Калі пераменная асяроддзя паскарае працэс у 40 разоў

Сёння мы хочам расказаць пра некаторыя апошнія апдэйты сістэмы Sherlock [гэта высокапрадукцыйны кластар Стэнфардскага універсітэта — заўв. зав.], якія значна паскараюць лістынг файлаў у каталогах з вялікай колькасцю запісаў.

У адрозненне ад звычайных артыкулаў, гэта хутчэй інсайдэрская справаздача аб тым, як адбываецца рэгулярная праца над Sherlock, каб падтрымліваць яго ў найлепшым выглядзе для нашых карыстальнікаў. Спадзяемся ў будучыні публікаваць больш такіх артыкулаў.

Лістынг шматлікіх файлаў займае час

Усё пачалося з пытання ў тэхпадтрымку ад карыстальніка. Ён паведаміў аб праблеме, што выкананне ls займае некалькі хвілін у каталогу з больш за 15 000 запісаў у $SCRATCH [каталог для часовых файлаў - заўв. зав.].

Тысячы файлаў у адным каталогу звычайна ствараюць цяжкасці для файлавай сістэмы і такое вызначана не рэкамендуецца. Карыстальнік ведаў гэта і прызнаў, што гэта нядобра, але згадаў, што на яго наўтбуку лістынг выконваецца ў 1000 разоў хутчэй, чым у Sherlock. Вядома, гэта нас закранула. Таму мы зазірнулі глыбей.

Таму што ls выглядае прыгожа

Мы разгледзелі, што на самой справе робіць ls пры лістынгу каталога, і чаму працэс займае так шмат часу. У большасці сучасных дыстрыбутываў ls па змаўчанні выконваецца як ls --color=auto, таму што ўсім падабаецца расфарбоўка.

Але прыгожыя колеры маюць свой кошт: для кожнага файла ls павінен атрымаць інфармацыю аб тыпе файла, яго дазволах, сцягах, пашыраных атрыбутах і таму падобным, каб абраць адпаведны колер.

Адно з простых рашэнняў праблемы - наогул адключыць колер у ls, але прадстаўце абурэнне карыстачоў. Ні ў якім разе нельга забіраць каляровую выснову, мы не монстры.

Таму мы зазірнулі глыбей. ls размалёўвае запісы праз зменную асяроддзя LS_COLORS, якую задае dircolors(1) на аснове файла канфігурацыі dir_colors(5). Так, выкананы файл счытвае канфігурацыйны файл для стварэння зменнага асяроддзя, якую потым выкарыстоўвае ls (а калі вы не ведаеце аб файлах дзверы (do), то dir_colors спрацуе, нягледзячы ні на што).

Разбярэмся падрабязней

Каб вызначыць, якая са схем расквечвання выклікае запаволенне, мы стварылі эксперыментальнае асяроддзе:

$ mkdir $SCRATCH/dont
$ touch $SCRATCH/dont/{1..10000} # don't try this at home!
$ time ls --color=always $SCRATCH/dont | wc -l
10000

real    0m12.758s
user    0m0.104s
sys     0m0.699s

12,7 секунд для 10 файлаў, не вельмі добра.

Дарэчы, патрэбен сцяг --color=always: хоць ён звяртаецца ў ls --color=auto, Але ls выяўляе, калі ён не падлучаны да тэрмінала (напрыклад, па канале або з перанакіраваннем выдачы) і адключае размалёўку, калі ўсталявана значэнне auto. Разумны хлопец.

Дык што ж займае столькі часу? Мы паглядзелі з дапамогай strace:

$ strace -c ls --color=always $SCRATCH/dont | wc -l
10000
% time     seconds  usecs/call     calls    errors syscall
------ ----------- ----------- --------- --------- ----------------
 44.21    0.186617          19     10000           lstat
 42.60    0.179807          18     10000     10000 getxattr
 12.19    0.051438           5     10000           capget
  0.71    0.003002          38        80           getdents
  0.07    0.000305          10        30           mmap
  0.05    0.000217          12        18           mprotect
  0.03    0.000135          14        10           read
  0.03    0.000123          11        11           open
  0.02    0.000082           6        14           close
[...]

Нічога сабе: 10 000 выклікаў lstat(), 10 000 выклікаў getxattr() (якія ўсе церпяць няўдачу, таму што ў нашым асяроддзі няма атрыбутаў, якія шукае ls), 10 000 выклікаў capget().

Напэўна, гэта можна аптымізаваць.

Атрыбут capabilities? Нэа

Прытрымліваючыся парадаў бага 10-гадовай даўніны, мы паспрабавалі адключыць праверку атрыбуту магчымасці:

$ eval $(dircolors -b | sed s/ca=[^:]*:/ca=:/)
$ time strace -c ls --color=always $SCRATCH/dont | wc -l
10000
% time     seconds  usecs/call     calls    errors syscall
------ ----------- ----------- --------- --------- ----------------
 98.95    0.423443          42     10000           lstat
  0.78    0.003353          42        80           getdents
  0.04    0.000188          10        18           mprotect
  0.04    0.000181           6        30           mmap
  0.02    0.000085           9        10           read
  0.02    0.000084          28         3           mremap
  0.02    0.000077           7        11           open
  0.02    0.000066           5        14           close
[...]
------ ----------- ----------- --------- --------- ----------------
100.00    0.427920                 10221         6 total

real    0m8.160s
user    0m0.115s
sys     0m0.961s

Ух ты, паскарэнне да 8 секунд! Мы пазбавіліся ўсіх гэтых дарагіх выклікаў getxattr(), і выклікі capget() таксама зніклі, выдатна.

Але яшчэ засталіся гэтыя надакучлівыя выклікі lstat(), хоць…

Колькі трэба кветак?

Таму мы больш падрабязна разгледзелі LS_COLORS.

Спачатку проста адключылі гэтую зменную:

$ echo $LS_COLORS
rs=0:di=01;34:ln=01;36:mh=00:pi=40;33:so=01;35:do=01;35:bd=40;33;01:cd=40;33;01:or=40;31;01:su=37;41:sg=30;43:ca=:tw=30;42:ow=34;42:st=37;44:ex=01;32:*.tar=01;31:*.tgz=01;31:*.arc=01;31:*.arj=01;31:*.taz=01;31:*.lha=01;31:*.lz4=01;31:*.lzh=01;31:*.lzma=01;31:*.tlz=01;31:*.txz=01;31:*.tzo=01;31:*.t7z=01;31:*.zip=01;31:*.z=01;31:*.Z=01;31:*.dz=01;31:*.gz=01;31:*.lrz=01;31:*.lz=01;31:*.lzo=01;31:*.xz=01;31:*.bz2=01;31:*.bz=01;31:*.tbz=01;31:*.tbz2=01;31:*.tz=01;31:*.deb=01;31:*.rpm=01;31:*.jar=01;31:*.war=01;31:*.ear=01;31:*.sar=01;31:*.rar=01;31:*.alz=01;31:*.ace=01;31:*.zoo=01;31:*.cpio=01;31:*.7z=01;31:*.rz=01;31:*.cab=01;31:*.jpg=01;35:*.jpeg=01;35:*.gif=01;35:*.bmp=01;35:*.pbm=01;35:*.pgm=01;35:*.ppm=01;35:*.tga=01;35:*.xbm=01;35:*.xpm=01;35:*.tif=01;35:*.tiff=01;35:*.png=01;35:*.svg=01;35:*.svgz=01;35:*.mng=01;35:*.pcx=01;35:*.mov=01;35:*.mpg=01;35:*.mpeg=01;35:*.m2v=01;35:*.mkv=01;35:*.webm=01;35:*.ogm=01;35:*.mp4=01;35:*.m4v=01;35:*.mp4v=01;35:*.vob=01;35:*.qt=01;35:*.nuv=01;35:*.wmv=01;35:*.asf=01;35:*.rm=01;35:*.rmvb=01;35:*.flc=01;35:*.avi=01;35:*.fli=01;35:*.flv=01;35:*.gl=01;35:*.dl=01;35:*.xcf=01;35:*.xwd=01;35:*.yuv=01;35:*.cgm=01;35:*.emf=01;35:*.axv=01;35:*.anx=01;35:*.ogv=01;35:*.ogx=01;35:*.aac=00;36:*.au=00;36:*.flac=00;36:*.mid=00;36:*.midi=00;36:*.mka=00;36:*.mp3=00;36:*.mpc=00;36:*.ogg=00;36:*.ra=00;36:*.wav=00;36:*.axa=00;36:*.oga=00;36:*.spx=00;36:*.xspf=00;36:
$ unset LS_COLORS
$ echo $LS_COLORS

$  time ls --color=always $SCRATCH/dont | wc -l
10000

real    0m13.037s
user    0m0.077s
sys     0m1.092s

Што!?! Па-ранейшаму 13 секунд?

Аказваецца, калі пераменная асяроддзя LS_COLORS не вызначана або адсутнічае толькі адзін з яе элементаў <type>=color:, яна па змаўчанні выкарыстоўвае ўбудаваную базу дадзеных і ўсё роўна выкарыстоўвае колеры. Таму, калі вы жадаеце адключыць размалёўку для вызначанага тыпу файла, вам трэба перавызначыць яе з дапамогай <type>=: або <type> 00 у файле DIR_COLORS.

Пасля мноства спроб і памылак мы звузілі круг пошуку да гэтага:

EXEC 00
SETUID 00
SETGID 00
CAPABILITY 00

што запісваецца як

LS_COLORS='ex=00:su=00:sg=00:ca=00:'

Гэта азначае: не размалёўвай файлы ні па атрубуту магчымасці, але па бітах setuid/setgid, ні па сцягу выканальнасці.

Паскараем ls

І калі не рабіць ніводнай з гэтых праверак, то выклікі lstat() знікаюць, і зараз зусім іншая справа:

$ export LS_COLORS='ex=00:su=00:sg=00:ca=00:'
$ time strace -c ls --color=always $SCRATCH/dont | wc -l
10000
% time     seconds  usecs/call     calls    errors syscall
------ ----------- ----------- --------- --------- ----------------
 63.02    0.002865          36        80           getdents
  8.10    0.000368          12        30           mmap
  5.72    0.000260          14        18           mprotect
  3.72    0.000169          15        11           open
  2.79    0.000127          13        10           read
[...]
------ ----------- ----------- --------- --------- ----------------
100.00    0.004546                   221         6 total

real    0m0.337s
user    0m0.032s
sys     0m0.029s

0,3 секунды на спісе 10 файлаў, рэкорд.

Наладжваем Sherlock

Ад 13 секунд з наладамі па змаўчанні да 0,3 секунды з невялікай наладай LS_COLORS азначае 40-разовае паскарэнне за кошт адсутнасці setuid / setgid і размаляваных выкананых файлаў. Не такая вялікая страта.

Вядома, зараз гэта наладжана ў Sherlock для кожнага карыстальніка.

Але калі вы жадаеце вярнуць размалёўку, то можаце проста вярнуцца да налад па змаўчанні:

$ unset LS_COLORS

Але тады на каталогах з вялікай колькасцю файлаў абавязкова заварвайце каву, пакуль працуе ls.

Крыніца: habr.com

Дадаць каментар