ulimit 管理系统资源的例子ulimit 提供了在 shell 进程中限制系统资源的功能。本章列举了一些使用 ulimit 对用户进程进行限制的例子,详述了这些限制行为以及对应的影响,以此来说明 ulimit 如何对系统资源进行限制,从而达到调节系统性能的功能。
使用 ulimit 限制 shell 的内存使用在这一小节里向读者展示如何使用 – d,– m 和 – v 选项来对 shell 所使用的内存进行限制。
首先我们来看一下不设置 ulimit 限制时调用 ls 命令的情况:
图 2. 未设置 ulimit 时 ls 命令使用情况大家可以看到此时的 ls 命令运行正常。下面设置 ulimit:
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| >ulimit -d 1000 -m 1000 -v 1000
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这里再温习一下前面章节里介绍过的这三个选项的含义:
-d:设置数据段的最大值。单位:KB。
-m:设置可以使用的常驻内存的最大值。单位:KB。
-v:设置虚拟内存的最大值。单位:KB。
通过上面的 ulimit 设置我们已经把当前 shell 所能使用的最大内存限制在 1000KB 以下。接下来我们看看这时运行 ls 命令会得到什么样的结果:
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| haohe@sles10-hehao:~/code/ulimit> ls test -l
/bin/ls: error while loading shared libraries: libc.so.6: failed to map segment
from shared object: Cannot allocate memory
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从上面的结果可以看到,此时 ls 运行失败。根据系统给出的错误信息我们可以看出是由于调用 libc 库时内存分配失败而导致的 ls 出错。那么我们来看一下这个 libc 库文件到底有多大:
图 3. 查看 libc 文件大小从上面的信息可以看出,这个 libc 库文件的大小是 1.5MB。而我们用 ulimit 所设置的内存使用上限是 1000KB,小于 1.5MB,这也就充分证明了 ulimit 所起到的限制 shell 内存使用的功能。
使用 ulimit 限制 shell 创建的文件的大小接下来向读者展示如何使用 -f 选项来对 shell 所能创建的文件大小进行限制。
首先我们来看一下,没有设置 ulimit -f 时的情况:
图 4. 查看文件现有一个文件 testFile 大小为 323669 bytes,现在使用 cat 命令来创建一个 testFile 的 copy:
图 5. 未设置 ulimit 时创建复本从上面的输出可以看出,我们成功的创建了 testFile 的拷贝 newFile。
下面我们设置 ulimt – f 100:
-f 选项的含义是:用来设置 shell 可以创建的文件的最大值。单位是 blocks。
现在我们再来执行一次相同的拷贝命令看看会是什么结果:
图 6. 设置 ulimit 时创建复本这次创建 testFile 的拷贝失败了,系统给出的出错信息时文件大小超出了限制。在 Linux 系统下一个 block 的默认大小是 512 bytes。所以上面的 ulimit 的含义就是限制 shell 所能创建的文件最大值为 512 x 100 = 51200 bytes,小于 323669 bytes,所以创建文件失败,符合我们的期望。这个例子说明了如何使用 ulimit 来控制 shell 所能创建的最大文件。
使用 ulimit 限制程序所能创建的 socket 数量考虑一个现实中的实际需求。对于一个 C/S 模型中的 server 程序来说,它会为多个 client 程序请求创建多个 socket 端口给与响应。如果恰好有大量的 client 同时向 server 发出请求,那么此时 server 就会需要创建大量的 socket 连接。但在一个系统当中,往往需要限制单个 server 程序所能使用的最大 socket 数,以供其他的 server 程序所使用。那么我们如何来做到这一点呢?答案是我们可以通过 ulimit 来实现!细心的读者可能会发现,通过前面章节的介绍似乎没有限制 socket 使用的 ulimit 选项。是的,ulimit 并没有哪个选项直接说是用来限制 socket 的数量的。但是,我们有 -n 这个选项,它是用于限制一个进程所能打开的文件描述符的最大值。在 Linux 下一切资源皆文件,普通文件是文件,磁盘打印机是文件,socket 当然也是文件。在 Linux 下创建一个新的 socket 连接,实际上就是创建一个新的文件描述符。如下图所示(查看某个进程当前打开的文件描述符信息):
图 7. 查看进程打开文件描述符因此,我们可以通过使用 ulimit – n 来限制程序所能打开的最大文件描述符数量,从而达到限制 socket 创建的数量。
使用 ulimit 限制 shell 多线程程序堆栈的大小(增加可用线程数量)在最后一个例子中,向大家介绍如何使用 -s(单位 KB)来对线程的堆栈大小进行限制,从而减少整个多线程程序的内存使用,增加可用线程的数量。这个例子取自于一个真实的案例。我们所遇到的问题是系统对我们的多线程程序有如下的限制:
ulimit -v 200000
根据本文前面的介绍,这意味着我们的程序最多只能使用不到 200MB 的虚拟内存。由于我们的程序是一个多线程程序,程序在运行时会根据需要创建新的线程,这势必会增加总的内存需求量。一开始我们对堆栈大小的限制是 1024 (本例子中使用 1232 来说明):
当我们的程序启动后,通过 pmap 来查看其内存使用情况,可以看到多个占用 1232KB 的数据段,这些就是程序所创建的线程所使用的堆栈:
图 8. 程序线程所使用的堆栈每当一个新的线程被创建时都需要新分配一段大小为 1232KB 的内存空间,而我们总的虚拟内存限制是 200MB,所以如果我们需要创建更多的线程,那么一个可以改进的方法就是减少每个线程的固定堆栈大小,这可以通过 ulimit – s 来实现:
我们将堆栈大小设置为 512KB,这时再通过 pmap 查看一下我们的设置是否起作用:
图 9. 设置 ulimit 后堆栈大小从上面的信息可以看出,我们已经成功的将线程的堆栈大小改为 512KB 了,这样在总内存使用限制不变的情况下,我们可以通过本小节介绍的方法来增加可以创建的线程数,从而达到改善程序的多线程性能。
总结 |