운영체제 구조 :: 성능관찰(카운터, 추적)

목차

 

운영체제 디버깅

디버깅 : 하드웨어와 소프트웨어에서의 오류를 발견하고 수정하는 행위

 

디버깅을 하기 전에 병목현상이나 시스템의 효율적인 수행을 방해하는 요소를 찾을 수 있어야하는데

 

만약 수행을 하다가 프로세스가 실패를 하게 된다면 시스템 상의 장애가 발생하게 되는데,

 

프로세스의 경우

1. 오류 정보를 로그 파일에 기록하고
2. 프로세스가 사용하던 메모리를 캡쳐한 코어 덤프(예전에는 메모리를 코어라고 불렀다)를 취하고 분석을 위하여 파일로 저장한다.
3. 프로그램과 코어덤프는 디버거에 의해 검사되며 사용자가 분석할 수 있게 한다.

 

커널의 경우

1. 오류 정보를 로그파일에 기록하고
2. 크래시 덤프(커널은 크래시라고 한다)에 저장한다.

프로세스나 커널 등의 장애 분석도 중요하지만 지속적인 성능 관찰 및 조정도 필요하다. 성능 조정은 병목 현상을 제거 함으로서 성능을 향상시키려고 하는 것인데 따라서 이러한 시스템 동작을 측정하고 표시할 수 있는 방법을 가지고 있어야한다. 프로세스 별 혹은  시스템별로의 관찰을 제공하느냐에 따라로 특징이 나뉜다.

 

접근 방식으로는 카운터와 추적 두가지가 존재한다.

---

카운터

커널에서 유지 관리하는  특정 통계의 현재 값에 대한 데이터를 수집한다.

 

시스템 콜 횟수, 네트워크 장치, 디스크에 수행되어있는 작업 수 등을 볼수있다. (예; 작업관리자 등)

카운터의 종류 중 하나

 

Linux 도구의 예시

 

프로세스별

• ps __ 하나의 프로세스 또는 선택된 프로세스에 대한 정보를 보고
• top __ 현재프로세스에 대한 실시간 보고 

시스템 전체

• vmstat __ 메모리 사용량 통계 보고
• netstat __ 네트워크 인터페이스에 대한 통계 보고
• iostat __ 디스크의 I/O 사용량 보고

 

---

추적

시스템 콜과 관련된 단계의 특정 이벤트에 대한 데이터를 수집한다.

 

Linux 도구의 예시

 

프로세스별

• strace __ 프로세스에 의해 호출된 시스템 콜을 추적
• gdb __ 소스레벨 디버거

시스템 전체

• perf __ 리눅스 성능 도구 모음
• topdump __ 네트워크 패킷을 수집한다.

Linux에서 동적 커널 추적을 위한 툴킷인 BCC (BPF Compiler Collection) 는 시스템의 모든 부분을 디버깅 할수 있으면서도 시스템의 안정성을 해치지 않고 할 수 있다.

---