Jak obliczyć wolną pamięć RAM w Linuksie?

Ile mam wolnej pamięci w systemie? to częste pytanie i użytkowników desktopów, i administratorów. Na każde pytanie istnieje prosta, błędna odpowiedź i podobnie jest w tym przypadku, choć ustalanie ilości wolnej pamięci RAM wydaje się trywialną sprawą. Większość ludzi korzysta z polecenia free, którego przykładowy wynik może wyglądać następująco (desktop):

total       used       free     shared    buffers     cached
Mem:       3926996    3614388     312608          0      82656    1305692
-/+ buffers/cache:    2226040    1700956
Swap:      1022964      20480    1002484

Typowa interpretacja byłaby zapewne w tym przypadku taka, że wolnych jest 312608 kB RAM. Niezupełnie jest to prawdą. Tzn. tyle pamięci faktycznie jest zupełnie nieużywanej, ale tak naprawdę w razie potrzeby dla aplikacji dostępne jest znacznie więcej pamięci i należałoby raczej patrzeć na drugi wiersz, nie pierwszy, czyli bliższym prawdy wynikiem jest, że wolnych w tym przypadku jest 1700956 kB RAM.

W przypadku serwerów z Linuksem, ilość wolnej pamięci łatwiej odczytać, szczególnie na potrzeby skryptów, z /proc/meminfo/:

cat /proc/meminfo | head -n 5
MemTotal:        3926996 kB
MemFree:          296944 kB
MemAvailable:    1589592 kB
Buffers:           82692 kB
Cached:          1305316 kB

Patrząc na wartości z /proc/meminfo, ilość zajętej i wolnej pamięci RAM można liczyć w następujący sposób:

Free RAM = MemFree + Buffers + Cached
Used RAM = MemTotal - (MemFree + Buffers + Cached)

Jednak i to niezupełnie jest prawdą, bo do w skład Cached wchodzą np. obszary używane przez tmpfs, które nie mogą być zwolnione. Dlatego niedawno w /proc/meminfo dodano kolejną wartość MemAvailable, której zadaniem jest podawanie wprost ilości dostępnej do wykorzystania przez programy (czyli, potocznie, wolnej) pamięci. Jeśli taka wartość jest podana, to zamiast powyższych wzorów lepiej skorzystać z:

Free RAM = MemAvailable
Used Ram = MemTotal - MemAvailable

Linki:

  1. http://www.linuxatemyram.com/
  2. https://git.kernel.org/cgit/linux/kernel/git/torvalds/linux.git/commit/?id=34e431b0ae398fc54ea69ff85ec700722c9da773

Obudź sobie Linuksa

Mało kto wie, ale komputer może się sam włączyć o zadanej godzinie. Zupełnie sam, bez pomocy zewnętrznych źródeł, magic packet i Wake-On-LAN. Wykorzystać można do tego rtcwake. Można to wykorzystać do oszczędzania energii (i zużycia sprzętu), a przy tym nie musieć włączać komputera ręcznie, nie czekać na jego uruchomienie, ogólnie – mieć wrażenie, że działa on cały czas.

W szczególności można zrobić z komputera budzik (włączy się o zadanej godzinie i np. odtworzy zadany utwór albo stację radiową) czy też do maszynki przyjmującej backupy (nie musi być włączona cały czas, wystarczy włączyć ją na czas transferu backupu i wyłączyć po ich przesłaniu). Automagiczne włączanie przydać się może także w firmie, gdzie Linux pełni rolę serwera NAS i wydruku – nic nie stoi na przeszkodzie, by wyłączał się po pracy (np. 18:00), a uruchamiał przed przyjściem pierwszych pracowników (np. 7:00).

Wszystko to można osiągnąć za pomocą programu rtcwake będącego częścią util-linux z odpowiednimi parametrami.

Na początek warto jednak pamiętać, że wyłączenie wyłączeniu nierówne. Program rtcwake obsługuje m.in. następujące tryby wyłączenia (wybierane przełącznikiem -m):

  • standby – stan ACPI S1. Minimalne oszczędności energii, błyskawiczny powrót do działającego systemu. Tryb domyślny.
  • mem – stan ACPI S3 (Suspend-to-RAM). Wyłączone jest wszystko, poza pamięcią RAM. Duże oszczędności energii, bardzo szybkie wybudzanie.
  • disk – ACPI state S4 (Suspend-to-disk). Wyłączenie wszystkiego, stan maszyny zapisywany jest na dysku. Stosunkowo wolne wybudzanie z uwagi na konieczność odczytu zawartości pamięci RAM z dysku.
  • off -ACPI state S5 (Poweroff). Wyłączenie systemu. Nie jest oficjalnie wspierane prze ACPI, ale zwykle działa.

Niestety, rtcwake posiada jedną poważną wadę – nie pozwala na podanie czasu wybudzenia w „ludzki” sposób. Można jedynie podać za ile sekund ma nastąpić wybudzenie albo czas w postaci Unix time. Mało wygodne. Oczywiście można to obejść przy pomocy skryptów (patrz linki).

Ja chwalę sobie tryb mem i używam często wieczorem, żeby rano mieć włączony komputer. Przy okazji często budzę się dźwiękiem włączanego komputera (nie, nie ustawiam muzyki). Skryptów nie używam, po prostu usypiam kompa na ten sam okres czasu, osiem godzin, przy pomocy polecenia:

rtcwake -s 28800 -m mem

Da się oczywiście zrobić więcej/lepiej ale… jakoś nie mam potrzeby.

Więcej o rtcwake AKA warto przeczytać:

  1. http://czytelnia.ubuntu.pl/index.php/2012/05/23/automatycznie-wybudzanie-z-hibernacji-budzik/ – dobry opis po polsku, dobry skrypt
  2. http://blog.loleksy.pl/2014/01/28/reuse-an-old-laptop-or-netbook-as-a-vps-backup-solution/ – skrypt do backupu z wykorzystaniem rtcwake

Software RAID i wypadnięcie dysku – HOWTO

Coś złego zaczęło dziać się z jednym z dysków w jednym z desktopów. Wygląda, jakby startował, a następnie robił restart. Głośne cyknięcie, rozkręcanie się dysku, a w tym czasie system stoi. Albo umiera zasilacz, albo dysk. Albo coś gdzieś nie styka.

Ponieważ w moje ręce wpadł inny dysk, postanowiłem podłączyć go do sprawnego komputera, zdiagnozować, wyzerować i zamienić z dyskiem w padającym desktopie.

Wszystko byłoby fajnie, ale w komputerze, w którym chciałem dokonać diagnostyki jest już software RAID. Po podłączeniu dysku do diagnostyki (IDE) system wstał, ale… tylko z jednym dyskiem (zdegradowany RAID). Podłączanego dysku też nie widział. Efekt był taki, że po odpięciu dysku do diagnostyki i uruchomieniu systemu, przywitał mnie rozjechany RAID (md0):

cat /proc/mdstat 
Personalities : [raid1]
md127 : active (auto-read-only) raid1 sda1[0]
      57584256 blocks super 1.2 [2/1] [U_]
     
md0 : active raid1 sdb2[1]
      57584256 blocks super 1.2 [2/1] [_U]

Natomiast w dmesg widoczny był wpis:

md: kicking non-fresh sda1 from array!

Wszystko jak najbardziej OK, tylko jak teraz poskładać to do kupy? TBH liczyłem, że system sam wykryje, że dysk będący częścią RAID wrócił i że ma stare dane. Czyli zrobi synchronizację. No niestety, nic nie dzieje się automagicznie. Chwila z wyszukiwarką i znalazłem rozwiązanie:

mdadm --stop /dev/md127
mdadm --add /dev/md0 /dev/sda1

Po takich komendach RAID rozpoczął synchronizację, której postęp można sprawdzić przez cat /proc/mdstat.

Tyle w kwestii podłączania dziwnych dysków do desktopa z software RAID. Przyczyną dziwnego zachowania okazało się… moje czytanie instrukcji. Nie zapakowałem dysku jak przyszedł (zlimitowany do 32GB), tylko zmieniłem zworką tryb na auto select. Znaczy tak mi się wydawało, gdyż wszystko wskazuje na to, że opis należy czytać odwrotnie. Jakichkolwiek oznaczeń gdzie dół a gdzie góra oczywiście brak.