Урок 25: Продвинутое управление процессами. top, htop и приоритеты

Цель урока: Перейти от статического просмотра процессов (ps) к динамическому мониторингу в реальном времени с помощью утилит top и htop. Мы научимся не только наблюдать за нагрузкой на систему, но и влиять на нее, управляя приоритетами процессов с помощью команд nice и renice.

Часть 1: Теория. Планировщик задач и "вежливость" процессов

Представьте, что процессор (CPU) вашего сервера - это кассир в магазине, а все запущенные процессы - это покупатели в очереди. Кассир может обслуживать только одного покупателя в один момент времени.

Планировщик задач ядра (Kernel Scheduler) - это менеджер в этом магазине. Его работа - решать, какого "покупателя" (процесс) следующим подпустить к "кассиру" (CPU) и на какое время.

Но не все процессы равны. Некоторые - это "VIP-клиенты", которым нужно уделить внимание в первую очередь (например, ядро системы). Другие - "неспешные покупатели", которые могут и подождать (например, фоновое архивирование большого файла).

Для управления этой очередностью в Linux существует понятие приоритета. Один из главных механизмов управления приоритетом - это значение nice.

• Значение nice - это число от -20 до +19, которое указывает, насколько "вежлив" процесс по отношению к другим.

• Это немного контринтуитивно, запомните:

  • Чем ниже значение nice (ближе к -20), тем выше приоритет (процесс "эгоистичный" и требует больше внимания CPU).

  • Чем выше значение nice (ближе к +19), тем ниже приоритет (процесс "вежливый" и готов уступать свое время другим).

• Правила доступа:

  • Обычный пользователь может только повышать значение nice для своих процессов (т.е. делать их более "вежливыми").

  • Только root может понижать значение nice (т.е. делать процессы более приоритетными).

Часть 2: Практика. top - классический монитор системы

top - это стандартная утилита, которая есть в любой Linux-системе. Она показывает динамически обновляемый список процессов, отсортированный по использованию CPU.

Шаг 1: Запуск
Просто введите в терминале:

top

Вы увидите экран, который обновляется каждые несколько секунд. Для выхода нажмите клавишу q.

Шаг 2: Разбор вывода
Экран top делится на две части: сводка по системе (вверху) и список процессов (внизу).

Верхняя часть (сводка):

• Tasks: Общее количество процессов, сколько из них работают (running), спят (sleeping) и т.д.

• %Cpu(s): Загрузка процессора. us - пользовательские процессы, sy - системные (ядро), ni - процессы с измененным nice.

• MiB Mem: Информация об оперативной памяти (RAM). total - всего, free - свободно, used - используется, buff/cache - занято под буферы и кэш.

• MiB Swap: Информация о файле подкачки (swap).

Нижняя часть (список процессов):
Давайте разберем самые важные столбцы:

• PID: Уникальный идентификатор процесса.

• USER: Пользователь, от имени которого запущен процесс.

• PR: Реальный приоритет процесса, который видит ядро.

• NI: Наше значение nice. По умолчанию для большинства процессов оно равно 0.

• %CPU: Процент использования CPU этим процессом. top по умолчанию сортирует по этому столбцу.

• %MEM: Процент использования оперативной памяти.

• TIME+: Общее время работы процессора, потраченное на этот процесс.

• COMMAND: Имя команды/программы.

top - это мощный инструмент, но его интерфейс и управление клавишами не очень интуитивны. Поэтому мы рассмотрим его современного преемника.

Часть 3: Практика. htop - улучшенный и интерактивный монитор

htop делает все то же самое, что и top, но в гораздо более удобном и наглядном виде.

Шаг 1: Установка
htop не всегда установлен по умолчанию, поэтому давайте его установим.

Напоминаю, apt update синхронизирует списки пакетов

apt update

apt install устанавливает пакет

apt install htop

 htop

Что вы сразу заметите:

• Цвет и графика: Нагрузка на каждый процессор, память и swap отображаются в виде наглядных полос.

• Полные имена команд: Не нужно нажимать доп. клавиши, чтобы увидеть полный путь к процессу.

• Интерактивность: Можно использовать стрелки для перемещения по списку и мышь для кликов.

• Понятное меню: Внизу экрана всегда есть подсказки по основным действиям (F3 Поиск, F4 Фильтр, F9 "Убить" процесс, F10 Выход).

Шаг 3: Полезные интерактивные функции

• F5 (Tree): Показать процессы в виде дерева. Очень полезно, чтобы увидеть, какой процесс породил какой.

• F4 (Filter): Отфильтровать список. Например, введите ssh, чтобы увидеть только процессы, связанные с SSH.

• F9 (Kill): Выбрать процесс и отправить ему сигнал для завершения (например, SIGTERM или SIGKILL). Это интерактивный аналог команды kill.

Часть 4: Практика. Управление приоритетами с nice и renice

Теперь, когда мы умеем наблюдать, давайте научимся влиять.

1. nice - запуск команды с измененным приоритетом

• Сценарий: Нам нужно заархивировать большой каталог /var/log, но мы не хотим, чтобы эта задача "тормозила" работу более важных сервисов (например, веб-сервера). Мы запустим tar с пониженным приоритетом (повышенным значением nice).

# nice -n [значение_nice] [команда]
nice -n 15 tar -czf large_log_archive.tar.gz /var/log

Если вы во время выполнения этой команды откроете htop в другом окне, вы найдете процесс tar и увидите, что в его столбце NI стоит значение 15.

2. renice - изменение приоритета уже запущенного процесса

• Сценарий: Вы открыли htop и увидели, что какой-то скрипт (например, с PID 12345) внезапно начал потреблять 100% CPU. Вы не хотите его "убивать", но хотите "успокоить".

Шаг 1: Узнайте PID процесса (например, из htop). Допустим, это 12345.
Шаг 2: Примените renice.

# renice -n [новое_значение_nice] -p [PID_процесса]
renice -n 10 -p 12345

После выполнения этой команды, если вы посмотрите на процесс 12345 в htop, его значение NI изменится с 0 на 10, и планировщик начнет выделять ему меньше процессорного времени.

Часть 5: Заключение

Мы перешли на новый уровень понимания процессов. Теперь вы умеете:

• Отличать статический список (ps) от динамического мониторинга (top, htop).

• Читать и понимать ключевые показатели здоровья системы: загрузку CPU, использование памяти.

• Использовать htop для удобного интерактивного анализа и управления процессами.

• Понимать, что такое приоритет процесса и значение nice.

• Запускать ресурсоемкие задачи в фоновом режиме с пониженным приоритетом с помощью nice.

• "Усмирять" уже запущенные "прожорливые" процессы с помощью renice.

Эти навыки позволяют не просто констатировать факт "сервер тормозит", а находить причину и активно влиять на ситуацию, обеспечивая стабильную работу системы.

На следующем, 26-м уроке, мы научимся просматривать и анализировать системные журналы (логи) с помощью современной утилиты journalctl

Перейти к просмотру - УРОК №26.