Emacsを高速起動せよ #kansaiemacs
この前の関西Emacsで発表?した内容を完結させた感じのエントリです。この動画の説明です。
みんなEmacsを高速起動したいですよね。ぼくもしたいです。 今回はカーネルの視点からEmacsを高速起動しちゃうよ。
まず実験用に ~/nisehome をHOMEにしてmelpaのパッケージをほぼ全てインストールして、さらにほとんどのパッケージ内のelispをrequireします。すると、めっちゃ起動が遅くなってくれます。具体的に見てみると
$ echo 3 | sudo tee /proc/sys/vm/drop_caches $ HOME=$HOME/nisehome emacs
で(ファイルキャッシュを全て落としてから)起動してやって (emacs-init-time) を見てやると "348.6 seconds" となってます。だいぶおそいですね。やばい感じです。
このままでは今回の高速起動の対象にはできないので、まず新しいnamespaceに閉じ込めて、VNCの中でEmacsを起動します。
criu のwikiページ VNC - CRIU から newns.c とシェルスクリプトをとってきて起動します。
# ./newns ./newvnc env HOME=/home/naota/nisehome DBUS_SYSTEM_BUS_ADDRESS=unix:/tmp/foo /usr/bin/emacs
ここで DBUS_SYSTEM_BUS_ADDRESS を存在しないダミーのファイルに設定することで、システムのdbus、すなわちnamespaceの外のプロセスとのunix socket接続を防止します。
"vncviewer localhost:5925" するとEmacsが立ち上がっていくのがわかります。
pstreeでnewvncのプロセスIDを確認し、このプロセスツリーをダンプします。 lsすると大量にファイルができているのがわかります。ダンプされたデータです。 さらに pstree|grep vnc してもなにも出てきません。さっきあった VNCやEmacsのプロセスは全てダンプされて、停止されています。
# pstree -p|grep Xvnc
|-newvnc(15079)-+-Xvnc(15080)-+-{Xvnc}(15083)
| | |-{Xvnc}(15084)
| | |-{Xvnc}(15085)
| | `-{Xvnc}(15086)
# mkdir emacs-dump; cd emacs-dump
# criu dump -t 15079 --tcp-established
# ls
core-1.img core-7.img fdinfo-12.img filelocks-49.img ids-2.img itimers-2.img packetsk.img pages-7.img rlimit-103.img sigacts-49.img signal-p-5.img tunfile.img
core-103.img core-9.img fdinfo-2.img filelocks-9.img ids-20.img itimers-20.img pagemap-1.img pages-8.img rlimit-106.img sigacts-9.img signal-p-6.img unixsk.img
core-104.img creds-1.img fdinfo-3.img fs-1.img ids-23.img itimers-23.img pagemap-103.img pages-9.img rlimit-13.img signal-p-1.img signal-p-7.img utsns-1.img
core-106.img creds-103.img fdinfo-4.img fs-103.img ids-49.img itimers-49.img pagemap-106.img pipes-data.img rlimit-14.img signal-p-103.img signal-p-9.img vmas-1.img
core-107.img creds-106.img fdinfo-5.img fs-106.img ids-9.img itimers-9.img pagemap-13.img pipes.img rlimit-16.img signal-p-104.img signal-s-1.img vmas-103.img
core-109.img creds-13.img fdinfo-6.img fs-13.img ifaddr-1.img mm-1.img pagemap-14.img posix-timers-1.img rlimit-2.img signal-p-106.img signal-s-103.img vmas-106.img
core-13.img creds-14.img fdinfo-7.img fs-14.img inetsk.img mm-103.img pagemap-16.img posix-timers-103.img rlimit-20.img signal-p-107.img signal-s-106.img vmas-13.img
core-14.img creds-16.img fdinfo-8.img fs-16.img inotify-wd.img mm-106.img pagemap-2.img posix-timers-106.img rlimit-23.img signal-p-109.img signal-s-13.img vmas-14.img
core-16.img creds-2.img fdinfo-9.img fs-2.img inotify.img mm-13.img pagemap-20.img posix-timers-13.img rlimit-49.img signal-p-13.img signal-s-14.img vmas-16.img
core-17.img creds-20.img fifo-data.img fs-20.img inventory.img mm-14.img pagemap-23.img posix-timers-14.img rlimit-9.img signal-p-14.img signal-s-16.img vmas-2.img
core-19.img creds-23.img fifo.img fs-23.img ipcns-msg-1.img mm-16.img pagemap-49.img posix-timers-16.img route-1.img signal-p-16.img signal-s-2.img vmas-20.img
core-2.img creds-49.img filelocks-1.img fs-49.img ipcns-sem-1.img mm-2.img pagemap-9.img posix-timers-2.img sigacts-1.img signal-p-17.img signal-s-20.img vmas-23.img
core-20.img creds-9.img filelocks-103.img fs-9.img ipcns-shm-1.img mm-20.img pages-1.img posix-timers-20.img sigacts-103.img signal-p-19.img signal-s-23.img vmas-49.img
core-21.img eventfd.img filelocks-106.img ghost-file-1.img ipcns-var-1.img mm-23.img pages-10.img posix-timers-23.img sigacts-106.img signal-p-2.img signal-s-49.img vmas-9.img
core-23.img eventpoll-tfd.img filelocks-13.img ids-1.img itimers-1.img mm-49.img pages-11.img posix-timers-49.img sigacts-13.img signal-p-20.img signal-s-9.img
core-24.img eventpoll.img filelocks-14.img ids-103.img itimers-103.img mm-9.img pages-2.img posix-timers-9.img sigacts-14.img signal-p-21.img signalfd.img
core-4.img fanotify-mark.img filelocks-16.img ids-106.img itimers-106.img mountpoints-1.img pages-3.img pstree.img sigacts-16.img signal-p-23.img sk-queues.img
core-49.img fanotify.img filelocks-2.img ids-13.img itimers-13.img netdev-1.img pages-4.img reg-files.img sigacts-2.img signal-p-24.img stats-dump
core-5.img fdinfo-10.img filelocks-20.img ids-14.img itimers-14.img netlinksk.img pages-5.img remap-fpath.img sigacts-20.img signal-p-4.img tty-info.img
core-6.img fdinfo-11.img filelocks-23.img ids-16.img itimers-16.img ns-files.img pages-6.img rlimit-1.img sigacts-23.img signal-p-49.img tty.img
# pstree -p|grep vncでは、復活させてみましょう。 キャッシュを落としてから復活させても 1秒で復活しています。 これが終わればふたたび "vncviewer localhost:5925" でつなげば Emacsの画面が出てきます。 elispを全て読み終わった状態でdumpしているので、elispの解析やら実行やらが全てスキップされて高速化しているわけですね。
# echo 3 > /proc/sys/vm/drop_caches # time criu restore --tcp-established -d (00.071714) 107: Error (image.c:213): Unable to open vmas-107.img: No such file or directory real 0m1.240s user 0m0.000s sys 0m0.010s
ここで、つないだ VNC で C-x C-c します。当然 Emacsと VNCが終了します。 ではもう一度 restore して vncviewer でつないでみましょう。
# time criu restore --tcp-established -d (00.065680) 107: Error (image.c:213): Unable to open vmas-107.img: No such file or directory real 0m0.422s user 0m0.000s sys 0m0.010s
ふたたび Emacsが VNCで動いているのが見てとれるかと思います。サイコーですね。 Emacsは死なぬ! 何度でもよみがえるさ! ってやつです。
最後に背景について見ていきましょう。 今回使ったのは CRIU (checkpoint/restore in userspace)というものです。 これはプロセスの状態をディスクにダンプし、そのダンプデータからプロセスを再開するものです。
通常はXへの描画などをしていると Xと Emacs間の通信が切れてしまうのでX上で動く Emacsをダンプすることはできません。しかし、EmacsをVNC上で起動し、さらに1つの独立した namespace上でVNC(とEmacs)を起動します。 これでVNC下のプロセスをまとめてダンプできるようになります。
criuコマンドを使うにはカーネル3.11以上が必要です。さらに、いくつかカーネルの設定が必要です。 以下のものを有効にしておいてください。
- CHECKPOINT_RESTORE
- FHANDLE
- EVENTFD
- EPOLL
- INOTIFY_USER
- IA32_EMULATION
- UNIX_DIAG
- INET_DIAG
- INET_UDP_DIAG
- PACKET_DIAG
- NETLINK_DIAG
criuコマンドは気のきいたディストリビューションならパッケージがあるかと思います。 Gentooにはありますし、emerge時に以上のカーネル設定もチェックしてくれるので間違いがありません。 お使いのディストリビューションの気がきいていなければ、 Gentoo をいれてみるのもいいでしょう。これから寒くもなりますし。
criuコマンドが入ったら"criu check"もしておきましょう。基本的なチェックが走ります。あとはおまけですが iptablesとか tunとかもいれとくといいです。 TCP接続を保ったままダンプできたりしてクールです。
