёт своей очереди на CPU
S (Sleeping) — ждёт события, можно прервать в любой момент
D (Uninterruptible sleep) — ждёт диск, нельзя прервать вообще

Рядом с каждым процессом в top стоит буква состояния, и она говорит больше, чем кажется. R значит, что процесс либо реально работает, либо стоит в очереди на процессор. S — процесс спит, ожидая события, и его можно прервать в любой момент. А вот D — это сон, который прервать нельзя никак: процесс ждёт ответа от диска и в этот момент даже не реагирует на сигналы.

# Статус конкретного процесса
cat /proc/1234/status | grep State
# State: D (disk sleep)

ps aux | grep " D "   # найти все процессы в непрерываемом сне

Полная лекция — по подписке

Ещё 24 слайдов в полной версии.

Видео, все слайды, конспект, тесты, AI-тьютор и собеседование открываются после входа и оформления подписки.

Войти или зарегистрироваться Оформить подписку

Содержание лекции

Load Average огромный, процессор свободен — и вы понятия не имеете почему
ps, top и htop: три способа посмотреть на процессы живьём
Буква рядом с процессом — это не мусор, а его реальное состояние
Зомби-процесс: он уже мёртв, но всё ещё занимает место в таблице
SIGTERM и SIGKILL — это не два флага одной команды, а совсем разные просьбы
Грабли: kill -9 первым делом — и потерянные данные вдобавок к зависанию
nice и renice: указываем ядру, кому уступать процессор в первую очередь
free -m: четыре числа, и «мало свободной памяти» — почти всегда не проблема
Page Cache: занятая память, которую ядро отдаст обратно за миллисекунды
SWAP: диск вместо памяти — работает, но обманчиво медленно
OOM Killer: когда памяти совсем не осталось, кто-то должен умереть
Load Average: три числа — это очередь, а не только загрузка процессора
Куда смотреть, если LA высокий, а CPU почти свободен
❓ Стоп-проверка: LA=12, процессор простаивает, а kill -9 не помогает
💡 Разбор: процесс в состоянии D не видит сигналов вообще, даже SIGKILL
Системный вызов: единственная дверь из программы в ядро
Что реально происходит, когда вы набираете команду ls
strace: видеокамера, направленная на разговор программы с ядром
strace с фильтром: не весь шум, а только то, что вас интересует
inode: настоящий адрес файла на диске, а не его имя
Диск не полный, а файл не создаётся: закончились не байты, а inode
Файловый дескриптор: номер, через который процесс общается с миром
lsof: кто именно держит открытым этот файл или этот порт
Реальная задача: перенести сервис, о котором известен только порт
ulimit и limits.conf: лимиты не только для развлечения дескрипторов
Проект «Пиксель»: пишем скрипт-наблюдатель за ресурсами
Дальше — а хватает ли Пикселю вообще места на диске