Моя попытка сделать утилиту для очистки Linux

Вступление

Всем привет! Я начинающий разработчик на языке Go. До этого у меня был, так сказать, небольшой опыт, но в виде хобби. Во время изучения я также осваивал Linux, сейчас уже пользуюсь им как основной ОС.

Мой ноутбук довольно слабый, на борту всего 4ГБ ОЗУ, а на Windows существует программа, которая автоматически очищала оперативную память. Поискав в интернете, я понял, что нету такой утилиты, которая быстро и легко могла очистить оперативную память от мусора. Тогда я принялся попробовать написать ее самостоятельно.

В этой статье я расскажу, что я узнал об оперативной памяти и какими способами ее можно очистить.

Немного о кеше оперативной памяти и пример на Go

Немного порыскав в интернете, я нашел информацию о кеше, который копится в оперативной памяти. Всего их два вида:

1. PageCache - это то место, куда ядро складывает данные, которые мы записывали/читали из диска.

2. inode/dentrie - сюда записывается структура файловой системы, расположение файлов и папок.

Для их очистки достаточно ввести одну команду (от суперпользователя):

sync; echo 3 > /proc/sys/vm/drop_caches

Рассмотрим, что же это значит:

• sync - синхронизирует данные на диске с данными в оперативной памяти

• Запись числа 3 в /proc/sys/vm/drop_caches - сигнал для ядра ОС, что необходимо очистить PageCache, inode и dentrie

Вот как выполнение данной команды может выглядеть в Go:

import (
	"os"
	"os/exec"
)

func cleanRamCache() error {
	err := exec.Command("sync").Run()
	if err != nil {
      return err
    }
	err = os.WriteFile("/proc/sys/vm/drop_caches", []byte("3"), 0)
	if err != nil {
      return err
    }
	return nil
}

В данной функции мы выполнили команду sync, а также дали ядру Linux сигнал о том, что нужно освободить кэш, записав число 3 в файл /proc/sys/vm/drop_caches.

Перезагрузка Swap файла

Далее, мы можем повысить производительность, переместив данные из Swap в оперативную память. Для этого используется данная команда (также от суперпользователя):

swapoff -a && swapon -a # Выключение и последующее включение Swap

Вызов данной команды в Go:

import "os/exec"

func restartSwap() error {
	cmd := "swapoff -a && swapon -a"
	err := exec.Command("bash", "-c", cmd).Run()
	if err != nil {
      return err
    }
    return nil
}

Но стоит учесть, что данное действие повысит расход оперативной памяти, так как все данные из Swap перемещаются в неё.

Получение информации об оперативной памяти

Также хотелось реализовать в утилите информацию об оперативной памяти. Для этого я использовал cgo (Вызов функций C из Go):

// #include <unistd.h>
import "C"

import "fmt"

func getRam() (string, string) {
	bTotal := C.sysconf(C._SC_PHYS_PAGES) * C.sysconf(C._SC_PAGE_SIZE)
	gbTotal := float64(bTotal) / 1024 / 1024 / 1024
	fmtTotal := fmt.Sprintf("Total: %.1f GB", gbTotal)

	bFree := C.sysconf(C._SC_AVPHYS_PAGES) * C.sysconf(C._SC_PAGE_SIZE)
	gbFree := float64(bFree) / 1024 / 1024 / 1024
	fmtFree := fmt.Sprintf("Free: %.1f GB", gbFree)

	return fmtTotal, fmtFree
}

Рассмотрим, что выполняет данная функция:

• Получает информацию об объеме оперативной памяти в байтах, используя функцию sysconf с аргументом _SC_PHYS_PAGES (количество страниц физической памяти), переводит в гигабайты и записывает форматированную информацию в fmtTotal

• Делает тоже самое для получения доступной оперативной памяти (_SC_AVPHYS_PAGES)

• Возвращает две строковые переменные с информацией об обьеме оперативной памяти и доступной памяти на данный момент

А зачем вообще это нужно?

Данная утилита была бы полезна людям, которые еще не освоились в Linux, и привыкли к таким программам, как Mem Reduct в Windows. Да, это только маленькая часть того, что можно реализовать в данной программе. Но я уже немного расширил функционал программы, добавив флаги, дополнительные проверки и даже локализацию. Полный код утилиты можно посмотреть моем репозитории. Буду только рад вашим идеям по расширению функционала утилиты. Если вам понравилась эта статья, в следующей я могу описать другие части функционала программы, а также способ автоматизировать очистку. Хорошего вечера!