Bài 5. Ứng dụng quản lý tiến trình và tài nguyên

1. Tổng quan về tiến trình và tài nguyên trong Linux

Trong Linux, mọi chương trình đang chạy đều là một tiến trình (process). Hệ điều hành chịu trách nhiệm phân bổ và điều phối các tài nguyên hệ thống cho các tiến trình này, bao gồm:

• CPU (thời gian xử lý)

• RAM (bộ nhớ)

• Swap

• I/O (đĩa, mạng)

• PID (Process ID)

Việc theo dõi, phân tích và kiểm soát tiến trình là kỹ năng cốt lõi đối với:

• Người dùng Linux nâng cao

• Quản trị hệ thống (System Administrator)

• DevOps, SRE

• Môi trường máy chủ, container, cloud

Linux cung cấp nhiều ứng dụng dòng lệnh mạnh mẽ để quản lý tiến trình và tài nguyên, từ mức cơ bản đến chuyên sâu.

2. Lệnh ps – Xem danh sách tiến trình

2.1. Chức năng

ps (process status) dùng để hiển thị ảnh chụp tức thời của các tiến trình đang chạy.

2.2. Cách dùng phổ biến

Hiển thị các tiến trình của terminal hiện tại.

Hiển thị tất cả tiến trình trong hệ thống, bao gồm:

• Tiến trình người dùng

• Tiến trình hệ thống

• Daemon

2.3. Giải thích một số cột quan trọng

• USER: người sở hữu tiến trình

• PID: mã tiến trình

• %CPU: tỷ lệ CPU đang sử dụng

• %MEM: tỷ lệ RAM đang sử dụng

• VSZ / RSS: bộ nhớ ảo / bộ nhớ thực

• STAT: trạng thái tiến trình

• COMMAND: lệnh khởi chạy tiến trình

2.4. Kết hợp với grep

Dùng để tìm nhanh tiến trình theo tên.

3. Lệnh top – Giám sát hệ thống theo thời gian thực

3.1. Chức năng

top hiển thị tình trạng hệ thống theo thời gian thực, bao gồm:

• CPU usage

• RAM, Swap

• Danh sách tiến trình sắp xếp theo mức tiêu thụ tài nguyên

3.2. Cách sử dụng

3.3. Các phím thao tác quan trọng trong top

• q: thoát

• P: sắp xếp theo CPU

• M: sắp xếp theo RAM

• k: kết thúc (kill) tiến trình

• 1: hiển thị CPU từng core

3.4. Khi nào dùng top

• Server chậm bất thường

• CPU load cao

• Nghi ngờ memory leak

• Kiểm tra tiến trình “ăn tài nguyên”

4. Lệnh htop – Phiên bản nâng cao của top

4.1. Giới thiệu

htop là công cụ trực quan và thân thiện hơn top, thường được cài thêm.

4.2. Ưu điểm của htop

• Giao diện màu sắc rõ ràng

• Hiển thị CPU từng core

• Cuộn danh sách tiến trình

• Kill tiến trình bằng phím chức năng

4.3. Khi nên ưu tiên htop

• Giám sát thường xuyên

• Quản trị server

• Môi trường production

5. Lệnh free – Kiểm tra bộ nhớ RAM

5.1. Cách dùng

5.2. Ý nghĩa các cột

• total: tổng RAM

• used: RAM đang sử dụng

• free: RAM trống

• shared: RAM chia sẻ

• buff/cache: bộ nhớ đệm

• available: RAM thực sự có thể dùng

Lưu ý: Linux sử dụng RAM làm cache là bình thường, không phải lãng phí.

6. Lệnh vmstat – Thống kê tài nguyên tổng hợp

6.1. Chức năng

vmstat cung cấp thông tin:

• Bộ nhớ

• Swap

• CPU

• I/O

6.2. Ví dụ

Cập nhật trạng thái hệ thống mỗi giây.

6.3. Ứng dụng thực tế

• Phân tích bottleneck

• Phát hiện thiếu RAM

• Kiểm tra hệ thống có swap nhiều hay không

7. Lệnh iostat – Theo dõi I/O đĩa

7.1. Chức năng

Giám sát hoạt động đọc/ghi của ổ đĩa.

7.2. Khi nào cần iostat

• Hệ thống chậm dù CPU/RAM thấp

• Nghi ngờ nghẽn I/O

• Máy chủ cơ sở dữ liệu

8. Lệnh kill, pkill, nice – Kiểm soát tiến trình

8.1. kill – Kết thúc tiến trình

• -9: ép buộc dừng (SIGKILL)

8.2. pkill – Kết thúc theo tên

8.3. nice và renice – Điều chỉnh ưu tiên CPU

Giá trị nice:

• -20: ưu tiên cao nhất

• 19: ưu tiên thấp nhất

9. Tình huống thực tế trong quản trị hệ thống

9.1. Server chậm

• Dùng top / htop xác định tiến trình gây tải

• Kiểm tra RAM bằng free -h

• Kiểm tra I/O bằng iostat

9.2. Ứng dụng bị treo

• Tìm PID bằng ps

• Kill tiến trình an toàn

• Kiểm tra log kết hợp journalctl

10. Tổng kết

Trong Linux, quản lý tiến trình và tài nguyên không phải là tùy chọn, mà là kỹ năng bắt buộc. Các công cụ như:

• ps

• top / htop

• free

• vmstat

• iostat

• kill, nice

giúp người dùng:

• Hiểu rõ trạng thái hệ thống

• Phát hiện sớm sự cố

• Tối ưu hiệu năng

• Đảm bảo ổn định cho môi trường production