Мониторинг процессов

Основным инструментом для исследования процессов является команда ps. Она выводит состояние процессов на момент ее выполнения в системе. Без опций она выводит список процессов, связанных с текущим терминалом (пример 5.7).

$ ps

PID TTY TIME CMD

1751 pts/0 00:00:00 bash

1890 pts/0 00:00:00 ps

Столбец PID (см. пример 5.7) отображает идентификаторы процессов, TTY — имена терминалов, TIME — суммарное процессорное время, затра- ченное процессом с момента его старта. Столбец CMD — командная строка процесса.

Подробную информацию можно получить с помощью опции -f (full format).

Как видно из примера 5.8, в вывод добавляются дополнительные столбцы с информацией о UID владельца процесса, родителе процесса (PPID), столбец STIME показывает время запуска процесса, столбец C — фактор загрузки про- цессора (требуется планировщику для расчета приоритета процесса).

Еще более подробную информацию предоставляет опция -l (long format).

$ ps -l

В примере 5.9 столбец F показывает флаги процесса (см. man ps).

Столбец S — статус процесса, который может быть:

r D — процесс приостановлен и не может быть прерван (например, ожидает окончания ввода/вывода);

r R — процесс выполняется или находится в очереди;

r S — процесс приостановлен;

r T — процесс трассируется;

r Z — процесс помечен как defunct (zombie).

Столбец NI показывает величину nice number. Эта величина устанавливается пользователем и участвует в вычислении приоритета процесса планировщи- ком. Столбец SZ — количество памяти, занимаемое процессом, а WCHAN — это информация о системном вызове, произведенном процессом.

Исключительно полезна опция -e, позволяющая вывести список всех процессов в системе (аналог — опция –A). Чаще всего для получения списка всех процессов используют команду ps -ef, дающую подробную информацию о процессах.

Бывает необходимо вывести список каких-либо конкретных процессов, вы- бранных по заданному критерию. Далее приведены некоторые опции фильт- рации ps:

r -u — фильтрация по UID;

r -t — фильтрация по терминалу;

r -p — фильтрация по PID искомого процесса;

r -C — фильтрация по командной строке.

Требуется, например, вывести список процессов, запущенных на втором вир- туальном терминале (пример 5.10).

$ ps -ft tty2

UID PID PPID C STIME TTY TIME CMD

root 1557 1 0 06:18 tty2 00:00:00 /sbin/mingetty tty2

Вывести список процессов с заданной командной строкой можно, указав по- сле опции -C команды ps имя требуемой команды, например, ps -C bash. Имеется также команда pgrep, позволяющая получить PID процессов по за- данной командной строке, например, pgrep bash.

Все приведенные выше команды соответствуют POSIX-формату, однако GNU-версия программы ps поддерживает также опции и в BSD-стиле. Наи- более популярной командой в таком формате является ps aux — она выводит список всех процессов в системе с указанием их владельцев. В примере 5.11 приведен небольшой фрагмент из ее вывода.

Эта команда отобразила в виде процентов уровень загрузки процессора и па- мяти данным процессом. Столбец VSZ — объем используемой процессом виртуальной памяти, а RSS — физической памяти.

Опции POSIX, BSD и длинные опции GNU команды ps можно комбини- ровать.

$ ps -f U root

UID PID PPID C STIME TTY STAT TIME CMD

root 1 0 0 06:18 ? S 0:04 init

root 2 1 0 06:18 ? SW 0:00 [keventd]

Пример 5.12 содержит фрагмент вывода команды ps –f U root. В этом при- мере для выбора процессов пользователя root была использована опция в BSD-стиле U, а POSIX-опция -f была задана для указания подробного форма- та вывода.

В процессах могут быть созданы последовательности параллельно испол- няющихся инструкций, называемых потоками (threads) или облегченными процессами (LWP, Light Weight Process). Для получения информации о пото- ках необходимо использовать опцию –L (пример 5.13).

$ ps -fLC swriter.bin

В примере 5.13 демонстрируется, что у процесса swriter.bin (Open Office) PID равен 2891. В этом процессе имеется пять потоков со своими идентифи- каторами, выводимыми в столбце LWP.

Для постоянного мониторинга процессов используется утилита top, которая отображает исполняющиеся процессы, отнимающие большую часть процес- сорного времени и наиболее сильно использующие память.

Утилита top регулярно обновляет информацию о процессах. Для выхода из нее необходимо набрать q. Эта команда позволяет, не выходя из интерактив- ного просмотра процессов, посылать процессам сигналы с помощью нажатия k. Нажатие i отключает вывод top неактивных процессов. В первой строке эк- рана вывода команды приводятся данные о средней загруженности системы (load averages) за последние 1, 5 и 15 минут.

Удобно использовать также команду w, демонстрирующую список всех во- шедших в сеанс пользователей и запущенные ими задания (пример 5.14).

$ w

18:17:10 up 22 min, 2 users, load average: 0.30, 0.38, 0.37

Исключительно важным инструментом, позволяющим получить информа- цию о процессах в системе, является каталог /proc (пример 5.15). То, что в нем находится, не является в полном смысле файлами — это псевдофайло- вая система, порождаемая ядром. Она позволяет выводить информацию о процессах, получать и устанавливать параметры ядра на лету.

Подкаталоги /proc с именами, состоящими из цифр, соответствуют PID про- цессов.

Определим, например, PID текущей оболочки и исследуем соответствующий ее процессу каталог (пример 5.16).

$ pgrep bash 1751

$ ls /proc/1751

cmdline cwd environ exe fd maps mem mounts root stat statm status

$ cat /proc/1751/cmdline bash

Файл cmdline содержит в себе командную строку процесса, а файл status — подробную информацию о статусе процесса. Подкаталог fd предназначен для мониторинга файлов, открытых процессом. В нем содержатся символи- ческие ссылки на реально открытые файлы процессом. Имена этих симво- лических ссылок соответствуют номерам файловых дескрипторов откры- тых файлов.

Исключительно важной является команда fuser, позволяющая определить, какие процессы открыли заданный файл. В примере 5.17, приведенном далее, пользователь смонтировал DVD в каталоге /mnt/dvd, перешел в этот каталог и получил информацию о процессе, использующем этот каталог.

$ mount /mnt/dvd

$ cd /mnt/dvd/

$ /sbin/fuser .

.: 1751c

$ ps –p 1751

PID TTY TIME CMD

1751 pts/0 00:00:00 bash

Команда fuser вывела PID процесса оболочки, т. к. для нее этот каталог яв- ляется текущим. Этот факт команда fuser подтверждает, выводя c после PID процесса.

Команда fuser выводит следующие символы после PID процессов:

r c — текущий каталог;

r e — исполняемый файл в момент его работы;

r f — открытый файл;

r r — корневой каталог;

r m — разделяемая библиотека либо отображаемый в память файл.

Опция -m команды fuser позволяет указать, что имя файла является именем смонтированного блочного устройства (пример 5.18).

$ /sbin/fuser -m /dev/dvd

/dev/dvd: 1751c

Для просмотра списка процессов в виде дерева, отображающего отношения родительских и дочерних процессов, необходимо выполнить команду pstree.

$pstree

init-+-2*[automount]

|-cron

|-6*[getty]

|-inetd

В примере 5.19 приведен фрагмент иерархического списка процессов.