linux任务组物理资源限制机制cgroup

1.cgroup简介

       CGroup 是 Control Groups 的缩写，是 Linux 内核提供的一种可以限制、记录、隔离进程组 (process groups) 所使用的物力资源 (如 cpu memory i/o 等等) 的机制。CGroups 也是 LXC 为实现虚拟化所使用的资源管理手段。

       CGroup 提供了一个 CGroup 虚拟文件系统，作为进行分组管理和各子系统设置的用户接口。要使用 CGroup，必须挂载 CGroup 文件系统。这时通过挂载选项指定使用哪个子系统。

Linux 使用了多种数据结构在内核中实现了 cgroups 的配置，关联了进程和 cgroups 节点，那么 Linux 又是如何让用户态的进程使用到 cgroups 的功能呢？ Linux内核有一个很强大的模块叫 VFS (Virtual File System)。 VFS 能够把具体文件系统的细节隐藏起来，给用户态进程提供一个统一的文件系统 API 接口。 cgroups 也是通过 VFS 把功能暴露给用户态的，cgroups 与 VFS 之间的衔接部分称之为 cgroups 文件系统。

2.常见的cgroup子系统有：

blkio -- 这个子系统为块设备设定输入/输出限制，比如物理设备（磁盘，固态硬盘，USB 等等）。

cpu -- 这个子系统使用调度程序提供对 CPU 的 cgroup 任务访问。

cpuacct -- 这个子系统自动生成 cgroup 中任务所使用的 CPU 报告。

cpuset -- 这个子系统为 cgroup 中的任务分配独立 CPU（在多核系统）和内存节点。

devices -- 这个子系统可允许或者拒绝 cgroup 中的任务访问设备。

freezer -- 这个子系统挂起或者恢复 cgroup 中的任务。

memory -- 这个子系统设定 cgroup 中任务使用的内存限制，并自动生成由那些任务使用的内存资源报告。

net_cls -- 这个子系统使用等级识别符（classid）标记网络数据包，可允许 Linux 流量控制程序（tc）识别从具体 cgroup 中生成的数据包。

ns -- 名称空间子系统。

3.假设我们将cpu子系统mount到了/cgroup/cpu上，memory子系统mount到了/cgroup/memory等等，那/cgroup/cpu和/cgroup/memory称为root-cgroup，该cgroup的资源限制策略对/cgroup/cpu和/cgroup/memory目录中tasks文件以及cgroup.procs文件中的进程id和线程id有效。我们还可以在/cgroup/cpu和/cgroup/memory下mkdir新的目录xx，以及xx的子目录，那么将形成新的子cgroup，子cgroup对相应的tasks文件以及cgroup.procs文件中的进程id和线程id有效。

4.闲杂

（1）使用cat /proc/cgroups可以查看当前系统中开启了哪些子系统。

（2）使用cat /proc/${pid}/cgroup可以查看进程号为pid的进程处在哪个cgroup中。

学习资料参考于：

http://www.ibm.com/developerworks/cn/linux/1506_cgroup/index.html

《linux cgroups 概述》http://xiezhenye.com/2013/10/linux-cgroups-%E6%A6%82%E8%BF%B0.html

《用 cgroups 管理 cpu 资源》http://xiezhenye.com/2013/10/%e7%94%a8-cgroups-%e7%ae%a1%e7%90%86-cpu-%e8%b5%84%e6%ba%90.html

《用 cgroups 管理进程磁盘 io》http://xiezhenye.com/2013/10/%e7%94%a8-cgroups-%e7%ae%a1%e7%90%86%e8%bf%9b%e7%a8%8b%e7%a3%81%e7%9b%98-io.html

《用 cgruops 管理进程内存占用》http://xiezhenye.com/2013/10/%e7%94%a8-cgruops-%e7%ae%a1%e7%90%86%e8%bf%9b%e7%a8%8b%e5%86%85%e5%ad%98%e5%8d%a0%e7%94%a8.html