系统技术非业余研究

ulimit最初设计是用来限制进程对资源的使用情况的，因为早期的系统系统资源包括内存,CPU都是非常有限的，系统要保持公平，就要限制大家的使用，以达到一个相对公平的环境。以下是典型的机器默认的限制情况:

$ ulimit -a
core file size          (blocks, -c) 0
data seg size           (kbytes, -d) unlimited
scheduling priority             (-e) 0
file size               (blocks, -f) unlimited
pending signals                 (-i) 204800
max locked memory       (kbytes, -l) 32
max memory size         (kbytes, -m) unlimited
open files                      (-n) 1024
pipe size            (512 bytes, -p) 8
POSIX message queues     (bytes, -q) 819200
real-time priority              (-r) 0
stack size              (kbytes, -s) 10240
cpu time               (seconds, -t) unlimited
max user processes              (-u) 204800
virtual memory          (kbytes, -v) unlimited
file locks                      (-x) unlimited

但是很多年过去了，情况发生变化了，硬件在过去的时间里面发展的非常迅猛，一个拥有几十个核心的，上百G内存的机器差不多也是白菜价格了。但是软件的限制还是没怎么发生变化，导致一系列使用的问题。其中很重要的文件句柄使用限制尤为明显。

特别是类似web服务器，数据库程序等需要大量的文件句柄，一旦开太小，比如默认(1024),在句柄使用完毕的时候，系统就频繁出现emfile错误
，这时候系统很容易陷入不可用。但是如果设定太大了，又会有这样的副作用。很多服务器程序是事件派遣的，比如说用epoll，程序在启动的时候通常会根据最大的文件句柄数来预留内部的slot，比如说Erlang一个slot貌似要占用几K的资源，如果你设定文件句柄数目太大，就可能无端的浪费了几百M内存。所以要正视这个问题，设定一个合适的值。

通常我们是在shell下用来ulimit -n NNNN来设定新开的进程的文件句柄的限制，但是在一个生产环境下会有如下麻烦：

$ ulimit -n 22222222
-bash: ulimit: open files: cannot modify limit: Operation not permitted
$ sudo ulimit -n 22222222
sudo: ulimit: command not found

JulyClyde(julyclyde@gmail.com)同学介绍解释了这个问题：

shell里不能直接更改，是因为登录的时候pam已经从limits.conf中设置了上限，ulimit命令只能在低于上限的范围内发挥了。

这时候我们通常需要修改/etc/security/limits.conf

# 确认包含下面的内容：
* soft nofile NNNNN
* hard nofile NNNNN

修改后，重现登录shell, 用ulimit -Hn和ulimit -Sn确认修改已生效.

另外淘宝雕梁说：

在linux kernel 2.6.25之前通过ulimit -n(setrlimit(RLIMIT_NOFILE))设置每个进程的最大打开文件句柄数不能超过NR_OPEN (1024*1024),也就是100多w(除非重新编译内核)，而在25之后，内核导出了一个sys接口可以修改这个最大值(/proc/sys/fs /nr_open).具体的changelog在这里

直接在你自己的程序里面绕开文件句柄的限制。

祝大家玩得开心！

Linux的高速缓存pagecache对性能的影响至关重要，但是实际系统中我们的利用率如何呢，特别是具体到每个设备的利用情况。

从下图我们可以很清楚的看到：

我们知道IO请求由vfs发起，经过pagecache缓存，挡不住的就落实到io设备去，那么统计这个利用率就很简单。 我们只要知道挡不住的IO的比例就好了。

我写了个systemtap脚本来解决这个问题：
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