logging high memory mark de memória RAM de um processo do Linux

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Eu gostaria de registrar a marca d'água da memória RAM de um processo do Linux (kernel 3.2.0-36) no momento em que o processo termina. Eu estou chamando o processo dentro de um script Perl. Algo como:

my $cmd = "logmemory -o mem.log mycmd options 1>cmd.out 2>cmd.err";
unless(system("$cmd") == 0) { die $!; }

Alguma idéia?

    
por 719016 06.12.2012 / 10:39

3 respostas

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Veja o /proc/[pid]/status , especificamente este parâmetro.

  • VmHWM: Tamanho máximo do conjunto de residentes ("marca d'água alta").

Como alternativa, você pode usar o comando /usr/bin/time -v . Aqui está um exemplo disso:

Command exited with non-zero status 1
    Command being timed: "xz -9ek access_log.3 access_log.xz"
    User time (seconds): 6.96
    System time (seconds): 0.34
    Percent of CPU this job got: 99%
    Elapsed (wall clock) time (h:mm:ss or m:ss): 0:07.34
    Average shared text size (kbytes): 0
    Average unshared data size (kbytes): 0
    Average stack size (kbytes): 0
    Average total size (kbytes): 0
  **Maximum resident set size (kbytes): 383456**
    Average resident set size (kbytes): 0
    Major (requiring I/O) page faults: 0
    Minor (reclaiming a frame) page faults: 24000
    Voluntary context switches: 3
    Involuntary context switches: 225
    Swaps: 0
    File system inputs: 0
    File system outputs: 0
    Socket messages sent: 0
    Socket messages received: 0
    Signals delivered: 0
    Page size (bytes): 4096
    Exit status: 1
    
por 11.02.2013 / 21:30
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As informações sobre a marca d'água máxima da RAM de um processo já foram coletadas para você pelo kernel (de man proc ):

/proc/[pid]/status
Provides much of the information in /proc/[pid]/stat and /proc/[pid]/statm in a format that's easier for humans to parse.
(...)
* VmHWM: Peak resident set size ("high water mark").
(...)

A parte complicada é que esse valor deve ser lido um instante antes de o processo terminar .

Eu tentei abordagens diferentes (mais sobre isso no final da resposta) e a que funcionou para mim foi uma implementação em C:

  • logmemory chama fork() para criar um processo filho.

  • O processo filho chama ptrace() para que o processo pai (que é logmemory ) seja notificado toda vez que o filho executar uma chamada do sistema.

  • O processo filho usa execvp() para executar mycmd .

  • logmemory espera pacientemente por uma notificação. Quando esse é o caso, ele verifica se mycmd invocou exit_group . Se for esse o caso, ele lê /proc/<pid>/status , copia os valores para mem.log e desanexa do filho. Caso contrário, logmemory permite que mycmd continue e aguarde até a próxima notificação.

A desvantagem é que ptrace() atrasa o programa monitorado , eu mostro algumas comparações abaixo.

Esta versão do logmemory não registra apenas VmHWM , mas também:

  • VmPeak (tamanho de pico da memória virtual, que inclui todo o código, dados e bibliotecas compartilhadas, além de páginas que foram trocadas e páginas que foram mapeadas, mas não usadas)

  • um registro de data e hora

  • o nome do comando e os argumentos

Este é o código, que certamente pode ser melhorado - não sou proficiente em C. Funciona como pretendido (testado em um Ubuntu 12.04 de 32 bits e um SuSE Linux Enterprise Server 10 SP4 de 64 bits):

// logmemory.c
#include <stdio.h>
#include <sys/ptrace.h>
#include <unistd.h>
#include <syscall.h>
#include <sys/reg.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <time.h>

#define STRINGLENGTH 2048

int main(int argc, char **argv)
{   
    pid_t child_pid;
    long syscall;
    int status, index;
    FILE *statusfile, *logfile;
    char opt, statusfile_path[STRINGLENGTH], line[STRINGLENGTH], command[STRINGLENGTH], logfile_path[STRINGLENGTH] = "";
    time_t now;
    extern char *optarg;
    extern int optind;

    // Error checking
    if (argc == 1) {
        printf("Error: program to execute is missing. Exiting...\n");
        return 0;
    }
    // Get options
    while ((opt = getopt (argc, argv, "+o:")) != -1)
        switch (opt) {
            case 'o':
                strncpy(logfile_path, optarg, 2048);
                break;
            case ':':
                fprintf (stderr, "Aborting: argument for option -o is missing\n");
                return 1;
            case '?':
                fprintf (stderr, "Aborting: only valid option is -o\n");
                return 1;
    }
    // More error checking
    if (!strcmp(logfile_path, "")) {
        fprintf(stderr, "Error: log filename can't be empty\n");
        return 1;
    }
    child_pid = fork();
    // The child process executes this:
    if (child_pid == 0) {
        // Trace child process:
        ptrace(PTRACE_TRACEME, 0, NULL, NULL);
        // Execute command using $PATH
        execvp(argv[optind], (char * const *)(argv+optind));

    // The parent process executes this:
    } else {
        // Loop until child process terminates
        do {
            // Set ptrace to stop when syscall is executed
            ptrace(PTRACE_SYSCALL, child_pid, NULL, NULL);
            wait(&status);
            // Get syscall number
            syscall = ptrace(PTRACE_PEEKUSER, child_pid,
#ifdef __i386__
                          4 * ORIG_EAX,
#else
                          8 * ORIG_RAX,
#endif
                          NULL);
        } while (syscall != SYS_exit_group);

        // Construct path to status file and check whether status and log file can be opened
        snprintf(statusfile_path, STRINGLENGTH, "/proc/%d/status", child_pid);
        if ( !(logfile = fopen(logfile_path, "a+")) || !(statusfile = fopen(statusfile_path, "r")) ) {
            ptrace(PTRACE_DETACH, child_pid, NULL, NULL);
            return 1;
        }

        // Copy timestamp and command to logfile
        now = time(NULL);
        fprintf(logfile, "Date: %sCmd: ", asctime(localtime(&now)));
        for (index = optind; index < argc; index++)
           fprintf(logfile, " %s", argv[index]);
        fprintf(logfile, "\n");

        // Read status file line by line and copy lines containing VmPeak and VmHWM to logfile
        while (fgets(line, STRINGLENGTH, statusfile)) {
            if (strstr(line,"VmPeak") || strstr(line,"VmHWM"))
                fprintf(logfile, "%s", line);
        }
        fprintf(logfile, "\n");

        // Close files
        fclose(statusfile);
        fclose(logfile);

        // Detach from child process
        ptrace(PTRACE_DETACH, child_pid, NULL, NULL);
    }
    return 0;
}

Salve como logmemory.c e compile assim:

$ gcc logmemory.c -o logmemory

Execute assim:

$ ./logmemory 
Error: program to execute is missing. Exiting...
$ ./logmemory -o mem.log ls -l
(...)
$ ./logmemory -o mem.log free
             total       used       free     shared    buffers     cached
Mem:       1025144     760660     264484          0       6644     143980
-/+ buffers/cache:     610036     415108
Swap:      1046524     544228     502296
$ ./logmemory -o mem.log find /tmp -name \*txt
(...)
$ cat mem.log
Date: Mon Feb 11 21:17:55 2013
Cmd:  ls -l
VmPeak:     5004 kB
VmHWM:      1284 kB

Date: Mon Feb 11 21:18:01 2013
Cmd:  free
VmPeak:     2288 kB
VmHWM:       448 kB

Date: Mon Feb 11 21:18:26 2013
Cmd:  find /tmp -name *txt
VmPeak:     4700 kB
VmHWM:       908 kB

Eu escrevi este programa em C para testar a precisão de logmemory :

// bigmalloc.c
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#define ITERATIONS 200
int main(int argc, char **argv)
{
    int i=0;
    for (i=0; i<ITERATIONS; i++) {
        void *m = malloc(1024*1024);
        memset(m,0,1024*1024);
    }
    return 0;
}

Compile como de costume e execute-o dentro de logmemory :

$ gcc bigmalloc.c -o bigmalloc
$ ./logmemory -o mem.log ./bigmalloc
$ tail mem.log

Date: Mon Feb 11 21:26:01 2013
Cmd:  ./bigmalloc
VmPeak:   207604 kB
VmHWM:    205932 kB

que relata corretamente 200 MB usados.

Como uma observação: time (pelo menos no Ubuntu 12.04) produz um valor surpreendentemente muito diferente do que o kernel reporta:

$ /usr/bin/time --format %M ./bigmalloc
823872

onde M (de man time ):

M   Maximum resident set size of the process during its lifetime, in Kilobytes.

Como mencionado acima, isso chega a um preço, porque logmemory atrasa a execução do programa monitorado, por exemplo:

$ time ./logmemory -o mem.log ./bigmalloc
real    0m0.288s
user    0m0.000s
sys     0m0.004s
$ time ./bigmalloc
real    0m0.104s
user    0m0.008s
sys     0m0.092s

$ time find /var -name \*log
(...)
real    0m0.036s
user    0m0.000s
sys     0m0.032s
$ time ./logmemory -o mem.log find /var -name \*log
(...)
real    0m0.124s
user    0m0.000s
sys     0m0.052s

Outras abordagens que eu (sem sucesso) tentei foram:

  • Um script de shell que cria um processo em segundo plano para ler /proc/<pid>/status enquanto mycmd é executado.

  • Um programa em C que bifurca e executa mycmd do executável, mas faz uma pausa até que o filho seja um zumbi, evitando assim ptrace e a sobrecarga criada. Boa idéia, pensei, infelizmente VmHWM e VmPeak não estão mais disponíveis em /proc/<pid>/status para um zumbi.

por 12.02.2013 / 14:46
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Embora o tópico seja bastante antigo, quero compartilhar outro projeto que surgiu do recurso de kernel do Linux do cgroups.

link :

cgmemtime measures the high-water RSS+CACHE memory usage of a process and its descendant processes.

To be able to do so it puts the process into its own cgroup.

For example process A allocates 10 MiB and forks a child B that allocates 20 MiB and that forks a child C that allocates 30 MiB. All three processes share a time window where their allocations result in corresponding RSS (resident set size) memory usage.

The question now is: How much memory is actually used as a result of running A?

Answer: 60 MiB

cgmemtime is the tool to answer such questions.

    
por 23.03.2015 / 20:21