Преимущества от выполнения процессов на одном и том же ЦПУ не распространяются на гиперпоточные и некоторые современные многопроцессорные архитекторы, в которых процессоры используют общий кэш. В таких системах процессы работают быстрее на разных ЦПУ. Сведения о структуре многопроцессорной системы можно получить, изучив содержимое доступного только в Linux файла /proc/cpuinfo.

36. Ресурсы процессов

Каждый процесс потребляет системные ресурсы, такие как память и процессорное время. Эта глава посвящена системным вызовам, связанным с подобной информацией. Мы начнем с вызова getrusage(), который позволяет процессу следить за ресурсами, потребленными им или его потомками. Затем будут рассмотрены вызовы setrlimit() и getrlimit(), которые позволяют изменять и получать данные об установленных для вызывающего процесса ограничениях на различные ресурсы.

36.1. Ресурсы, использующиеся процессом

Системный вызов getrusage() возвращает статистику, которая касается различных ресурсов системы, потребленных самим вызывающим процессом или всеми его потомками.

#include

int getrusage(int who, struct rusage *res_usage);

Возвращает 0 при успешном завершении или –1, если произошла ошибка

Аргумент who обозначает процесс (-ы), для которого (-ых) будет извлекаться информация о потреблении ресурсов. Он может принимать одно из следующих значений.

• RUSAGE_SELF — вызывает сведения о вызывающем процессе.

• RUSAGE_CHILDREN — возвращает сведения обо всех потомках вызывающего процесса, которые были завершены и которых он ожидал.

• RUSAGE_THREAD (начиная с Linux 2.6.26) — возвращает сведения о вызывающем потоке. Поддерживается только в Linux.

Аргумент res_usage представляет собой указатель на структуру типа rusage, объявление которой показано в листинге 36.1.

Листинг 36.1. Объявление структуры rusage

struct rusage {

struct timeval ru_utime; /* Процессорное время, потребленное пользователем */

struct timeval ru_stime; /* Процессорное время, потребленное системой */

long ru_maxrss; /* Размер страницы памяти, выделенной процессу

(в килобайтах) [используется с Linux 2.6.32] */

long ru_ixrss; /* Интегральный объем (разделяемой) текстовой памяти

(килобайты в секунду) [не используется] */

long ru_idrss; /* Интегральный объем (неразделяемого)

сегмента памяти с данными (килобайты

в секунду) [не используется] */

long ru_isrss; /* Интегральный объем (неразделяемого)

стека (килобайты в секунду) [не используется] */

long ru_minflt; /* Мягкий сбой страницы памяти

(ввод/вывод необязателен) */

long ru_majflt; /* Жесткий сбой страницы памяти

(ввод/вывод обязателен) */

long ru_nswap; /* Количество сбросов физической

памяти на диск [не используется] */

long ru_inblock; /* Блочные операции ввода в файловой

системе [используется с Linux 2.6.22] */

long ru_oublock; /* Блочные операции вывода в файловой

системе [используется с Linux 2.6.22] */

long ru_msgsnd; /* Количество отправленных IPC сообщений

[не используется] */

long ru_msgrcv; /* Количество полученных IPC сообщений

[не используется] */

long ru_nsignals; /* Количество полученных сигналов

[не используется] */

long ru_nvcsw; /* Добровольные переключения контекста (процесс

освободил ЦПУ до истечения выделенного ему

времени) [используется, начиная с Linux 2.6] */

long ru_nivcsw; /* Принудительные переключения контекста (выделенное

время истекло, или начал работу более приоритетный

процесс) [используется, начиная с Linux 2.6] */

};

Согласно комментариям в листинге 36.1 в Linux далеко не все поля структуры rusage заполняются вызовом getrusage() (или wait3() и wait4()), а если и заполняются, то только в относительно новых версиях ядра. Некоторые поля, игнорирующиеся в Linux, используются другими реализациями UNIX. В Linux они присутствуют на случай, если их реализуют в будущем; это позволит избежать изменений структуры rusage, которые могут сломать бинарную совместимость с уже существующими приложениями.

Вызов getrusage() поддерживается в большинстве UNIX-систем, однако стандарт SUSv3 описывает его довольно слабо, упоминая лишь поля ru_utime и ru_stime. В какой-то мере причиной этого является тот факт, что большая часть информации в структуре rusage зависит от конкретной реализации.

Поля ru_utime и ru_stime представляют собой структуры типа timeval (см. раздел 10.1), которые возвращают количество секунд и микросекунд процессорного времени, потребленное процессом в режимах соответственно пользователя и ядра (похожую информацию можно извлечь с помощью системного вызова times(), описанного в разделе 10.7).

Файл /proc/PID/stat, доступный только в Linux, предоставляет некоторые сведения о потреблении ресурсов (процессорное время и сбои страниц памяти) для любых процессов в системе. Подробности ищите на справочной странице proc(5).