freeはシステムの物理メモリとスワップメモリそれぞれに対して使用量と空き容量を表示しカーネルが用いているバッファも表示します。

使用方法

$ /usr/bin/free [オプション]

主なオプションとしては、以下のものがあります。

• -b：メモリの量をバイト単位で表示します。 -kではキロバイト単位(デフォルト) で表示し、-mではメガバイト単位で表示します。
• -t：物理メモリ、スワップメモリの合計を示す行も表示します。
• -o：「バッファの分を増減した行」を表示しません。このオプションを指定しない限り使用中のメモリからバッファメモリを引いた値と未使用のメモリにバッファメモリを足した値を表示します。
• -s：繰り返し実行をする間隔(秒)を指定することでその間隔での繰り返し実行ができます。例えば2秒ごとに繰り返し実行するには free -s 2 となります。間隔は秒未満の短い時間も指定できます。

/usr/bin/freeの表示項目は、以下の通りとなります。

コマンド実行例

[root@localhost ~]# free
          total       used       free     shared    buffers     cached
Mem:        715204     443348     271856          0      39952     291532
-/+ buffers/cache:     111864     603340
Swap:       883564          0     883564

プロセスの状態、メモリの使用状況、ページングの回数、I/Oの回数、CPUの使用率など幅広い情報を取得できます。そのためデータベース等のアプリケーションのチューニングに便利です。

使用方法

$ /usr/bin/vmstat [-n] [間隔[回数]]

オプションの意味は、以下の通りです。

• -n：ヘッダーの表示が一度だけになります。

間隔(秒)とその間隔で繰り返し実行します。回数を指定しているとその回数分実行します。

/usr/bin/vmstatの表示項目は、以下の通りとなります。

コマンド実行例

[root@localhost ~]# vmstat 1 3
procs -----------memory---------- ---swap-- -----io---- --system-- ----cpu----
 r  b   swpd   free   buff  cache   si   so    bi    bo   in    cs us sy id wa
 0  0      0 270752  41080 291576    0    0    13     8 1055   165  1  5 92  2
 0  0      0 270736  41080 291576    0    0     0     0 1012   148  3  3 94  0
 0  0      0 270736  41088 291576    0    0     0    40  954   144  4  2 81 12

/usr/bin/freeコマンドや/usr/bin/vmstatコマンドの統計項目にfreeとcacheがありますが、この項目の意味は注意が必要です。freeとは「空きメモリ」の意味ですが、キャッシュに割り当てられることで減っていきます。したがってfreeが小さいからといってメモリが不十分であるということにはなりません。/usr/bin/vmstatのso項目やアプリケーション側(例データベース)のヒット率等で総合的に判断する必要があります。

例えば、オラクルデータベースでは、オラクルデータベースの機能として、各種のパフォーマンスの統計をとっています。それに基づきオラクルデータベースが使用するメモリの大きさをチューニングしても、それが実メモリの大きさを超えてスワップが発生した場合、オラクルデータベース側からは判断できません。したがってスワップの状況などはOS側で調査すべき重要な統計項目です。

(注目すべき項目)

• vmstatのso項目
• freeコマンドのswap関連項目

例えば、オラクルデータベースでは、オラクルデータベースの機能として、各種のパフォーマンスの統計をとっています。それに基づきオラクルの特定のプロセスが待機していることが判断できるとき、OS側でもその様子を検証することができます。 たとえば、オラクルデータベース側でチェックポイントの完了をログスイッチが待機するという代表的なケースがあります。この場合、オラクル側のシステム統計で、「log file switch (checkpoint incomplte)」という待機統計が上位に待機項目の中で上位に位置づけられます。このようにアプリケーへション側でプロセスが待機していることをOS側でも裏付けるために、Linuxのコマンドを使うことは有効です。

(注目すべき項目)

• vmstatのprocsの「b」
  割り込みを禁止しているプロセスの数を意味します。I/O待ちなどで割り込み不可能なときに発生します。この値は、ゼロであることが望ましく、この項目がゼロより大きな値で推移するとき、プロセスの待機があると判断できます。

次にこれら、パフォーマンスに関して注目すべき項目の簡単なフローについてご紹介します。

1. システム全体の調査
   
   
   1. CPUのアイドル状況をチェック
   2. スワップアウトをチェック
   
   
2. CPU使用率の調査
   
   
   1. システムCPUの使用率のチェック
   2. 実行待ちプロセスのチェック
   3. デバイスの過度な割り込みチェック
   
   
3. ディスク使用率の調査
   
   
   1. ディスク使用率が過度に高いデバイスのチェック
   2. 書き込み要求の比率のチェック