Linux中cgroups的基礎知識

　　Linux下cgroups可用於物理內存的控制，適用於多種應用場景，因為cgroups中的東西較多，本文就給大家簡單介紹下Linux cgroups，讓大家對其有個初步的了解。

　　從 2.6.24 版本開始，linux 內核提供了一個叫做 cgroups（控制組）的特性。cgroups 就是 control groups 的縮寫，用來對一組進程所占用的資源做限制、統計、隔離。也是目前輕量級虛擬化技術 lxc （linux container）的基礎之一。每一組進程就是一個控制組，也就是一個 cgroup。cgroups 分為幾個子系統，每個子系統代表一種設施或者說是資源控制器，用來調度某一類資源的使用，如 cpu 時鐘、內存、塊設備 等。在實現上，cgroups 並沒有增加新的系統調用，而是表現為一個 cgroup 文件系統，可以把一個或多個子系統掛載到某個目錄。如

　　代碼如下：

　　mount -t cgroup -o cpu cpu /sys/fs/cgroup/cpu

　　就將 cpu 子系統掛載在了 /sys/fs/cgroup/cpu 。也可以在一個目錄上掛載多個子系統，甚至全部掛載到一個目錄也是可以的，不過我覺得，把每個子系統都掛載在不同目錄會有更好的靈活性。用 mount|awk ‘$5==“cgroup” {print $0}’ 可以看到當前掛載的控制組。用 cat /proc/cgroups 可以看到當前所有控制組的狀態。下面這個腳本，可以把全部子系統各種掛載到各自的目錄上去。

　　代碼如下：

　　#！/bin/bash《/p》 《p》cgroot=“${1：-/sys/fs/cgroup}”

　　subsys=“${2：-blkio cpu cpuacct cpuset devices freezer memory net_cls net_prio ns perf_event}”《/p》 《p》mount -t tmpfs cgroup_root “${cgroot}”

　　for ss in $subsys; do

　　mkdir -p “$cgroot/$ss”

　　mount -t cgroup -o “$ss” “$ss” “$cgroot/$ss”

　　done

　　看看那些目錄裡都有些啥，比如 ls 一下 /sys/fs/cgroup/cpu。

　　代碼如下：

　　cgroup.event_control cpu.cfs_period_us cpu.rt_period_us cpu.shares notify_on_release tasks

　　cgroup.procs cpu.cfs_quota_us cpu.rt_runtime_us cpu.stat release_agent

　　其中 “cpu.” 開頭的就是這個子系統裡特有的東西。其他的那些是每個子系統所對應目錄裡都有的。這些文件就是用來讀取資源使用信息和進行資源限制的。要創建一個控制組，就在需要的子系統裡創建一個目錄即可。如 mkdir /sys/fs/cgroup/cpu/foo 就創建了一個 /foo 的控制組。在新建的目錄裡就會出現同樣一套文件。在這個目錄裡，也一樣可以繼續通過創建目錄來創建 cgroup。也就是說，cgroup 是可以和目錄結構一樣有層次的。對與每個子系統掛載點點目錄，就相當於根目錄。每一條不同的路徑就代表了一個不同的 cgroup。在不同的子系統裡，路徑相同就代表了同一個控制組。如，在 cpu、memory 中都有 foo/bar 目錄，就可以用 那 /foo/bar 來操作 cpu、memory 兩個子系統。對於同一個子系統，每個進程都屬於且只屬於一個 cgroup，默認是在根 cgroup。層次結構方便了控制組的組織和管理，對於某些配置項來說，層次結構還和資源分配有關。另外，也可以修改某個目錄的 owner ，讓非 root 用戶也能操作某些特定的安全組。

　　cgroups 的設置和信息讀取是通過對那些文件的讀寫來進行的。例如

　　代碼如下：

　　# echo 2048 》/sys/fs/cgroup/cpu/foo/cpu.shares

　　就把 /foo 這個控制組的 cpu.shares 參數設為了 2048。

　　前面說，有些文件是每個目錄裡共有的。那些就是通用的設置。其中，tasks 和 cgroups.procs 是用來管理控制組中的進程的。要把一個進程加入到某個控制組，把 pid 寫入到相應目錄的 tasks 文件即可。如

　　代碼如下：

　　# echo 5678 》/sys/fs/cgroup/cpu/foo/tasks

　　就把 5678 進程加入到了 /foo 控制組。那麼 tasks 和 cgroups.procs 有什麼區別呢？前面說的對“進程”的管理限制其實不夠准確。系統對任務調度的單位是線程。在這裡，tasks 中看到的就是線程 id。而 cgroups.procs 中是線程組 id，也就是一般所說的進程 id 。將一個一般的 pid 寫入到 tasks 中，只有這個 pid 對應的線程，以及由它產生的其他進程、線程會屬於這個控制組，原有的其他線程則不會。而寫入 cgroups.procs 會把當前所有的線程都加入進去。如果寫入 cgroups.procs 的不是一個線程組 id，而是一個一般的線程 id，那會自動找到所對應的線程組 id 加入進去。進程在加入一個控制組後，控制組所對應的限制會即時生效。想知道一個進程屬於哪些控制組，可以通過 cat /proc/《pid》/cgroup 查看。

　　要把進程移出控制組，把 pid 寫入到根 cgroup 的 tasks 文件即可。因為每個進程都屬於且只屬於一個 cgroup，加入到新的 cgroup 後，原有關系也就解除了。要刪除一個 cgroup，可以用 rmdir 刪除相應目錄。不過在刪除前，必須先讓其中的進程全部退出，對應子系統的資源都已經釋放，否則是無法刪除的。

　　前面都是通過文件系統訪問方式來操作 cgroups 的。實際上，也有一組命令行工具。

　　lssubsys -am 可以查看各子系統的掛載點，還有一組“cg”開頭的命令可以用來管理。其中 cgexec 可以用來直接在某些子系統中的指定控制組運行一個程序。如 cgexec -g “cpu，blkio:/foo” bash 。其他的命令和具體的參數可以通過 man 來查看。

　　下面是個 bash 版的 cgexec，演示了 cgroups 的用法，也可以在不確定是否安裝命令行工具的情況下使用。

　　代碼如下：

　　#！/bin/bash《/p》 《p》# usage：

　　# 。/cgexec.sh cpu:g1，memory:g2/g21 sleep 100《/p》 《p》blkio_dir=“/sys/fs/cgroup/blkio”

　　memory_dir=“/sys/fs/cgroup/memory”

　　cpuset_dir=“/sys/fs/cgroup/cpuset”

　　perf_event_dir=“/sys/fs/cgroup/perf_event”

　　freezer_dir=“/sys/fs/cgroup/freezer”

　　net_cls_dir=“/sys/fs/cgroup/net_cls”

　　cpuacct_dir=“/sys/fs/cgroup/cpuacct”

　　cpu_dir=“/sys/fs/cgroup/cpu”

　　hugetlb_dir=“/sys/fs/cgroup/hugetlb”

　　devices_dir=“/sys/fs/cgroup/devices”《/p》 《p》groups=“$1”

　　shift《/p》 《p》IFS=‘，’ g_arr=（$groups）

　　for g in ${g_arr［@］}; do

　　IFS=‘：’ g_info=（$g）

　　if ［ ${#g_info［@］} -ne 2 ］; then

　　echo “bad arg $g” 》&2

　　continue

　　fi

　　g_name=${g_info［0］}

　　g_path=${g_info［1］}

　　if ［ “$g_path” == “${g_path#/}” ］; then

　　g_path=“/$g_path”

　　fi

　　echo $g_name $g_path

　　var=“${g_name}_dir”

　　d=${！var}

　　if ［ -z “$d” ］; then

　　echo “bad cg name $g_name” 》&2

　　continue

　　fi

　　path=“${d}${g_path}”

　　if ［ ！ -d “$path” ］; then

　　echo “cg not exists” 》&2

　　continue

　　fi

　　echo “$$” 》“${path}/tasks”

　　done《/p》 《p》exec $*

　　上面就是Linux cgroups的相關介紹了，cgroups可提供多種功能，本文只介紹了一些cgroups基礎知識，如果你還想了解更多的cgroups，請持續關注系統之家網站。