Linux parallel 命令使用手冊

xindoo發表於2023-04-10
LinuxParallel

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引言

  GNU Parallel是一個開源的命令列工具，可以將多個命令列作業並行執行。它可以用於在多個CPU或計算機上同時執行命令列作業，從而提高作業處理速度。Parallel還可以幫助您更好地利用系統資源，節省時間和精力。

  在日常工作中，我們經常需要處理大量的命令列作業，例如搜尋檔案、處理資料、編譯程式碼等等。這些作業通常需要花費大量的時間和精力，而且可能會佔用大量的系統資源。如果我們能夠將這些作業並行執行，那麼就可以提高作業處理速度，節省時間和精力。

  GNU Parallel提供了一種簡單、靈活和高效的方式來並行執行命令列作業。它可以在多個CPU或計算機上同時執行作業，從而利用系統資源，提高作業處理速度。Parallel還可以幫助您更好地控制並行度和資源利用率，從而避免系統負載過高和資源浪費。

  在本部落格中，我們將介紹GNU Parallel的基本概念、用法和優缺點。我們將演示如何使用Parallel來加速命令列作業、控制並行度和資源利用率，並提供一些使用Parallel的最佳實踐和建議。如果您需要在Linux系統上處理大量的命令列作業，那麼GNU Parallel是一個值得嘗試的工具。

安裝和配置GNU Parallel

安裝

  GNU Parallel可以在Linux和其他Unix-like作業系統上執行，可以透過軟體包管理器或原始碼進行安裝。在Debian/Ubuntu系統中，您可以使用以下命令來安裝GNU Parallel：

sudo apt-get update
sudo apt-get install parallel

  在Red Hat/CentOS系統中，您可以使用以下命令來安裝GNU Parallel：

sudo yum install parallel

  如果您想要安裝最新版本的GNU Parallel，您可以從官方網站下載原始碼，並按照以下步驟進行編譯和安裝：

wget https://ftpmirror.gnu.org/parallel/parallel-latest.tar.bz2
tar xjf parallel-latest.tar.bz2
cd parallel-*
./configure
make
sudo make install

配置

  安裝GNU Parallel後，您需要進行一些基本配置，以便使用Parallel來並行執行命令列作業。以下是一些常見的配置選項：

  • --jobs：指定要並行執行的作業數量
  • --load：指定要使用的系統負載
  • --memfree：指定要保留的系統記憶體量
  • --noswap：禁用交換空間
  • --nice：指定要使用的程式優先順序
  • --timeout：指定作業的超時時間

  您可以在命令列中使用這些選項來配置Parallel。例如，以下命令將使用Parallel並行執行5個作業，並使用系統負載不超過2：

parallel --jobs 5 --load 2 command1 ::: arg1 arg2 arg3

  您還可以將這些選項新增到Parallel的配置檔案中，以便每次使用Parallel時自動載入這些選項。Parallel的配置檔案通常位於使用者主目錄下的“~/.parallel/config”檔案中。您可以編輯此檔案，並新增您的配置選項，例如：

--jobs 5
--load 2
--timeout 60

  在本部落格中，我們介紹瞭如何安裝和配置GNU Parallel。如果您想要使用Parallel來並行執行命令列作業，那麼您需要進行一些基本配置，以便Parallel可以更好地適應您的環境和需求。

GNU Parallel的基本用法

  GNU Parallel的基本用法非常簡單，您只需要將要執行的命令和引數傳遞給Parallel即可。以下是一個基本的使用示例：

parallel command1 ::: arg1 arg2 arg3

  在這個示例中，我們使用Parallel並行執行command1命令，並使用:::符號傳遞arg1、arg2和arg3引數。Parallel會自動將這些引數分成多個塊，並並行地處理它們。您可以使用其他選項來控制並行度和資源利用率，例如--jobs選項來指定要並行執行的作業數量，--load選項來指定要使用的系統負載等等。

  Parallel還支援使用{}符號來動態生成引數。例如，以下命令將使用{}符號生成引數，並將它們傳遞給command1命令：

parallel command1 {} ::: $(seq 1 10)

  在這個示例中，我們使用seq命令生成1到10的數字序列，並使用{}符號將它們傳遞給command1命令。Parallel會自動將數字序列分成多個塊，並並行地處理它們。

  Parallel還支援使用管道和輸入檔案來處理資料。例如，以下命令將使用管道將data.txt檔案中的資料傳遞給command1命令：

cat data.txt | parallel command1

  在這個示例中，我們使用cat命令將data.txt檔案中的資料傳遞給Parallel，並將它們傳遞給command1命令。Parallel會自動將資料分成多個塊，並並行地處理它們。

  在本部落格中，我們介紹了GNU Parallel的基本用法。如果您想要使用Parallel來並行執行命令列作業，那麼您只需要將要執行的命令和引數傳遞給Parallel即可。Parallel會自動將引數分成多個塊，並並行地處理它們。

GNU Parallel的高階用法

  除了基本用法，GNU Parallel還有很多高階用法，可以幫助您更好地控制並行度和資源利用率，以及處理大量的資料和作業。以下是一些常見的高階用法：

1.在多個計算機上並行執行作業

  除了在單個計算機上並行執行作業外，GNU Parallel還可以在多個計算機上並行執行作業。這需要您在每個計算機上安裝Parallel，並使用ssh命令將作業傳送到遠端計算機上。以下是一個使用Parallel在多個計算機上並行執行作業的示例：

parallel --sshloginfile hosts.txt command1 ::: arg1 arg2 arg3

  在這個示例中，我們使用Parallel將作業傳送到hosts.txt檔案中列出的多個計算機上。Parallel會自動在遠端計算機上啟動作業，並將結果傳送回本地計算機。您可以使用其他選項來控制遠端計算機上的作業執行方式，例如--sshuser選項來指定遠端計算機上的使用者。

2.從檔案中讀取命令列引數

  除了使用:::符號和{}符號傳遞引數外，GNU Parallel還可以從檔案中讀取命令列引數。這可以幫助您處理大量的引數，而無需在命令列中手動輸入每個引數。以下是一個從檔案中讀取命令列引數的示例：

parallel -a args.txt command1

  在這個示例中，我們使用Parallel從args.txt檔案中讀取命令列引數，並將它們傳遞給command1命令。args.txt檔案中每行包含一個引數，例如：

arg1
arg2
arg3

3.生成詳細的日誌和報告

  GNU Parallel可以生成詳細的日誌和報告，以便您更好地瞭解作業的執行情況和效能。以下是一些常見的日誌和報告選項：

  • --joblog：指定要生成的作業日誌檔案
  • --resume：從上次中斷的地方繼續執行作業
  • --tag：為每個作業新增標記，方便檢視日誌和報告
  • --results：指定要生成的結果資料夾

  您可以使用這些選項來生成詳細的日誌和報告，並對作業的執行情況進行分析和最佳化。

  在本部落格中，我們介紹了GNU Parallel的一些高階用法。如果您想要更好地控制並行度和資源利用率，以及處理大量的資料和作業，那麼這些高階用法可能會對您有所幫助。

GNU Parallel的優缺點

  GNU Parallel是一個強大的平行計算工具，可以幫助您加速命令列作業的執行，提高系統資源利用率，以及處理大量的資料和作業。然而，它也有一些優缺點，需要您在使用時進行權衡。

優點

加速作業執行： GNU Parallel可以將作業分成多個塊，並並行地執行它們，從而加速作業的執行。這可以幫助您節省時間和提高工作效率。

提高系統資源利用率： GNU Parallel可以利用多個CPU核心和計算機節點來執行作業，從而提高系統資源利用率。這可以幫助您更好地利用計算資源，提高系統的吞吐量和效率。

處理大量的資料和作業： GNU Parallel可以處理大量的資料和作業，而無需手動分割和處理它們。這可以幫助您更好地管理和處理資料，提高資料處理的效率和準確性。

靈活的引數傳遞方式： GNU Parallel支援多種引數傳遞方式，包括:::符號、{}符號、檔案和管道等。這可以幫助您更好地控制引數的傳遞方式，提高程式的靈活性和可擴充套件性。

缺點

學習曲線較陡： GNU Parallel的使用需要一定的學習曲線，特別是在使用高階功能時。這需要您花費一些時間和精力來學習和掌握。

可能存在併發問題： 由於GNU Parallel是一個併發計算工具，可能存在一些併發問題，例如競爭條件、死鎖和資源爭用等。這需要您在使用時進行注意和處理，以避免出現問題。

需要足夠的系統資源： 由於GNU Parallel需要利用多個CPU核心和計算機節點來執行作業，因此需要足夠的系統資源來支援。如果您的系統資源較為有限，可能會影響作業的執行效率和質量。

可能存在資料依賴性問題： 由於GNU Parallel是並行執行作業的，因此可能會存在資料依賴性問題，例如某些作業需要依賴於其他作業的輸出。這需要您在使用時進行注意和處理，以避免出現問題。

  總之，雖然GNU Parallel有一些缺點，但只要您在使用時進行注意和處理，就可以最大化地發揮其優勢，提高工作效率和資料處理的準確性。

結論

  GNU Parallel是一個強大的平行計算工具，可以幫助您加速命令列作業的執行，提高系統資源利用率，以及處理大量的資料和作業。它具有許多優點，例如加速作業執行、提高系統資源利用率、處理大量的資料和作業、靈活的引數傳遞方式等。然而，它也有一些缺點，例如學習曲線較陡、併發問題、需要足夠的系統資源、可能存在資料依賴性問題等。

  總之，GNU Parallel是一個非常有用的工具，可以幫助您更好地管理和處理資料，提高工作效率和準確性。如果您需要處理大量的資料和作業，或者需要利用多個CPU核心和計算機節點來執行作業，那麼GNU Parallel是一個非常好的選擇。然而，在使用時需要注意其缺點，並進行相應的處理和最佳化，以最大化地發揮其優勢。

備註：本文使用chatGPT輔助製作

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