はじめに
システムのパフォーマンスを監視する際、CPU使用率やメモリ使用量だけでなく、割り込み(interrupt)の発生状況も重要な指標となる。
特に、ネットワーク通信やディスクI/Oが頻繁に発生する環境では、割り込み処理がシステムのボトルネックになることがある。
itopは、topコマンドのように割り込みの発生状況をリアルタイムで監視できるシンプルなツールである。
今回は、itopを使って割り込み負荷を確認してみる。
環境
Ubuntu 24.04 LTS
itop 0.1-4.1itopとは
itopは、Linuxシステムの割り込み(interrupt)負荷をtopコマンドのようにリアルタイムで監視するシンプルなツール。/proc/interruptsを開いて監視し、各割り込みの発生頻度を表示する。
主な特徴
/proc/interruptsをtopライクな方法で監視- CPUコアごとの割り込み回数を表示
- 使用中の割り込みだけでなく、すべての割り込みを表示可能
- 指定回数だけ監視して終了するオプションあり
- シンプルで軽量
インストール
sudo apt install itopログ
Reading package lists... Done
Building dependency tree... Done
Reading state information... Done
The following packages were automatically installed and are no longer required:
crack-common gyp libcares2 libgl1-amber-dri libglapi-mesa libjs-async libjs-events libjs-inherits
libjs-is-typedarray libjs-prettify libjs-regenerate libjs-source-map libjs-sprintf-js
libjs-typedarray-to-buffer libllvm17t64 liblttng-ust-common1t64 liblttng-ust-ctl5t64 liblttng-ust1t64
libnotify-bin libqt5x11extras5 libre2-10 libssl-dev libuv1-dev libxcb-damage0 mesa-utils-bin node-abbrev
node-ampproject-remapping node-ansi-regex node-ansi-styles node-aproba node-are-we-there-yet node-arrify
node-async node-async-each node-auto-bind node-babel-plugin-add-module-exports node-babel7-runtime
node-balanced-match node-base64-js node-binary-extensions node-brace-expansion node-busboy
node-camelcase node-caniuse-lite node-chownr node-chrome-trace-event node-ci-info node-cjs-module-lexer
node-cli-boxes node-cli-cursor node-clone node-collection-visit node-color-convert node-color-name
node-colors node-commander node-commondir node-concat-stream node-console-control-strings
node-convert-source-map node-core-js node-core-js-pure node-core-util-is node-data-uri-to-buffer
node-decompress-response node-deep-is node-defaults node-define-property node-delegates node-depd
node-diff node-electron-to-chromium node-encoding node-end-of-stream node-err-code node-error-ex
node-es-module-lexer node-escape-string-regexp node-eslint-utils node-eslint-visitor-keys node-esquery
node-estraverse node-esutils node-events node-fancy-log node-fast-deep-equal node-fast-levenshtein
node-fetch node-find-up node-flatted node-foreground-child node-fs-readdir-recursive
node-fs-write-stream-atomic node-fs.realpath node-function-bind node-get-caller-file node-get-stream
node-get-value node-glob node-globals node-got node-graceful-fs node-growl node-has-flag
node-has-unicode node-has-value node-has-values node-hosted-git-info node-iconv-lite node-ieee754
node-iferr node-imurmurhash node-indent-string node-inflight node-inherits node-ini node-interpret
node-ip node-ip-regex node-is-arrayish node-is-binary-path node-is-buffer node-is-descriptor
node-is-extglob node-is-path-cwd node-is-plain-obj node-is-plain-object node-is-stream
node-is-typedarray node-is-windows node-isarray node-isexe node-isobject node-js-tokens node-json-buffer
node-json-parse-better-errors node-json-schema node-json-schema-traverse node-json-stable-stringify
node-jsonify node-jsonparse node-kind-of node-levn node-loader-runner node-locate-path
node-lodash-packages node-lowercase-keys node-lru-cache node-map-visit node-memfs node-merge-stream
node-mimic-response node-minimatch node-minimist node-minipass node-mute-stream node-n3 node-negotiator
node-npm-run-path node-object-inspect node-object-visit node-once node-optimist node-optionator
node-osenv node-p-cancelable node-p-limit node-p-locate node-p-map node-pascalcase node-path-dirname
node-path-exists node-path-is-absolute node-path-is-inside node-path-type node-pify node-pkg-dir
node-postcss-value-parser node-prelude-ls node-process-nextick-args node-promise-inflight
node-promise-retry node-promzard node-prr node-pump node-punycode node-quick-lru node-randombytes
node-read node-readable-stream node-rechoir node-regenerator-runtime node-regenerator-transform
node-regexpp node-regjsgen node-repeat-string node-require-directory node-require-from-string
node-resolve node-resolve-cwd node-resolve-from node-restore-cursor node-resumer node-retry
node-run-queue node-safe-buffer node-serialize-javascript node-set-blocking node-set-immediate-shim
node-shebang-command node-shebang-regex node-shell-quote node-signal-exit node-slash node-slice-ansi
node-source-list-map node-source-map node-spdx-correct node-spdx-exceptions node-spdx-expression-parse
node-spdx-license-ids node-sprintf-js node-ssri node-stack-utils node-string-decoder node-strip-bom
node-supports-color node-tapable node-terser node-text-table node-through node-time-stamp
node-to-fast-properties node-tslib node-type-check node-typedarray node-typedarray-to-buffer node-undici
node-unicode-canonical-property-names-ecmascript node-unicode-match-property-value-ecmascript
node-unicode-property-aliases-ecmascript node-unset-value node-uri-js node-util-deprecate node-uuid
node-v8flags node-validate-npm-package-license node-wcwidth.js node-webpack-sources node-wordwrap
node-wrappy node-write-file-atomic node-xtend node-y18n node-yallist node-yaml nodejs-doc xbitmaps
Use 'sudo apt autoremove' to remove them.
The following NEW packages will be installed:
itop
0 upgraded, 1 newly installed, 0 to remove and 1 not upgraded.
Need to get 6770 B of archives.
After this operation, 29.7 kB of additional disk space will be used.
Get:1 http://archive.ubuntu.com/ubuntu noble/universe amd64 itop amd64 0.1-4.1 [6770 B]
Fetched 6770 B in 1s (8383 B/s)
Selecting previously unselected package itop.
(Reading database ... 116857 files and directories currently installed.)
Preparing to unpack .../itop_0.1-4.1_amd64.deb ...
Unpacking itop (0.1-4.1) ...
Setting up itop (0.1-4.1) ...
Processing triggers for man-db (2.12.0-4build2) ...使い方
基本的な起動
itop実行すると、/proc/interruptsの内容を監視し、以下のような形式で割り込み情報がリアルタイムで表示される。
INT NAME RATE MAX
0 [CPU2 CPU3 ] 0 Ints/s (max: 0)
8 [ 0 0 ] 0 Ints/s (max: 0)オプション
| オプション | 説明 |
|---|---|
-n <回数> | 指定した回数だけ監視して終了する |
-a | 使用されていない割り込みも含めてすべて表示する |
使用例:
# 10回監視して終了
itop -n 10
# すべての割り込みを表示
itop -a
# 5回監視、すべての割り込みを表示
itop -n 5 -a表示内容の見方
| 項目 | 説明 |
|---|---|
| INT | 割り込み番号(IRQ番号) |
| NAME | 各CPUコアでの割り込み回数 |
| RATE | 1秒あたりの割り込み発生頻度 |
| MAX | 記録された最大割り込み発生頻度 |
キー操作
| キー | 動作 |
|---|---|
q | 終了 |
r | 表示を更新 |
活用してみる
割り込み発生状況の確認
実際にitopを実行すると、各割り込み番号とCPUコアごとの割り込み回数が表示される。
INT NAME RATE MAX
0 [CPU0 CPU1 ] 120 Ints/s (max: 150)
8 [ 15 18 ] 33 Ints/s (max: 45)
16 [1234 5678 ] 1500 Ints/s (max: 2000)INT 0: タイマー割り込み(システムクロック)INT 8: RTC(リアルタイムクロック)INT 16: ネットワークインターフェースなど
高負荷時の動作確認
ネットワーク通信やディスクI/Oが発生している状態でitopを実行すると、該当する割り込み番号のRATEが上昇する。
例えば、大量のファイルをダウンロードしている場合
INT NAME RATE MAX
16 [5000 10000 ] 15000 Ints/s (max: 20000)このように、ネットワーク関連の割り込みが急増していることが確認できる。
割り込みの偏りの確認
CPUコア間で割り込み回数に大きな差がある場合、割り込み処理が特定のコアに集中している可能性がある。
INT NAME RATE MAX
16 [ 10 9990 ] 10000 Ints/s (max: 12000)この例では、CPU1に割り込みが集中しており、IRQアフィニティの設定を見直すことでパフォーマンスが改善する可能性がある。
注意点
itopは/proc/interruptsの監視に特化したツールのため、CPU使用率やメモリ使用量などの総合的なシステム状態はtopやhtopで確認する必要がある- 割り込み頻度が高いからといって、必ずしも問題があるわけではない(高負荷環境では正常な状態)
- 仮想環境では、ホストOSの割り込み処理の影響を受けるため、物理環境とは異なる結果になることがある
- デフォルトでは使用中の割り込みのみ表示されるため、すべて確認したい場合は
-aオプションを使用する
参考
itop - Ubuntu Packages
https://packages.ubuntu.com/noble/admin/itop/proc/interrupts - Linux kernel documentation
https://www.kernel.org/doc/Documentation/filesystems/proc.txtitop - GitHub (original author)
https://github.com/hunz/itop
おわりに
itopは/proc/interruptsをtopライクに監視できるシンプルで軽量なツールだった。
特に、ネットワークやディスクI/Oが頻繁に発生する環境では、割り込み処理がパフォーマンスに影響を与えることがあるため、itopで定期的に確認することが有効だろうか。
-nオプションを使えば、一定時間だけ監視してログに記録するといった使い方もできる。
topやhtopと組み合わせて使うことで、より詳細なシステムのパフォーマンス分析が可能と思われる。