システムコールについて

1. システムコールとは

• ユーザーモードの各種プロセスがカーネル処理を呼び出す仕組みのこと
• プロセスは通常ユーザーモードで実行している。カーネル処理を依頼するためにシステムコールを発行すると、CPUにおいて割込みと言うイベントが発生する。
• システムコールの種類
• プロセス生成・削除
• メモリ確保・解放
• プロセス間通信
• ネットワーク操作
• ファイルシステム操作
• ファイル操作（デバイスアクセス）

2. straceコマンド

• プロセスが呼び出すシステムコールをトレースし、その内容を表示することができる。

参考：strace コマンドの使い方をまとめてみた

3. sarコマンド

• ユーザーモードとカーネルモードの割合を表示可能。
• それぞれのカラムの意味
• CPU : 各コアの意味。下記例では4コア搭載されている。ALLは全コアの平均
• %user : ユーザが利用しているCPU使用率
• %nice : nice値を変更しているプロセスのCPU使用率
• %system : システムが利用しているCPU使用率。ここがカーネルモードの割合
• %iowait : IO待ちしているCPU使用率
• %steal : ゲストOSが割り当て要求をしたが、割り当ててもらえなかったCPU使用率
• %idle : 待機中のCPU使用率

実行結果例

[root@m2aet101 ~]# sar -P ALL 1
Linux 3.10.0-229.el7.x86_64 (m2aet101)  2018年03月25日  _x86_64_        (4 CPU)

18時58分16秒     CPU     %user     %nice   %system   %iowait    %steal     %idle
18時58分17秒     all      0.50      0.00      0.00      0.00      0.00     99.50
18時58分17秒       0      1.00      0.00      0.00      0.00      0.00     99.00
18時58分17秒       1      1.00      0.00      0.00      0.00      0.00     99.00
18時58分17秒       2      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00    100.00
18時58分17秒       3      0.99      0.00      0.99      0.00      0.00     98.02

18時58分17秒     CPU     %user     %nice   %system   %iowait    %steal     %idle
18時58分18秒     all      0.50      0.00      0.50      0.00      0.00     99.00
18時58分18秒       0      1.01      0.00      0.00      0.00      0.00     98.99
18時58分18秒       1      0.00      0.00      1.00      0.00      0.00     99.00
18時58分18秒       2      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00    100.00
18時58分18秒       3      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00    100.00

• 一概には言えないが、%systemが数10%くらいになっている場合は不要なシステムコールを発行していたり、システム負荷が高すぎる可能性があるため注意。

• straceに「-T」オプションを付けて実行することで各種システムコールの処理にかかった時間を表示可能。（単位：マイクロ秒）
  参考：Linux - sarコマンドについて