какая операция в linux происходит быстрее и требует меньше ресурсов
ИТ База знаний
Полезно
— Онлайн генератор устойчивых паролей
— Онлайн калькулятор подсетей
— Руководство администратора FreePBX на русском языке
— Руководство администратора Cisco UCM/CME на русском языке
— Руководство администратора по Linux/Unix
Навигация
Серверные решения
Телефония
FreePBX и Asterisk
Настройка программных телефонов
Корпоративные сети
Протоколы и стандарты
Приоритеты процессов Linux
После ввода данной команды, мы видим, что столбцов стало меньше. Только то, что мы запрашивали, пользователь, ID процесса, загрузка CPU, приоритет и какая команда.
Для того, чтобы понять, что такое приоритет, попробуем использовать команду sleep, которая позволяет, остановить операционную систему на указанное число секунд.
Видим наш запущенный процесс.
Далее запустим какую-нибудь задачу с максимальным приоритетом. Это полезно если мы хотим запустить, какой ни будь серьезный процесс, чтобы он получил максимальный приоритет. Как пример, срочная переиндексация базы данных на сервере с максимальным приоритетом или программку, которая будет собирать информацию о системе с минимальным приоритетом.
И мы можем увидеть, что появился наш процесс со значение 10 по умолчанию.
Попробуем запустить задачу с минимальным приоритетом. Для этого воспользуемся параметром. Команда будет выглядеть следующим образом.
Как мы видим все получилось. Процесс запущен с минимальным приоритетом.
Аналогично запускается процесс с максимальным приоритетом.
Тут нужно пояснить, что задачи с наивысшим приоритетом, могут пользователи только с правами root. Если мы бы попытались сделать из-под обычного пользователя, то ничего у нас бы не вышло.
Как мы видим все успешно поменялось. Вот таким образом мы можем динамически менять приоритеты. В Операционной системе Windows мы так же можем менять приоритеты в менеджере задач, но если там пять уровней, то в Linux их получается 40.
Мы можем так же менять приоритеты определенному пользователю.
Данные команды, нам позволяют гибко управлять распределением ресурсов на нашем сервере.
Нехватка оперативной памяти в Linux на рабочем ПК: оптимизация и действия при зависании
На любой операционной системе часто не хватает оперативной памяти. Рассмотрим, как и сэкономить на увеличении аппаратных ресурсов машины с Linux, и продолжить более-менее комфортно пользоваться компьютером с Linux в условиях нехватки памяти.
Типична такая ситуация: есть своп (swap, раздел подкачки), который начинает использоваться при нехватке оперативной памяти, и размещен он на HDD, то есть жестком диске с низкой скоростью чтения информации. В таких ситуациях операционная система начинает тормозить, подвисает курсор мыши, сложно переключиться в соседнюю tty и т.д. Почему? Потому что планировщик ядра Linux не может выполнить запрос на какое-то действие в запущенной программе, пока не получит доступ к ее оперативной памяти, выполнить следующее действие тоже не может, образовывается очередь из запросов на чтение с диска, и система «подвисает» именно потому, что обработка очереди происходит гораздо медленнее, чем этого хочет пользователь.
Ответ будет 60 почти наверняка. Это значит, что ядро Linux начинает свопить редко используемые страницы оперативной памяти, когда использование свободной оперативной памяти достигает 100%-60%=40%. Часто встречаются рекомендации поставить, например, vm.swappiness=10, чтобы своп не начинал использоваться, пока загрузка ОЗу не достигнет 90%. На самом деле не нужно трогать vm.swappiness, вы не умнее разработчиков ядра Linux, которые не просто так поставили 60 по умолчанию. Почему?
Представьте, что у вас всего 4 ГБ оперативной памяти, из них прямо сейчас занято 3 ГБ, vm.swappiness=10, своп на жестком диске (HDD) занят на 0%, и вы открываете тяжелый сайт в браузере, для чего требуется больше, чем имеющийся свободный 1 ГБ, например, 2 ГБ. Операционная система начинает в экстренном порядке отправлять в своп как минимум 0.5 ГБ (а по факту больше), чтобы можно было выделить браузеру необходимое количество оперативной памяти. Эта процедура становится самой приоритетной задачей, и придется пожертвовать даже движениями курсора мыши, чтобы ее выполнить как можно быстрее. Вы ждете. Проходит 5 минут, и система развисает, потому что окончила процедуру 100% загрузки очереди доступа к медленному жесткому диску, на котором размещена оперативная память (своп). При дефолтном vm.swappiness=60 редко используемые страницы памяти сбрасываются в своп заблаговременно, и резкого зависания на 5-10 минут не происходит.
UPD. В комментарии подсказывают, что это не точное описание работы vm.swappiness.
zram и приоритеты свопов
Рекомендую включить zram — прозрачное сжатие содержимого оперативной памяти. В Ubuntu это автоматизировано, достаточно установить пакет:
sudo apt install zram-config
Здесь и далее для дистрибутивов Rosa, Fedora все то же самое, но вместо zram-config —
Сервис systemd zram-config на Ubuntu будет автоматически добавлен в автозагрузку при установке пакета и запущен при перезагрузке системы. Для запуска вручную:
sudo systemctl start zram-config
sudo systemctl stop zram-config
Удаления из автозапуска:
sudo systemctl disable zram-config
Добавление в автозапуск:
sudo systemctl enable zram-config
При запуске zram-config берет число, равное 50% всего объема оперативной памяти, далее делает по одному виртуальному устройству /dev/zramN, где N начинается с 0, для каждого ядра процессора, а объем каждого /dev/zramN равен 50% всей оперативной памяти, деленному на количество ядер процессора. Так делалается для распараллеливания сжатия содержимого оперативной памяти по ядрам процессора; насколько я знаю, на современных ядрах Linux достаточно одного устройства /dev/zramN, а распараллелится оно само, но меня полностью устраивает искоробочная работа zram-config, и предпочитаю не лезть в нее руками.
Кстати, zram часто применяется на смартфонах, какую-либо на глаз заметную нагрузку на процессор при дефолтном методе сжатия lz4 он не создает.
Опцией монтирования pri=X заданы приоритеты свопов. Если еще включить zram, то картинка будет такой:
В первую очередь будет свопиться в zram, то есть сжиматься внутри оперативной памяти без использования внешнего устройства для свопа, во вторую — использовать небольшой своп на SSD. Почти никогда не будет использоваться 6 ГБ свопа на HDD, однако они понадобятся, если я захочу отправить компьютер в спящий режим в условиях большой загрузки оперативной памяти. (На самом деле у меня отключен zram).
Быстро вырубить программу, перегружающую ОЗУ. Запас ОЗУ для SSH
Бывает такое, что даже при vm.swappiness=60 какому-то черту, как правило, браузеру, требуется очень много оперативной памяти, и система подвисает. Решается очень просто: сочетание клавиш Alt+SysRq(PrintScreen)+F заставляет oom_killer принудительно включиться и вырубить процесс, который на момент вызова занимает больше всего памяти. Строго 1 процесс на 1 вызов, и строго обязательно что-то будет убито. Если много раз подряд нажмете, то, скорее всего, перезапустится графическая сессия. Событие убиения процесса отражается в dmesg красным цветом.
Для работы Alt+SysRq+F нужно kernel.sysrq=1. Для этого отредатируем параметры ядра, расположенные в файлах /etc/sysctl.conf (обычно симлинк на /etc/sysctl.d/99-sysctl.conf) и /etc/sysctl.d/*.conf. Лучше всего создать отдельный файл:
sudo nano /etc/sysctl.d/99-dumalogiya.conf
Нажмем Ctrl+O, Enter для сохранения.
В случае с браузером Chromium Alt+SysRq(PrintScreen)+F будет вырубать по одной вкладке, не закрывая сам браузер, что очень удобно.
Сочетания клавиш Magic SysRq перехватываются напрямую ядром Linux, поэтому работают даже когда из-за очереди процессора подвисает X-сервер.
Ограничение процессов в Linux по ресурсам
В статье рассматривается использование утилит для ограничения загруженности процессора каким-либо процессом. На сервере ip телефонии утилиты можно использовать, например, для установки ограничений на процесс конвертации записей из одного звукового формата в другой. Утилита cpulimit позволяет ограничить процессорное время, предоставляемое какому-либо процессу. Ограничить процесс можно также изменением его приоритета, но в этом случае нельзя узнать точную […]
В статье рассматривается использование утилит для ограничения загруженности процессора каким-либо процессом. На сервере ip телефонии утилиты можно использовать, например, для установки ограничений на процесс конвертации записей из одного звукового формата в другой.
Утилита cpulimit позволяет ограничить процессорное время, предоставляемое какому-либо процессу.
Ограничить процесс можно также изменением его приоритета, но в этом случае нельзя узнать точную часть процессорного времени, которую он занимает.
Cpulimit прерывает процесс (или группу процессов), если процессор загружен более установленного порога. Для управления процессами утилита посылает сигналы SIGSTOP(приостановка процесса) и SIGCOUNT(возобновление).
Если не был установлен ранее репозиторий epel-release — необходимо установить:
Загрузить процессор на 100% можно с помощью бесконечных действий, используя следующие утилиты: yes, /dev/zero, /dev/urandom. Например, одной из следующих команд:
yes – бесконечный вывод ‘y’ на экран
Обработка утилитой wc шаблона из бесконечно сгенерированных нулей
Ограничив выполняющийся процесс с помощью cpulimit можно
Другие поддерживаемые опции:
Утилита cputool позволяет контролировать загрузку цп каким-либо процессом и прерывать выполнение процесса, если загрузка превышает установленный предел.
Также, нагрузим процессор, например, командой
Для дополнительного ограничения в 15% необходимо запустить утилиту повторно:
Для ограничений группы процессов, например
Необходимо использовать опцию –P:
Параметр –l или —load-limit используется для указания максимальной загрузки системы (процесс или группа процессов при этом продолжат выполнение). Допускается указание дробных значений. В нижеприведенном примере конвертация запускается, только когда загрузка процессора не превышает 10.5%:
Ulimit – утилита для ограничения системных ресурсов, доступных процессу – количество файлов, которые может открыть процесс; размер файла, который может создать пользователь; объем памяти, который может использоваться процессом.
Чтобы установленное значение ulimit сохранялось после перезагрузки, необходимо прописать эти ограничения в /etc/security/limits.conf.
Общий вид правил:
Просмотр установленных ограничений производится с помощью команды:
Установленные лимиты для процесса можно посмотреть командой:
Вывести максимально возможное количество открытых файлов:
Для увеличения максимально возможного количества открытых файлов (временно) необходимо выполнить:
Для увеличения максимально возможного количества открытых файлов (перманентно — значение сохранится после перезагрузки) необходимо открыть /etc/sysctl.conf и в файле изменить значение параметра fs.file-max = 400000
После изменений в файле /etc/sysctl.conf необходимо выполнить команду для их применения
Для увеличения числа открытых файлов для конкретного пользователя в /etc/security/limits.conf необходимо добавить:
И перезагрузить систему.
После перезагрузки можно проверить установленный лимит командой
Как ускорить Linux
Linux дает много преимуществ своим пользователям. Например, его можно считать свободным от вирусов, поскольку их существует очень небольшое количество. Для многих очень важно, что никто, кроме вас, не будет контролировать то что вы делаете в системе. Свободное программное обеспечение звучит очень привлекательно, в свете последних событий, когда в прошлом году мы узнали что большие компании вроде Microsoft и Apple следят за своими пользователями.
Свободное программное обеспечение становится очень актуальным если вы не хотите платить за использование самой новой версии операционной системы.
Используйте VirtualBox
Некоторые из приведенных здесь советов включают модификацию системных файлов от имени root пользователя. При таком способе редактирования всегда есть шанс случайно что-нибудь сломать и сделать ваш компьютер неработоспособным. Поэтому лучше сделайте резервную копию всех файлов, с которыми вы будете работать, чтобы потом при необходимости восстановить старые настройки.
Еще лучше поэкспериментировать сначала с виртуальной машиной. Таким образом, вы можете делать все что захотите, а потом просто откатиться к последнему рабочему снимку.
Как ускорить Linux
1. Ускорение загрузчика Grub
Если у вас установлено две операционные системы, то вы, наверное, знакомы с этим меню загрузки. Но то что вы, скорее всего, не заметили, это обратный отсчет в самом низу, под областью ввода. Это время, на протяжении которого система будет ждать, перед тем как начать загружать дистрибутив по умолчанию.
Чтобы ускорить загрузку Linux откройте файл /etc/default/grub от имени root. Измените значение GRUB_TIMEOUT = 10, на 3.
sudo vi /etc/default/grub
А затем обновите конфигурацию Grub. Вот:
2. Отключите сервисы
Во время загрузки системы, есть огромная разница между загрузкой ядра и готовностью к работе рабочего стола. Дело в том, что система загружает очень больше количество сервисов, и не все из них вам нужны. В большинстве современных дистрибутивов используется система инициализации systemd. У этой системы инициализации есть специальная утилита, позволяющая проанализировать какие сервисы сколько времени заняли во время загрузки. Это systemd-analyze:
Кроме того, вы можете посмотреть все сервисы списком, добавленные в автозагрузку:
Определить какие сервисы, нужны, а какие нет, вы можете просто выполнив поиск в интернете. Во многих дистрибутивах есть графические приложения для управления сервисами, но, в Ubuntu для этого придется воспользоваться консольной утилитой systemctl, это поможет сильно ускорить работу linux. Чтобы отключить сервис выполните:
sudo systemctl disable имя_сервиса
3. Отключите приложения
Приложения, запускаемые по умолчанию после старта оболочки тоже могут сильно замедлять запуск системы. В Gnome есть утилита Приложения запускаемые по умолчанию, которую можно открыть из главного меню:
Удалите оттуда все приложения, которые вы не используете. Для отключения автозагрузки можно просто снять галочку напротив программы.
4. Ускорение файлового менеджера
Файловый менеджер в Gnome по умолчанию при открытии каждой папки выполняет быстрое сканирование всех файлов, чтобы показать миниатюры и дополнительную информацию. В принципе это быстрое сканирование, но в папке с большим количеством файлов, этот процесс будет совсем небыстрым.
Чтобы перестать тратить процессорное время на эту задачу кликните по иконке бутерброда, затем выберите пункт Параметры:
В открывшемся меню перейдите на вкладку Поиск и предпросмотр файлов, в разделе Миниатюры измените параметр из Всегда или Только локальные файлы на Никогда.
Вы увидите, что теперь Nautilus работает намного быстрее.
5. Используйте легкое окружение
Кроме того, вы можете использовать легкий оконный менеджер вместо стандартного оконного менеджера окружения. Для этого, например, после установки для запуска оконного менеджера openbox наберите:
Через несколько секунд вы увидите, что стиль окон изменился. Это и есть Openbox. с помощью контекстного меню вы можете перемещать окна, закреплять или устанавливать поверх других. Но больше ничего другого. Ваши окна теперь двигаются быстрее.
6. Ускорьте KDE
Если вы используете окружение рабочего стола KDE, то у вас есть отличный шанс получить ускорение работы linux. Хотя Plasma работает довольно быстро если у вас современная машина, но это сложный стек программного обеспечения. Каждый компонент KDE может быть настроен для более эффективной его работы. Мы уже рассматривали как ускорить KDE, читайте об этом подробно в отдельной статье.
7. Заблокируйте рекламу
При просмотре веб-страниц вы заметите что сайт загружается не сразу, он ждет пока будут загружены все компоненты страницы, в том числе и рекламные объявления. Flash анимация очень раздражает при большом количестве блоков на странице, поэтому вы можете ее заблокировать (не нужно этого делать на нашем сайте, мы белые и пушистые).
8. Используйте сочетания клавиш
Кому-то это может показаться очевидным. Работа только с клавиатурой намного быстрее, чем движение от мышки к клавиатуре и обратно. Много функций можно сделать с помощью клавиатуры. Например, стандартные команды копирования и вставки из меню правка.
Стоит создать сочетания клавиш для всех часто используемых действий. Например, переключение между приложениями и рабочими столами. Вы можете пойти еще дальше и использовать в качестве текстовых редакторов vim и emacs.
9. Пропатчите ядро
Чтобы его установить, вам нужно скачать исходные тексты ядра, той версии на которую рассчитаны эти патчи. Затем скачайте сам патч и выполните команду в папке с исходниками ядра:
10. Разгон видеокарты
Не нужно использовать BIOS, для видеокарт Nvidia была создана утилита с помощью которой можно выполнить разгон видеокарты. Но чтобы включить поддержку разгона вам надо добавить одну строчку в файл /etc/X11/xorg.conf. В современных дистрибутивах такого файла обычно нет, но его можно создать выполнив:
После того как файл /etc/X11/xorg.conf будет создан откройте его в текстовом редакторе с правами root, найдите секцию Device который описывается ваша графическая карта и добавьте в конец секции для регулирования оборотов кулера:
Затем перезапустите Х сервер. Утилиту можно установить с помощью из FlatHub. В самой программе вы можете создать профиль разгона для видеокарты увеличив частоту памяти и графического ядра, а также регулировать обороты кулера.
Каждый раз когда вы меняете параметры, изменяется тепловыделение. Убедитесь что температура остается в разумных пределах. Как только настроите все параметры, добавьте утилиту в автозагрузку, чтобы она загружала параметры при старте системы.
Есть ещё один способ увеличить производительность видеокарты. Утилита Nvidia XSettings на вкладке PowerOptimizer позволяет не только менять частоту графического ядра, но и выбирать профиль производительности. Вы можете включить профиль Prefer maximum performance:
11. Разгон оборудования
Разгон и различные трюки с увеличением параметров выше рекомендуемых скоростей и температур может повредить ваши данные и привести к поломке вашего оборудования и это очень хорошее ускорение linux. Но многие компоненты сейчас разработаны с учетом больших нагрузок, чем их стандартная конфигурация. Этот запас оставляет много места для экспериментов.
Многие материнские платы включают в себя пункты по умолчанию, для повышения скорости системы, без необходимости больших знаний в области компьютера.
Вы можете настроить все это в своем BIOS. Для доступа к нему используйте клавиши F2 или Del. Возможно, вы найдете там опции для ускорения процессора, увеличения частоты оперативной памяти и т д. Но после разгона не забывайте протестировать стабильность процессора и следить за температурой с помощью консольной утилиты sensors или графической xsensors:
12. Отключите IPv6
Linux уже очень давно поддерживает протокол IPv6, но если вы его не используете, то его отключение может повысить быстродействие сети, таким образом, выполнив ускорение Linux при работе с сетью. Самый простой способ сделать это через NetworkManager.
Откройте настройки вашего подключения к сети, перейдите на вкладку IPv6 и выберите пункт Выключить:
Браузер Firefox тоже позволяет отключить ipv6. Просто наберите в адресной строке about:config и активируйте пункт network.dns.disableIPv6.
Кроме того, можно отключить IPv6 на уровне всего дистрибутива. На этом сайте уже есть статья об этом: Как отключить IPv6 в Ubuntu.
13. Статическая линковка
Многие программы подгружают для своей работы библиотеки динамически, во время работы программы. На это уходит не очень много времени, но если приложения большие и подгружают много библиотек, то статическая линковка может дать отличное ускорение Linux. Для этого используются утилиты preload и prelink.
Prelink преобразует исполняемые файлы таким образом, чтобы они загружали как можно меньше библиотек. Preload же следит за системой и держит в памяти часто используемые программы. После небольшой калибровки хорошо чувствуется оптимизация Linux. Сначала установите Prelink:
sudo apt install prelink
Затем запустим утилиту для обработки всех исполняемых файлов:
Для периодичного запуска prelink, чтобы выполнялась оптимизация Linux для новых файлов, откройте файл /etc/default/prelink и замените строчку PRELINKING=unknown на yes:
sudo vi /etc/default/prelink
Далее установите Preload:
sudo apt install preload
Эту программу достаточно только установить, она не требует настройки после установки.
14. Используйте ZRAM
Если у вас недостаточно оперативной памяти, вы можете очень просто увеличить ее количество на 25, а то и 50% с помощью сжатия оперативной памяти zram. Это модуль ядра, который позволяет сжимать содержимое оперативной памяти на лету, таким образом вместимость ОЗУ остается увеличивается, а скорость остается прежней. Это даст хорошее ускорение работы Linux для старых компьютеров.
15. Уменьшите активность жесткого диска
Система очень активно пишет и читает файлы из каталога /tmp. Это каталог для временных файлов, и с ним могут одновременно работать большое количество программ. Будет лучше, если содержимое этого каталога будет находиться в оперативной памяти. Чтобы ускорить работу linux, таким образом, добавьте строчку в файл /etc/fstab:
tmpfs /tmp tmpfs defaults,noexec,nosuid 0 0
Но сначала убедитесь не примонтирована ли уже папка tmp в оперативную память, выполнив команду mount. Во многих дистрибутивах эта оптимизация linux включена по умолчанию.
16. Настройте работу подкачки
Не все системы рационально используют пространство подкачки на жестком диске. По умолчанию значение vm.swappiness установлено 60:
Поэтому, если (100-60) 40% оперативной памяти занято, система начнет сбрасывать данные на жесткий диск. Это справедливо для систем с небольшим количеством ОЗУ, 1-2 Гб, но если у вас 16 Гб, то нагружать жесткий диск когда у вас занято только 4 Гб несерьезно. Чтобы это изменить выполните команду:
Это значит начинать сбрасывать данные в Swap когда занято 90% памяти (100-10). Можно использовать и другие значения. При частом переполнении памяти это отличная оптимизация Linux.
Выводы
В этой статье мы разобрали достаточно много методов как ускорить Linux, но все же я думаю это далеко не все решения. Если вы знаете другие интересные варианты ускорения работы Linux, поделитесь с нами в комментариях.