O que exatamente acontece nesse processo?

Question

Então eu executei o seguinte comando e acidentalmente vi o monitor e fiquei imaginando o que exatamente está acontecendo. alguém pode me explicar o que exatamente está acontecendo aqui?

echo "'seq 100000000 -1 1'" > file

Como acontece muitas vezes que as imagens não carregam para mim, tento descrever o que vejo nele. O uso da memória cresce linearmente e o uso da CPU1 é fixado em 100%, e nos tempos t1 (quase imperceptível) t2 t3 t4 t5 o uso da memória cresce repentinamente mais rápido por cerca de meio segundo e o uso da CPU1 diminui e o uso da CPU2 aumenta mesmo tempo, a taxa de crescimento da memória retorna à sua forma linear com o mesmo declive e o uso da CPU1 aumenta para 100% novamente e o uso da CPU2 cai para seu estado anterior em outro meio segundo. Os pontos interessantes são:

t(i)-t(i-1) = 2*(t(i+1)-t(i))     for every i
The amount of decrease in CPU1 usage doubles for each i
The time interval in which these things take seems to be the same for all i
The amount of sudden growth in memory usage also doubles for all i
The sum of the loads of CPU1 and CPU2 seem to be constant in time.

Então, estou fazendo várias perguntas em uma pergunta, mas acho que essa é a melhor maneira de fazer isso. Em vez de postar a mesma foto 5 vezes com quase as mesmas explicações.

Alguém por favor pode me explicar Por que exatamente essas observações estão acontecendo?

Informações sobre a memória:

$ sudo lshw -class memory
  *-firmware              
       description: BIOS
       vendor: LENOVO
       physical id: 0
       version: 9ECN31WW(V1.14)
       date: 08/18/2014
       size: 128KiB
       capacity: 6592KiB
       capabilities: pci upgrade shadowing cdboot bootselect edd int13floppynec int13floppytoshiba int13floppy360 int13floppy1200 int13floppy720 int13floppy2880 int9keyboard int10video acpi usb biosbootspecification uefi
  *-cache:0
       description: L1 cache
       physical id: b
       slot: L1 Cache
       size: 32KiB
       capacity: 32KiB
       capabilities: synchronous internal write-back instruction
       configuration: level=1
  *-cache:1
       description: L2 cache
       physical id: c
       slot: L2 Cache
       size: 256KiB
       capacity: 256KiB
       capabilities: synchronous internal write-back unified
       configuration: level=2
  *-cache:2
       description: L3 cache
       physical id: d
       slot: L3 Cache
       size: 6MiB
       capacity: 6MiB
       capabilities: synchronous internal write-back unified
       configuration: level=3
  *-cache
       description: L1 cache
       physical id: a
       slot: L1 Cache
       size: 32KiB
       capacity: 32KiB
       capabilities: synchronous internal write-back data
       configuration: level=1
  *-memory
       description: System Memory
       physical id: 2a
       slot: System board or motherboard
       size: 8GiB
     *-bank:0
          description: SODIMM DDR3 Synchronous 1600 MHz (0.6 ns)
          product: HMT451S6BFR8A-PB
          vendor: Unknown
          physical id: 0
          serial: 1E52E0EA
          slot: DIMM0
          size: 4GiB
          width: 64 bits
          clock: 1600MHz (0.6ns)
     *-bank:1
          description: DIMM [empty]
          product: Empty
          vendor: Empty
          physical id: 1
          serial: Empty
          slot: DIMM1
     *-bank:2
          description: SODIMM DDR3 Synchronous 1600 MHz (0.6 ns)
          product: HMT451S6BFR8A-PB
          vendor: Unknown
          physical id: 2
          serial: 1E82E0B8
          slot: DIMM2
          size: 4GiB
          width: 64 bits
          clock: 1600MHz (0.6ns)
     *-bank:3
          description: DIMM [empty]
          product: Empty
          vendor: Empty
          physical id: 3
          serial: Empty
          slot: DIMM3

informações da CPU:

$ sudo lshw -class processor
  *-cpu                   
       description: CPU
       product: Intel(R) Core(TM) i7-4700HQ CPU @ 2.40GHz
       vendor: Intel Corp.
       physical id: 4
       bus info: cpu@0
       version: Intel(R) Core(TM) i7-4700HQ CPU @ 2.40GHz
       serial: To Be Filled By O.E.M.
       slot: U3E1
       size: 3285MHz
       capacity: 3400MHz
       width: 64 bits
       clock: 100MHz
       capabilities: x86-64 fpu fpu_exception wp vme de pse tsc msr pae mce cx8 apic sep mtrr pge mca cmov pat pse36 clflush dts acpi mmx fxsr sse sse2 ss ht tm pbe syscall nx pdpe1gb rdtscp constant_tsc arch_perfmon pebs bts rep_good nopl xtopology nonstop_tsc aperfmperf pni pclmulqdq dtes64 monitor ds_cpl vmx est tm2 ssse3 sdbg fma cx16 xtpr pdcm pcid sse4_1 sse4_2 x2apic movbe popcnt tsc_deadline_timer aes xsave avx f16c rdrand lahf_lm abm epb tpr_shadow vnmi flexpriority ept vpid fsgsbase tsc_adjust bmi1 avx2 smep bmi2 erms invpcid xsaveopt dtherm ida arat pln pts cpufreq
       configuration: cores=4 enabledcores=4 threads=8

Informações do Kernel e do sistema operacional

$ uname -a
Linux <Machine name> 4.10.0-42-generic #46~16.04.1-Ubuntu SMP x86_64 x86_64 x86_64 GNU/Linux

Informações da shell:

$ $SHELL --version
GNU bash, version 4.3.48(1)-release (x86_64-pc-linux-gnu)

Trocar informações:

$ lsblk | grep SWAP
├─sda2   8:2    0   935M  0 part [SWAP]

    

Answer 1

Você está executando um comando que gera ~ 848MB de saída, tentando interpolar isso em um argumento de linha de comando do shell para echo e redirecionando isso para um arquivo. (BTW, shells modernos em sistemas modernos permitem linhas de comando com poucos megabytes de comprimento, mas nenhum permitirá quase um gigabyte).

Existe alguma razão para se surpreender com o uso de uma enorme quantidade de RAM e CPU?

Mesmo rodar seq 100000000 -1 1 > file vai demorar bastante, mas nem de longe o uso de memória, porque sem a substituição do comando, a saída não precisa ser mantida na memória.

por exemplo. no meu AMD Phenom II 1090T, leva 1 minuto e 2 segundos para executar o comando seq e redirecionar sua saída para um arquivo:

$ time seq 100000000 -1 1 > /tmp/seq.test

real 1m2.136s   user 1m0.215s   sys 0m1.405s
$ ls -lh /tmp/seq.test 
-rw-r--r-- 1 cas cas 848M Jan  8 12:06 /tmp/seq.test