Европейский Университет в Санкт-Петербурге
Опубликован: 19.10.2005 | Доступ: свободный | Студентов: 1744 / 154 | Оценка: 4.31 / 3.82 | Длительность: 18:28:00
Лекция 7:

Настройка производительности системы

Параметры ядра и пейджинг

physmem: общее количество страниц в оперативной памяти.

lotsfree: сканер страниц начинает работать, когда количество свободной оперативной памяти становится меньше lotsfree.

Значение по умолчанию - physmem/64, но оно может быть изменено в /etc/system. Сканер страниц по умолчанию запускается в режиме пейджинга. Частота сканирования ( scan rate, столбик sr в выводе vmstat ) устанавливается равной параметру slowscan , который по умолчанию равен fastscan/10.

minfree: пока объем свободной памяти находится между lotsfree и minfree, частота сканирования страниц растет линейно от slowscan к fastscan по мере уменьшения размера свободной памяти (рис. 20.1). Значение minfree по умолчанию - desfree/2, значение fastscan по умолчанию - physmem/4. Если свободной памяти становится меньше, чем desfree (что по умолчанию равно lotsfree/2 ), сканер страниц начинает запускаться с частотой 100 раз в секунду. За каждый свой запуск сканер страниц проверяет desscan страниц. Этот параметр изменяется динамически вместе с частотой сканирования.

maxpgio: этот параметр (в зависимости от конкретной аппаратуры он имеет значение 40 или 60) по умолчанию ограничивает частоту ввода-вывода на устройство пейджинга. Для современных дисков с частотой вращения больше 7200 оборотов в минуту можно установить значение maxpgio в сто раз больше количества жестких дисков, задействованных в свопинге.

throttlefree: когда свободной оперативной памяти становится меньше, чем определено в throttlefree (по умолчанию этот параметр равен minfree ), запросы процессов на выделение им новых страниц памяти переводятся в состояние ожидания до тех пор, пока не появятся свободные страницы.

cachefree: имеет значение для систем Solaris 7 (или систем 2.5.1 и 2.6 с установленными самыми свежими обновлениями); если в этих системах параметр priority_paging установлен равным 1 (т.е. priority paging включен), то пока свободной памяти больше, чем lotsfree, освобождаются только страницы файлового кэша в памяти, а страницы процессов не затрагиваются. Значение по умолчанию - удвоенное lotsfree. Системы Solaris более поздних версий, начиная с 8-й, имеют другой алгоритм освобождения оперативной памяти, и в них НЕ следует включать priority paging и устанавливать значение cachefree.

В системах Solaris до версии 7 включительно сканер страниц работает так: для выбранных сканером страниц обнуляется флаг "используемости" страницы, выбор страниц происходит со скоростью, которую можно посмотреть с помощью vmstat или sar -g (scan rate). После обработки handspreadpages страниц сканер проверяет, установлен ли флаг "используемости". Фактически, сканер состоит из двух процессов, один из которых идет по памяти и очищает флаги встреченных страниц, а второй следует за ним на некотором расстоянии и проверяет,не было ли новых обращений к этой странице (не установился ли снова этот флаг). Если флаг не установлен (обращений к странице за то время, пока сканер отмечал handspreadpages страниц, не произошло), то страница отправляется в своп. Параметр handspreadpages по умолчанию равен physmem/4.

Зависимость частоты запуска сканера страниц от объема свободной памяти

Рис. 17.1. Зависимость частоты запуска сканера страниц от объема свободной памяти

В системах Solaris 8 и более новых алгоритм освобождения памяти иной (он называется cyclical page cache ). Он рассчитан на то, что при нехватке памяти выгружаются прежде всего страницы файлового кэша, и только затем - страницы процессов. Этот алгоритм разработан для тех же целей, что и priority paging в Solaris 7. Новый алгоритм использует два списка свободных страниц. Один - для помещения в него освобождающихся страниц файлового кэша, другой - для помещения прочих освобождающихся страниц (разделяемой памяти, процессов и т.п.). При таком подходе файловый кэш ни с кем не соперничает за место в памяти.

В результате этих изменений в системах Solaris, начиная с версии 8, vmstat сообщает иные цифры, чем в той же ситуации в более старых системах, а именно:

  • скорость возврата страниц выше;
  • весь файловый кэш показывается как свободная память ;
  • скорость сканирования страниц (scan rate) низкая (даже близка к нулю), за исключением ситуаций, когда в системе ощущается острая нехватка памяти для приложений.

Для получения отдельного отчета по пейджингу страниц приложений (executables), данных (anonymous) и файловой системы используйте команду

vmstat -p

Свопинг

Если системе в течение некоторого времени (обычно 30 секунд подряд) не хватает памяти (объем свободной оперативной памяти падает ниже desfree ), то начинается свопинг процессов. Планировщик задач выгружает те процессы, которые не претендовали на процессорное время в течение более чем maxslp секунд. По умолчанию maxslp равно 20. Этот режим свопинга называется мягким.

Если дело дошло до того, что памяти меньше, чем desfree, и, кроме того, два и более процессов выстроились в очередь к процессору, а активность пейджинга превышает maxpgio, начинается жесткий свопинг. Это означает, что ядро выгружает модули и страницы кэша, а затем начинает последовательно выгружать процессы до тех пор, пока объем свободной памяти не станет больше desfree.

Не выгружаются:

  • процессы классов планирования SYS и RT;
  • процессы, запускаемые в данный момент или остановленные по сигналу (например, при отладке);
  • процессы, завершающие работу;
  • процессы, находящиеся в состоянии зомби;
  • системные потоки;
  • процессы, которые блокируют другие, более высокоприоритетные потоки.

Ввод-вывод без кэша

Значительный объем чтения и записи данных может вызвать нехватку памяти из-за стремления системы кэшировать весь ввод-вывод. При действительно существенных объемах ввода-вывода можно отменить кэширование и производить ввод-вывод напрямую.

Для этого можно использовать функцию directio() или параметр forcedirectio при монтировании файловой системы командой mount. Файловая система VxFS включает ввод-вывод в обход кэша всегда, когда объем операции ввода-вывода превышает значение параметра discovered_direct_iosz (см. man vxtunefs ) (по умолчанию - 256 Kбайт).

Если в вашей системе преобладают множественные операции ввода-вывода небольших объемов данных и даже VxFS не помогает освободить память от большого количества кэшируемых данных, попробуйте уменьшить до приемлемого размера значение discovered_direct_iosz.

Игорь Ермачков
Игорь Ермачков
Латвия, Рига
Александр Пучков
Александр Пучков
Россия