Lab 8: Monitoraggio di Sistema e dei processi¶

Obiettivi¶

Dopo aver completato questo laboratorio, sarete in grado di:

• visualizzare e gestire i processi
• terminare i processi anomali
• modificare la priorità di processo

Tempo stimato per completare questo laboratorio: 60 minuti

Introduzione¶

Questi esercizi trattano vari argomenti relativi al monitoraggio e alla gestione dei processi su sistemi Linux. Gli argomenti trattati includono l'identificazione e il controllo dei processi, la gestione delle priorità dei processi, la gestione dei segnali, il monitoraggio delle risorse e la gestione dei “cgroup”.

Esercizio 1¶

Esplorazione con ps e /proc¶

Esplorare e identificare il primo processo di sistema¶

1. Accedere al sistema come un utente qualsiasi.

2. Trovare il nome del processo con ID 1 utilizzando /proc.

cat /proc/1/comm

!!! question "Domanda"

 Qual è il nome del processo con PID 1?

1. Visualizzare il nome e il percorso dell'eseguibile che si trova dietro al processo con PID 1.

ls -l /proc/1/exe

!!! question "Domanda"

 Qual è il percorso dell'eseguibile dietro il PID 1?

1. Utilizzare il comando ps per scoprire il nome del processo o del programma associato al PID 1.

ps -p 1 -o comm=

!!! question "Domanda"

 Il comando `ps` conferma il nome del processo?

1. Utilizzare il comando ps per visualizzare il percorso completo e gli eventuali argomenti della riga di comando del processo o del programma associato al PID 1.

ps -p 1 -o args=

!!! question "Domanda"

 Qual è il percorso completo e gli argomenti della riga di comando per il processo con PID 1?

!!! question "Domanda"

 Perché il processo con PID 1 è importante su un sistema Linux?

Visualizzazione delle informazioni dettagliate sul processo utilizzando ps¶

I seguenti passaggi mostrano come utilizzare ps per visualizzare le informazioni di base sui processi.

1. Utilizzare il comando ps per visualizzare un elenco di tutti i processi in una struttura ad albero.

ps auxf

!!! question "Domanda"

 Qual è la struttura dell'elenco dei processi e quali informazioni vengono visualizzate?

1. Filtrare l'elenco in modo da visualizzare solo i processi associati a un utente specifico, ad esempio l'utente “root”.

ps -U root

Verificare che vengano visualizzati solo i processi relativi all'utente “root”.

1. Mostrare i processi in un formato dettagliato, inclusi l'albero dei processi e i thread. Digitare:

ps -eH

!!! question "Domanda"

 Quali ulteriori dettagli vengono mostrati in questo formato?

1. Visualizzare i processi ordinati in base all'utilizzo della CPU in ordine decrescente.

ps aux --sort=-%cpu

!!! question "Domanda"

 Quale processo sta consumando più CPU?

Esercizio 2¶

Gestione dei processi con kill¶

Per terminare un processo utilizzando kill¶

1. Avviare un processo di sospensione a lungo termine in background e visualizzare il PID sul terminale. Digitare:

(sleep 3600 & MYPROC1=$! && echo PID is: $MYPROC1) 2>/dev/null

OUTPUT:

PID is: 1331933

Prendere nota del PID del nuovo processo sul sistema. Il PID viene salvato anche nella variabile $MYPROC1.

1. Inviare un segnale di chiusura (SIGTERM) al processo sleep.

kill $MYPROC1

Sostituire $MYPROC1 con il PID effettivo ottenuto al punto 1.

1. Verificare se il processo è terminato utilizzando ps e ps aux.

ps aux | grep -v grep | grep sleep

Per terminare i processi utilizzando i segnali kill¶

1. Avviare un nuovo processo in sospeso e prendere nota del suo PID. Digitare:

(sleep 3600 & MYPROC2=$! && echo PID is: $MYPROC2) 2>/dev/null

OUTPUT:

PID is: 1333258

1. Inviare un segnale diverso (ad esempio, SIGHUP) al nuovo processo in sospeso. Digitare:

kill -1 $MYPROC2

Verificare che $MYPROC2 non sia più presente nella tabella dei processi.

1. Avviare un nuovo processo ping e prendere nota del suo PID. Digitare:

{ ping localhost > /dev/null 2>&1 & MYPROC3=$!; } \
    2>/dev/null; echo "PID is: $MYPROC3"

1. Utilizzare il comando kill per inviare un segnale SIGTERM al processo ping. Digitare:

kill -15 $MYPROC3

Sostituire MYPROC3 con il PID effettivo del processo sul vostro sistema.

1. Avviare un processo di lunga durata utilizzando il comando cat. Digitare:

{ cat /dev/random > /dev/null 2>&1 & MYPROC4=$!; } \
 2>/dev/null; echo PID is: $MYPROC4

Prendere nota del PID del processo sul vostro sistema.

1. Utilizzare kill per terminare forzatamente il processo inviando un segnale SIGKILL.

kill -9 $MYPROC4

Verificare che il processo sia terminato.

!!! question "Domanda"

 Spiegare lo scopo dell'invio di segnali ai processi utilizzando il comando `kill` e il significato dei diversi tipi di segnale.

Esercizio 3¶

Monitoraggio delle risorse di sistema con top¶

Monitorare l'utilizzo delle risorse di sistema con top¶

1. Eseguire il comando top per visualizzare le statistiche di sistema in tempo reale.

top

!!! question "Domanda"

 Quali informazioni vengono visualizzate nell'interfaccia superiore?

1. Osservare l'utilizzo della CPU e della memoria dei processi nell'interfaccia superiore.

!!! question "Domanda"

 Quali processi consumano più CPU e memoria?

1. Ordinare i processi in top in base all'utilizzo della CPU (premere P) e all'utilizzo della memoria (premere M).

!!! question "Domanda"

 Quali sono i processi che consumano più CPU e memoria dopo l'ordinamento?

Monitorare l'utilizzo della CPU e della memoria per processi specifici utilizzando top¶

1. Creare un file di dimensioni arbitrarie pari a 512 Mb contenente dati casuali.

sudo fallocate -l 512M  ~/large-file.data

1. Avviare un processo che richieda molte risorse, come la compressione di file di grandi dimensioni.

 tar -czf archive.tar.gz /path/to/large/directory

1. Aprire il comando top per monitorare l'utilizzo della CPU e della memoria.

 top

1. Individuare e selezionare il processo che richiede molte risorse nell'interfaccia superiore.

!!! question "Domanda"

 Qual è l'ID del processo e l'utilizzo delle risorse del processo intensivo?

1. Modificare l'ordine di ordinamento in top per visualizzare i processi che utilizzano più CPU o memoria (premere P o M).

!!! question "Domanda"

 Qual è il processo che si trova in cima alla lista dopo l'ordinamento?

1. Uscire da top premendo q.

Monitorare i processi e l'utilizzo delle risorse utilizzando top¶

1. Avviare il comando top in modalità interattiva.

top

!!! question "Domanda"

 Quali informazioni vengono visualizzate nella schermata superiore?

1. Utilizzare il tasto 1 per visualizzare un riepilogo dell'utilizzo dei singoli core della CPU.

!!! question "Domanda"

 Qual è la ripartizione dell'utilizzo del core della CPU per ciascun core?

1. Premere u per visualizzare i processi di un utente specifico. Inserire il vostro nome utente.

!!! question "Domanda"

 Quali processi sono attualmente in esecuzione per il vostro utente?

1. Ordinare i processi in base all'utilizzo della memoria (premere M) e osservare i processi che consumano più memoria.

!!! question "Domanda"

 Quali processi stanno utilizzando più memoria?

1. Uscire da top premendo q.

!!! question "Domanda"

 Spiegare l'importanza del monitoraggio delle risorse di sistema mediante il comando `top` e come questo possa aiutare a risolvere i problemi relativi alle prestazioni.

Esercizio 4¶

Modifica della priorità di un processo con nice e renice¶

Regolare la priorità del processo utilizzando nice¶

1. Avviare un processo che richieda un uso intensivo della CPU con priorità predefinita/normale. Digitare:

bash -c  'while true; do echo "Default priority: The PID is $$"; done'

OUTPUT:

Default priority: The PID is 2185209
Default priority: The PID is 2185209
Default priority: The PID is 2185209
....<SNIP>...

Dall'output, il valore del PID sul nostro sistema di esempio è 2185209.

Il valore del PID sarà diverso sul vostro sistema.

Si noti il valore del PID visualizzato continuamente sullo schermo del vostro sistema.

1. In un altro terminale, utilizzando il valore PID, controllare la priorità predefinita del processo utilizzando ps. Digitare:

ps -p <PID> -o ni

!!! question "Domanda"

 Qual è la priorità predefinita del processo in esecuzione (valore `nice`)?

1. Utilizzando il PID del processo stampato, terminare il processo utilizzando il comando kill.

2. Utilizzando il comando nice, riavviare un processo simile con un valore di niceness inferiore (ovvero più favorevole al processo O con priorità più alta). Utilizzare un valore nice pari a -20. Digitare:

nice -n -20 bash -c  'while true; do echo "High priority: The PID is $$"; done'

1. Utilizzando il valore del PID, controllare la priorità del processo utilizzando ps. Digitare:

ps -p <PID> -o ni

!!! question "Domanda"

 La priorità del processo è stata impostata correttamente?

1. Premendo contemporaneamente i tasti Ctrl+C sulla tastiera terminare il nuovo processo ad alta priorità.

2. Utilizzando nuovamente il comando nice, riavviare un altro processo, ma questa volta con un valore di niceness più alto (cioè meno favorevole al processo O con priorità inferiore). Utilizzare un valore nice pari a 19 Digitare:

 nice -n 19 bash -c  'while true; do echo "Low priority: The PID is $$"; done'

OUTPUT:

Low priority: The PID is 2180254
Low priority: The PID is 2180254
...<SNIP>...

1. Controllare la priorità personalizzata del processo utilizzando ps. Digitare:

ps -p <PID> -o ni

1. Premere contemporaneamente i tasti Ctrl+C sulla tastiera per terminare il nuovo processo a bassa priorità.

2. Provare a modificare la priorità dei diversi processi assegnando valori più alti o più bassi e osservare l'impatto sull'utilizzo delle risorse del processo.

Per regolare la priorità di un processo in esecuzione utilizzando renice¶

1. Avviare un processo che richieda un uso intensivo della CPU, come un calcolo matematico complesso con l'utilità md5sum. Digitare:

find / -path '/proc/*' -prune -o -type f -exec md5sum {} \; > /dev/null

1. Utilizzare il comando ps per individuare il PID del processo find/md5sum precedente. Digitare:

ps -C find -o pid=

OUTPUT:

2577072

Dall'output, il valore del PID sul sistema di esempio è 2577072.

Il valore del PID sarà diverso sul vostro sistema.

Prendere nota del valore del PID sul sistema.

1. Utilizzare il comando renice per impostare la priorità del processo find/md5sum in esecuzione su un valore di niceness inferiore (ad esempio, -10, priorità più alta). Digitare:

renice  -n -10 -p $(ps -C find -o pid=)

OUTPUT:

<PID> (process ID) old priority 0, new priority -10

Sostituire <PID> (sopra) con il PID effettivo del processo in esecuzione.

1. Monitorare l'utilizzo delle risorse per il processo find/md5sum, utilizzando top (o htop). Digitare:

top -cp $(ps -C find -o pid=)

!!! question "Domanda"

 Il processo ora riceve una quota maggiore di risorse della CPU?

1. Modificare la priorità del processo find/md5sum impostando un valore nice più alto (ad esempio 10, priorità più bassa). Digitare:

renice  -n 10 -p <PID>

OUTPUT:

2338530 (process ID) old priority -10, new priority 10

Sostituire <PID> (sopra) con il PID effettivo del processo in esecuzione.

!!! question "Domanda"

 Spiegare come viene utilizzato il comando `nice` per regolare le priorità dei processi e come influisce sull'allocazione delle risorse di sistema.

1. Premere contemporaneamente i tasti Ctrl+C sulla tastiera per interrompere il processo find/md5sum . È anche possibile utilizzare il comando kill per ottenere lo stesso risultato.

Esercizio 5¶

Identificazione dei processi con pgrep¶

Trovare i processi in base al nome utilizzando pgrep¶

1. Utilizzare il comando pgrep per identificare tutti i processi associati a un programma o servizio specifico, come ad esempio sshd.

pgrep sshd

!!! question "Domanda"

 Quali sono gli ID dei processi `sshd`?

1. Verificare l'esistenza dei processi identificati utilizzando il comando ps.

 ps -p <PID1,PID2,...>

Sostituire “” con gli ID di processo ottenuti al punto 1.

1. Utilizzare il comando pgrep per identificare i processi con un nome specifico, ad esempio “cron”.

pgrep cron

!!! question "Domanda"

 Esistono processi con il nome “cron”?

!!! question "Domanda"

 Spiegare la differenza tra l'uso di `ps` e `pgrep` per identificare e gestire i processi.

Esercizio 6¶

Processi in foreground e in background¶

Questo esercizio riguarda la gestione dei processi con fg e bg.

Gestire i processi in background e in primo piano utilizzando bg e fg¶

1. Avviare un processo long-running in foreground. Ad esempio, si può usare un comando semplice come sleep. Digitare:

sleep 300

1. Sospendere il processo in foreground premendo Ctrl+Z sulla tastiera. Questo dovrebbe riportarvi al prompt della shell.

2. Elencare i processi sospesi utilizzando il comando jobs. Digitare:

jobs

!!! question "Domanda"

 Qual è lo stato del lavoro sospeso?

1. Riportare il processo sospeso in foreground utilizzando il comando fg.

fg

!!! question "Domanda"

 Cosa succede quando si riporta il lavoro in foreground?

1. Sospendere nuovamente il processo utilizzando Ctrl+Z, quindi spostarlo in background utilizzando il comando bg.

bg

!!! question "Domanda"

 Qual è lo stato attuale del lavoro?

!!! question "Domanda"

 Spiegare lo scopo dei processi in primo piano e in background e come vengono gestiti utilizzando i comandi `fg` e `bg`.

Avviare un processo in background¶

1. Il simbolo & può avviare un processo che viene immediatamente eseguito in background. Ad esempio, per avviare il comando sleep in background, digitare:

sleep 300 &

Sospendere il processo in esecuzione utilizzando Ctrl+Z.

1. Elencare lo stato di tutti i jobs attivi. Digitare:

jobs -l

!!! question "Domanda"

 Qual è lo stato del processo “sleep 300”?

1. Riportare il processo in background in primo piano utilizzando il comando fg.

fg

1. Terminare anticipatamente il processo sleep inviandogli il segnale SIGSTOP premendo Ctrl+C.

Per gestire i processi interattivi utilizzando bg e fg¶

1. Avviare un processo interattivo come l'editor di testo vi per creare e modificare un file di testo di esempio denominato “foobar.txt”. Digitare:

vi foobar1.txt

Sospendere il processo in esecuzione utilizzando Ctrl + Z.

Utilizzare il comando bg per spostare il processo sospeso in background.

bg

!!! question "Domanda"

 Il processo è ora in esecuzione in background?

1. Inserire “Hello” all'interno del file foobar1.txt nel vostro editor vi.

2. Sospendere la sessione di modifica del testo vi in esecuzione premendo Ctrl+Z.

3. Avviare un'altra sessione separata dell'editor vi per creare un altro file di testo denominato “foobar2.txt”. Digitare:

vi foobar2.txt

1. Inserire il testo di esempio “Hi inside foobar2.txt” nella seconda sessione di vi.

2. Sospendere la seconda sessione vi utilizzando Ctrl+Z.

3. Elencare lo stato di tutti i job sul terminale corrente. Digitare:

jobs -l

OUTPUT:

[1]- 2977364 Stopped       vi foobar1.txt
[2]+ 2977612 Stopped       vi foobar2.txt

Si dovrebbero avere almeno 2 job elencati nell'output. Il numero nella prima colonna dell'output mostra i numeri dei job: [1] e [2].

1. Riprendere e portare in primo piano la prima sessione vi digitando:

fg %1

1. Sospendere nuovamente la prima sessione vi utilizzando Ctrl+Z.

2. Riprendere e portare in foreground la seconda sessione vi digitando:

fg %2

1. Terminare in modo non corretto entrambe le sessioni di modifica vi inviando il segnale KILL a entrambi i processi. Eseguire il comando kill seguito dal comando jobs. Digitare:

 kill -SIGKILL  %1 %2 && jobs

OUTPUT:

[1]-  Killed                  vi foobar1.txt
[2]+  Killed                  vi foobar2.txt

Esercizio 7¶

Identificazione dei processi con pidof¶

Trovare l'ID di processo di un comando in esecuzione utilizzando pidof¶

1. Selezioniamo un processo in esecuzione standard/comune di cui vogliamo trovare l'ID. Useremo systemd come esempio.

2. Utilizzare il comando pidof per trovare l'ID del processo di systemd. Digitare:

pidof systemd

Prendere nota del ID di processo di systemd.

1. Verificare l'esistenza del processo identificato utilizzando il comando ps.

ps -p <PID>

Sostituire <PID> con l'ID del processo ottenuto al punto 2.

!!! question "Domanda"

 Spiegare la differenza tra `pgrep` e `pidof` per trovare l'ID di processo di un comando in esecuzione.

Esercizio 8¶

Esplorazione del filesystem /sys¶

Esplorare il filesystem /sys¶

1. Elencare il contenuto della directory /sys. Digitare:

ls /sys

!!! question "Domanda"

 Che tipo di informazioni sono memorizzate nella directory /sys?

1. Passare a una voce specifica di /sys, ad esempio le informazioni sulla CPU.

cd /sys/devices/system/cpu

1. Elencare il contenuto della directory corrente per esplorare le informazioni relative alla CPU.

ls

!!! question "Domanda"

 Quali informazioni relative alla CPU sono disponibili nel filesystem /sys?

!!! question "Domanda"

 Spiegare lo scopo del filesystem /sys in Linux e il suo ruolo nella gestione dell'hardware e della configurazione del sistema.

Esercizio 9¶

Arresto dei processi in base al nome con pkill¶

Terminare i processi in base al nome utilizzando pkill¶

1. Identificare i processi con un nome specifico, come “firefox”.

pkill firefox

!!! question "Domanda"

 Sono stati terminati tutti i processi con il nome “firefox”?

1. Controllare che lo stato dei processi sia terminato utilizzando ps.

 ps aux | grep firefox

!!! question "Domanda"

 Ci sono processi rimanenti con il nome “firefox”?

Utilizza pkill per terminare forzatamente tutti i processi con un nome specifico.

pkill -9 firefox

Verificare che tutti i processi con il nome “firefox” siano stati terminati.

!!! question "Domanda"

 Qual è la differenza tra l'uso di `kill` e `pkill` per terminare i processi in base al nome?

Esercizio 10¶

Questo esercizio riguarda l'uso del potente comando exec.

Controllo dei processi con exec¶

Rimpiazzare la shell corrente con un altro comando utilizzando exec¶

1. Avviare una nuova sessione shell. Digitare:

bash

1. Lanciare un comando che non esce dalla nuova shell, come un semplice ciclo while.

 while true; do echo "Running..."; done

1. Nella shell corrente, sostituire il comando in esecuzione con uno diverso utilizzando exec.

 exec echo "This replaces the previous command."

Da notare che il comando precedente è stato chiuso e quello nuovo è in esecuzione.

1. Verificare che il vecchio comando non sia più in esecuzione utilizzando ps.

ps aux | grep "while true"

!!! question "Domanda"

 Il comando precedente è ancora in esecuzione?

!!! question "Domanda"

 Spiega come il comando `exec` può sostituire il processo della shell corrente con un comando diverso.

Esercizio 11¶

Gestione dei processi con killall¶

Come kill, killall è un comando che consente di terminare i processi in base al nome anziché al PID. Si possono osservare alcune somiglianze tra l'uso di killall , kill e pkill nella chiusura dei processi.

Terminare i processi in base al nome utilizzando killall¶

1. Identificare i processi con un nome specifico, come “chrome”.

 killall chrome

!!! question "Domanda"

 Sono stati terminati tutti i processi con il nome “chrome”?

1. Controllare che lo stato dei processi sia terminato utilizzando ps.

 ps aux | grep chrome

!!! question "Domanda"

 Ci sono processi rimanenti con il nome “chrome”?

1. Utilizzare killall per terminare forzatamente tutti i processi con un nome specifico.

 killall -9 chrome

Verificare che tutti i processi con il nome “chrome” siano stati chiusi.

!!! question "Domanda"

 In che modo `killall` differisce da `pkill` e `kill` quando si terminano i processi in base al nome?

Esercizio 12¶

Gestione di cgroups¶

Gestire i processi utilizzando cgroups¶

1. Elencare i cgroups esistenti sul vostro sistema.

cat /proc/cgroups

!!! question "Domanda"

 Quali sono i controller `cgroup` disponibili sul vostro sistema?

1. Creare un nuovo cgroup utilizzando il controller della CPU. Nominarlo “mygroup”.

sudo mkdir -p /sys/fs/cgroup/cpu/mygroup

1. Spostare un processo specifico (ad esempio, un comando sleep in esecuzione) nel cgroup “mygroup”.

echo <PID> | sudo tee /sys/fs/cgroup/cpu/mygroup/cgroup.procs

Sostituire <PID> con il PID effettivo del processo.

1. Verificare se il processo è stato spostato nel cgroup “mygroup”.

cat /sys/fs/cgroup/cpu/mygroup/cgroup.procs

!!! question "Domanda"

 Il processo è elencato nel cgroup “mygroup”?

!!! question "Domanda"

 Spiegare il concetto di “cgroups” in Linux e come questi possono gestire e controllare l'allocazione delle risorse per i processi.

Esercizio 13¶

Gestione dei processi con renice¶

Regolare la priorità di un processo in esecuzione utilizzando renice¶

1. Identificare un processo in esecuzione con un PID e una priorità specifici utilizzando ps.

ps -p <PID> -o ni

!!! question "Domanda"

 Qual è l'attuale priorità (valore nice) del processo?

1. Utilizzare il comando renice per modificare la priorità (valore nice) del processo in esecuzione.

renice <PRIORITY> -p <PID>

Sostituire <PRIORITY> con il nuovo valore di priorità che si desidera impostare e <PID> con il PID effettivo del processo.

1. Verificare che la priorità del processo sia cambiata utilizzando ps.

ps -p <PID> -o ni

!!! question "Domanda"

 La priorità ora è diversa?

1. Provare a modificare la priorità impostando un valore più alto o più basso e osservare l'impatto sull'utilizzo delle risorse del processo.

!!! question "Domanda"

 Cosa succede al consumo di risorse del processo con valori nice diversi?

!!! question "Domanda"

 Spiegare come viene utilizzato il comando renice per regolare la priorità dei processi in esecuzione e i suoi effetti sull'utilizzo delle risorse di processo.

Author: Wale Soyinka

Contributors: Steven Spencer, Ganna Zhyrnova