Linuxの時計

概要

時計メモ

メモ

時刻 - ArchWiki

ノート: デフォルトでは systemd はハードウェアクロックに UTC を使用します。

Linux を使う時はハードウェアクロックを UTC 時刻系に設定するのが有益です

用語

  • UTC

    • 世界各地の標準時を決めるときの基準となる「世界標準時」のこと
  • タイムゾーン(時間帯)

    • 同じ標準時を利用する地域や区分のこと
  • ローカルタイム(地方時)

    • UTCとの差で表わされる実際の時間
    • 日本のローカルタイム(JST)はUTC+09:00 あるいは GMT+09:00

ハードウェアクロックまたはリアルタイムクロック(RTC)

  • マザーボードが持つ内部時計であり、BIOS クロックやCMOS クロックとも呼ばれます。マザーボード上の IC に実装
  • CentOSではデフォルトではハードウェアクロックをUTCを標準時を参照しているように考えてシステムクロックを設定するみたい。
  • LINUXが起動する時に一度だけ参照。
  • また、RTCはさほど精度が高くないこともあり、定期的にインターネット上のNTPサーバーから現在時刻を取得しRTCに書き込むということも行われます。最近のWindowsではデフォルトでマイクロソフトのNTPサーバーを参照しています。
  • MacLinuxでは、RTCからUTC(協定世界時)を設定しておきOS側でタイムゾーンや夏時間の時差を足し引きしてローカルタイムを表示しているようです。

システムクロック

  • 一般的に、UTC を使う OS は起動時に CMOS (ハードウェアクロック) の時間を UTC 時間 (GMT, Greenwich time) だと認識して、あなたのタイムゾーンによってその時間を調整してシステム時刻を設定します。
  • OSは起動されるとハードウェア クロックの時刻情報を読み出し、基準時刻からの経過秒数の形式に編集してOSが管理するメモリ内にシステム クロックとして格納します。
  • システムクロックの更新はタイマー割り込み毎に加算され、基準時刻からの経過秒数で現在の時間を運用(時計の進行)する。

NTPの必要性

  • ログの時間の整合性をあわせるなどなど、ネットワーク内の複数のシステムで同じ時間に合わせる必要があるのでNTPを利用する。
  • 時間が正確
  • /etc/ntp.conf でntpサーバを設定。ntpdを起動させる。
  • 即時に合わせる場合、nttdate ntpサーバで合わせることができる。

まとめ

工場でマザーボード作成。現在の時間設定される。以後動き続ける。

届く

Linuxサーバ設定、起動

起動時にRTCを参照。 LinuxではRTCをUTCをとして認識、そこからlinuxタイムゾーンにあった時間に変換(システム クロックの設定)

↓ 運用

システムで時間を統一する必要ntpの導入(システムクロックの値はntpdから取得)

問題

  • RTCはずれる。「ハードウェア クロックはあまり正確ではない」と言われているくらいらしい
  • RTCがずれたままだど再起動する度にずれた時間が設定される。(ntpdで修正されるも即時ではない場合、時間がかかる)

システムクロックとRTCを同期する。 デフォルトでタイミングは再起動やシャットダウン

これでRTCとシステムクロック同期するのでずれない。 また、NTPで各サーバーの時間も同期。NTP使うので時間は正確。

参考

時刻 - ArchWiki

naitaku.hatenablog.com

パソコンの時計 ハードウェアクロックとシステムクロック

メモリメモ

コピーオンライトがあるのでスレッドよりもプロセスが重いなんてことはない。昔の話。

# cat /proc/meminfo 
MemTotal:        1020096 kB
MemFree:           71060 kB
Buffers:           45848 kB
Cached:           762244 kB
SwapCached:         5980 kB
Active:           183652 kB
Inactive:         668244 kB
Active(anon):      13576 kB
Inactive(anon):    30580 kB
Active(file):     170076 kB
Inactive(file):   637664 kB
Unevictable:           0 kB
Mlocked:               0 kB
SwapTotal:       5079036 kB
SwapFree:        5054380 kB
Dirty:               248 kB
Writeback:             0 kB
AnonPages:         38924 kB
Mapped:            12704 kB
Shmem:               308 kB
Slab:              76584 kB
SReclaimable:      22564 kB
SUnreclaim:        54020 kB
KernelStack:        1600 kB
PageTables:         2288 kB
NFS_Unstable:          0 kB
Bounce:                0 kB
WritebackTmp:          0 kB
CommitLimit:     5589084 kB
Committed_AS:     157228 kB
VmallocTotal:   34359738367 kB
VmallocUsed:        8340 kB
VmallocChunk:   34359717896 kB
HardwareCorrupted:     0 kB
AnonHugePages:      2048 kB
HugePages_Total:       0
HugePages_Free:        0
HugePages_Rsvd:        0
HugePages_Surp:        0
Hugepagesize:       2048 kB
DirectMap4k:        8180 kB
DirectMap2M:     1040384 kB

物理メモリの配分

64ビットではLowメモリとHighメモリの区別もなくなる 全てのメモリ領域がカーネルが利用できるLowメモリ領域として認識される ユーザーメモリとカーネルメモリ

ユーザメモリの分類

Anonymous (anon)

プログラムの実行中に動的に確保したメモリ。mallocとか。

File-backed(file)

ディスクキャッシュなど、ディスク上にもある種類ものと対応がある。

active

最近利用

inactive

長時間利用されていない

4種類のLRUリスト(Least Recently Used)

  • anon(active)
  • anon(inactive)
  • file(active)
  • file(inactive)

プラス

  • 原理的に開放できないもの Unevictableリスト

移動する

  • メモリの状況によって移動する。
  • anon(active) ←→ anon(inactive)
  • file(active) ←→ file(inactive)

カーネルメモリの分類

  • そもそも仮想空間ない。物理に直接
  • そもそもカーネルでは2つのメモリ管理
  • データの形式によって事前に2つの方式でまとめて確保している
    • Buddyシステム(Buddyアロケータ)
      • 4Kb以上
    • Slabアロケータ
      • 4KB以下
  • vmalloc()
    • カーネルの仮想領域が確保され、Buddyシステムから実ページを割り当てて、マッピングされる
    • 実メモリ上で連続していなくても良いケースで使用します。Buddyシステムを直接使用する場合と比較して、大きな領域を確保しやすいこと、最大オーダーの制約がないことが特徴です。
    • カーネル内部では予めこのような目的で使用する論理アドレスの範囲が決められていて、VmallocTotalがその範囲の容量。VmallocUsedが実際に使用されている容量。

psコマンド

uでもよさそう。

ps aux
USER       PID %CPU %MEM    VSZ   RSS TTY      STAT START   TIME COMMAND
$ ps alx
F   UID   PID  PPID PRI  NI    VSZ   RSS WCHAN  STAT TTY        TIME COMMAND

uとlは一緒に使えない。PPIDを知りたいときはuの代わりにl

strace

概要

straceの使い方についてのメモ

スレッド

$ strace -p 3887
Process 3887 attached
futex(0x7fc579e0b9d0, FUTEX_WAIT, 3889, NULL^CProcess 3887 detached

上記コマンドを打ったところ、プロセスはちゃんと働いているはずなのにここで止まってしまった。 そのプロセスからforkしたプロセスも対象にいれないといけませんでした。

$ strace -f -p 3887

これでドバーとシステムコールが表示される。

オプション

$ strace -ttT -ff -o ~/strace-log -p 3887
  • tt: 行頭にタイムスタンプをマイクロ秒単位で出力
  • T: 行末にシステムコール内での所要時間を出力
  • ffとo:この2つを組み合わせることでstrace-log.スレッドID毎にstraceのログを出力してくれる
$ strace -ttT -fc -p 3887
% time     seconds  usecs/call     calls    errors syscall
------ ----------- ----------- --------- --------- ----------------
 38.39    0.206970       10893        19           epoll_wait
 36.90    0.198972        1442       138        46 futex
 21.14    0.113984       18997         6         4 restart_syscall
  3.13    0.016853         624        27           mmap
  0.35    0.001882           1      2746           clock_gettime
  0.05    0.000292           4        82           unlink
  0.03    0.000164           4        44           munmap
  0.00    0.000022           0       293           write
  0.00    0.000013           0      1011         6 lstat
  0.00    0.000000           0        15           read
  0.00    0.000000           0        32           open
  0.00    0.000000           0        34           close
  0.00    0.000000           0       115           stat
  0.00    0.000000           0       166           fstat
  0.00    0.000000           0         4           mprotect
  0.00    0.000000           0         1           rt_sigprocmask
  0.00    0.000000           0        44           sched_yield
  0.00    0.000000           0         1           madvise
  0.00    0.000000           0       469           gettimeofday
------ ----------- ----------- --------- --------- ----------------
100.00    0.539152                  5247        56 total

cで統計表示。便利。

SystemTap Man

systemtapを動かすには

kernel-debuginfokernel-debuginfo-common

debuginfo-install kernelでお目当てのバージョンをインストールする。

$ debuginfo-install kernel --skip-broken




==============================================================================================================================================
 Package                                         Arch                 Version                              Repository                    Size
==============================================================================================================================================
Installing:
 kernel-debuginfo                                x86_64               2.6.32-642.15.1.el6                  base-debuginfo               282 M
Updating:
 yum-plugin-auto-update-debug-info               noarch               1.1.30-40.el6                        base                          27 k
Installing for dependencies:
 kernel-debuginfo-common-x86_64                  x86_64               2.6.32-642.15.1.el6                  base-debuginfo                46 M
Skipped (dependency problems):
 kernel-debuginfo                                x86_64               2.6.32-642.6.2.el6                   base-debuginfo               282 M
 kernel-debuginfo                                x86_64               2.6.32-642.11.1.el6                  base-debuginfo               282 M
 kernel-debuginfo                                x86_64               2.6.32-642.13.1.el6                  base-debuginfo               282 M
 kernel-debuginfo                                x86_64               2.6.32-642.13.2.el6                  base-debuginfo               282 M

Transaction Summary
==============================================================================================================================================
Install       2 Package(s)
Upgrade       1 Package(s)

Version、 2.6.32-642.15.1.el6 OK

これで残りもインストールできたらsystemTapが使える。実際に使えた。が、インストールした翌日に再び実行してみると下記の様なエラーがでるようになった。

emantic error: missing x86_64 kernel/module debuginfo [man warning::debuginfo] under '/lib/modules/2.6.32-642.15.1.el6.x86_64/build'

よくよく調べるとyum-cronが走り。centos.plusたるものにアップデートされてた。

Packages Altered:
    Updated kernel-debuginfo-2.6.32-642.15.1.el6.x86_64                           @base-debuginfo
    Update                   2.6.32-642.15.1.el6.centos.plus.x86_64               @base-debuginfo
    Updated kernel-debuginfo-common-x86_64-2.6.32-642.15.1.el6.x86_64             @base-debuginfo
    Update                                 2.6.32-642.15.1.el6.centos.plus.x86_64 @base-debuginfo

yum install kernel-debuginfoだと、centos.plusのやつが入るみたい。

入れ直し必要。

LA

LAの閾値

LAの値が監視で設定している値をオーバして通知してきても、その時のシステムの状態をみて特に怪しい兆候がなければ監視の閾値をあげてもよいと思われる。

ヘッダファイル(C)

概要

Cはほぼ読むだけ。とりあえず備忘録としての自分まとめ。

ヘッダファイルを利用しない

  • あるファイルの関数から別ファイルの関数を呼び出す場合、その呼び出す関数の引数、戻り値を知っていないといけない。それを知るために、呼び出し側ではその関数の宣言を利用する。
  • 利用側で宣言を知ることができない場合、暗黙の宣言が利用される。
  • 宣言が定義と合致しているかはちぇっくなし。
  • 別ファイルの関数などを使う場合に都度、自分で宣言を書かないといけない

暗黙の宣言

  • 呼び出し側で例えば関数の情報(宣言)を知ることができない場合int型を返す、引数なしの関数としてみなされる。
  • 自分で宣言を書いて定義と異なっていたとしても同じ
  • コンパイラの気持ちとしては別ファイルにあるはずなのでリンク時にみつかるやろ~

エラー

  • 発覚するのはリンク時。コンパイル時にエラー見つけたい。

ヘッダファイルを利用

  • 宣言を一つにまとめられる。再利用できる。
  • ヘッダファイルに、関数、変数の宣言かく。コンパイル時に例えば関数の呼び出し側、定義側、とヘッダファイルにかかれている宣言が正しい(引数、戻り値の型)などをチェックしてくれる。コンパイル時にみつかる。