linux命令 微软 Ubuntu Windows mysql Firefox 程序员 Python nginx 开源 wordpress shell php google Android java HTML5 linux centos apache

kswapd0、kjournald、pdflush、kblocked、migration进程含义

1.kswapd0

Linux uses kswapd for virtual memory management such that pages that have been recently accessed are kept in memory and less active pages are paged out to disk.

(what is a page?)…Linux uses manages memory in units called pages.
So,the kswapd process regularly decreases the ages of unreferenced pages…and at the end they are paged out(moved out) to disk

系统每过一定时间就会唤醒kswapd,看看内存是否紧张,如果不紧张,则睡眠,在kswapd中,有2个阀值,pages_hige和pages_low,当空闲内存页的数量低于pages_low的时候,kswapd进程就会扫描内存并且每次释放出32个free pages,直到free page的数量到达pages_high.

2.kjournald

EXT3文件系统的日志进程,具有3种模式:

journal – logs all filesystem data and metadata changes. The slowest of the three ext3 journaling modes, this journaling mode minimizes the chance of losing the changes you have made to any file in an ext3 filesystem.(记录所有文件系统上的元数据改变,最慢的一种模式,)

ordered – only logs changes to filesystem metadata, but flushes file data updates to disk before making changes to associated filesystem metadata. This is the default ext3 journaling mode.(默认使用的模式,只记录文件系统改变的元数据,并在改变之前记录日志)

writeback – only logs changes to filesystem metadata but relies on the standard filesystem write process to write file data changes to disk. This is the fastest ext3 journaling mode.(最快的一种模式,同样只记录修改过的元数据,依赖标准文件系统写进程将数据写到硬盘)

修改模式EXT3的工作模式;

vim /etc/fstab
/dev/hda5      /opt            ext3       data=writeback        1 0

3、pdflush

pdflush用于将内存中的内容和文件系统进行同步,比如说,当一个文件在内存中进行修改,pdflush负责将它写回硬盘.每当内存中的垃圾页(dirty page)超过10%的时候,pdflush就会将这些页面备份回硬盘.这个比率是可调节的,通过/etc/sysctl.conf中的 vm.dirty_background_ratio项 默认值为10 也可以

cat /proc/sys/vm/dirty_background_ratio 查看当前的值

4、kblockd —- 块读写子系统

5、Migration 进程迁移

什么是进程迁移?进程迁移就是将一个进程从当前位置移动到指定的处理器上。它的基本思想是在进程执行过程中移动它,使得它在另一个计算机上继续存取它的所有资源并继续运行,而且不必知道运行进程或任何与其它相互作用的进程的知识就可以启动进程迁移操作,这意味着迁移是透明的。

进程迁移的好处

进程迁移是支持负载平衡和高容错性的一种非常有效的手段。对一系列的负载平衡策略的研究表明进程迁移是实现负载平衡的基础,进程迁移在很多方面具有适用性:
动态负载平衡:将进程迁移到负载轻或空闲的节点上,充分利用可用资源,通过减少节点间负载的差异来全面提高性能。

容错性和高可用性:某节点出现故障时,通过将进程迁移到其它节点继续恢复运行,这将极大的提高系统的可靠性和可用性。在某些关键性应用中,这一点尤为重要。
并行文件IO:将进程迁移到文件服务器上进行IO,而不是通过传统的从文件服务器通过网络将数据传输给进程。对于那些需向文件服务器请求大量数据的进程,这将有效的减少了通讯量,极大的提高效率。

充分利用特殊资源:进程可以通过迁移来利用某节点上独特的硬件或软件能力。

内存导引(Memory Ushering)机制:当一个节点耗尽它的主存时,Memory Ushering机制将允许进程迁移到其它拥有空闲内存的节点,而不是让该节点频繁地进行分页或和外存进行交换。这种方式适合于负载较为均衡,但内存使用存在差异或内存物理配置存在差异的系统。

进程迁移的实现角度

进程迁移的实现复杂性及对OS的依赖性阻碍了进程迁移的广泛使用 ,尤其是对透明的进程迁移实现。根据应用的级别,进程迁移可以作为OS的一部分、用户空间、系统环境的一部分或者成为应用程序的一部分。

用户级迁移:用户级实现较为简单,软件开发和维护也较为容易,因此,现有的很多系统都是采用用户级实现,如Condor和Utopia。但由于在用户级无法获得Kernel的所有状态,因此,对于某类进程,无法进行迁移。另外,由于Kernel空间和User空间之间存在着壁垒,打破这个边界获得 Kernel提供的服务需要巨大的开销。因此,用户级实现效率远远低于内核级实现。

应用级迁移:应用级迁移实现较为简单,可移植性好,但是需要了解应用程序语义并可能需对应用程序进行修改或重编译,透明性较差,这方面的系统有Freedman、Skordos等。

内核级迁移:基于内核的实现可以充分利用OS提供的功能,全面的获取进程和OS状态,因此实现效率较高,能够为用户提供很好的透明性。但是由于需要对OS进行修改,实现较为复杂。这方面的典型系统有MOSIX和 Sprite系统。

进程状态

进程迁移的主要工作就在于提取进程状态,然后在目的节点根据进程状态再生该进程。在现实中,一个进程拥有很多状态,并且随着操作系统的演化,进程状态也越来越多样。一般来说,一个进程的状态可以分为以下几类:

进程执行状态(Execution State):表示当前运行进程的处理器状态,和机器高度相关。包括内核在上下文切换时保存和恢复的信息,如通用和浮点寄存器值、栈指针、条件码等。

进程控制(Process Control):操作系统系统用来控制进程的所有信,一般包括进程优先级、进程标识,父进程标识等。一旦系统编排了进程控制信息,进程迁移系统必须冻结该进程的运行。

进程Memory状态和进程地址空间:包括进程的所有虚存信息,进程数据和进程的堆栈信息等,是进程状态的最主要的一部分。
进程的消息(Message)状态:包括进程缓冲的消息和连接(Link)的控制信息。进程迁移中通讯连接的保持以及迁移后连接的恢复是进程迁移中一项较有挑战意义的问题。

文件状态:进程的文件状态包括文件描述符和文件缓冲快。保持文件的Cache一致性和进程间文件同步访问也是进程迁移机制需要着重考虑的。
由于在同构的环境下(相同或兼容的机器体系结构和指令集以及操作系统)提取和恢复进程状态相对容易,现有的工作大多是以同构环境为前提的。不过,越来越多的人开始研究异构环境下的进程迁移机制,如TUI 系统。

延伸阅读

评论