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Linux的cgroup（Control Group）是一种内核特性，用于对进程组进行资源限制、优先级管理和统计等操作。cgroup可以将一组相关的进程组织在一起，并对它们施加各种资源控制策略，以确保系统资源的有效分配和管理。下面是对Linux的cgroup系统的详细描述：

cgroup概念：

cgroup是一种层次化的组织结构，类似于文件系统的目录树结构。每个cgroup都可以包含一组进程，并且可以对这些进程施加资源限制和管理策略。
cgroup使用路径（类似于文件路径）来唯一标识每个cgroup。路径由多个层级组成，表示cgroup的父子关系。
cgroup子系统：

cgroup子系统是cgroup的组成部分，用于管理和控制特定类型的资源。常见的cgroup子系统包括：
cpu：用于限制和管理CPU资源的分配和使用。
memory：用于限制和管理内存资源的分配和使用。
blkio：用于限制和管理块设备I/O资源的访问。
net_cls：用于将网络流量分类和标记。
freezer：用于暂停和恢复cgroup中的进程。
devices：用于控制设备访问权限。
cgroup层级：

cgroup支持多层级的组织结构，可以创建层级之间的父子关系。子cgroup可以继承父cgroup的资源限制，并可以进一步添加自己的限制。
cgroup层级可以帮助管理和组织进程，以及实现更细粒度的资源控制。
cgroup操作：

创建和删除cgroup：可以使用cgroup文件系统中的特定文件，如/sys/fs/cgroup/[subsystem]/[cgroup_name]/tasks，将进程添加到指定的cgroup中，或从cgroup中删除进程。
设置资源限制：可以通过cgroup文件系统中的文件，如/sys/fs/cgroup/[subsystem]/[cgroup_name]/[resource_file]，设置特定cgroup的资源限制，如CPU配额、内存限制等。
查看统计信息：cgroup可以提供有关每个cgroup的资源使用情况和统计数据，可以通过读取cgroup文件系统中的文件来获取这些信息。

控制资源分配：

使用cgroup，可以对不同进程组施加资源限制，以确保系统资源的合理分配和管理。资源限制包括CPU配额、内存限制、磁盘I/O限制等。
CPU配额：可以设置每个cgroup可以使用的CPU时间片的比例。这样可以确保在系统负载高时，每个cgroup仍然可以获得一定的CPU资源。
内存限制：可以设置每个cgroup可以使用的内存量，包括硬限制和软限制。硬限制表示进程不能超过该限制，软限制表示进程可以超过该限制，但会受到警告和限制。
磁盘I/O限制：可以限制每个cgroup对磁盘I/O的访问速度，以避免某个进程组过度占用磁盘带宽。
优先级管理：

cgroup可以用于设置进程组的优先级，确保重要的进程组可以获得更多的资源和处理能力。通过设置不同cgroup的优先级，可以为关键任务提供保障，并避免某些进程组过度消耗资源。
资源统计和监控：

cgroup可以提供详细的资源使用情况和统计数据，包括CPU使用率、内存使用量、磁盘I/O量等。这些统计信息可以用于系统监控和性能分析。
通过读取cgroup文件系统中的特定文件，可以获取每个cgroup的资源使用情况，并通过工具和库进行处理和展示。
容器技术：

cgroup是容器技术的基础之一。容器使用cgroup来隔离和管理不同容器内的进程和资源，确保它们相互独立运行，并避免资源冲突和竞争。
使用cgroup，可以限制容器的资源使用，包括CPU、内存、磁盘I/O等，从而实现更好的资源管理和隔离效果。
总结：
Linux的cgroup系统提供了对进程组的资源限制、优先级管理和统计等功能。通过cgroup，可以控制进程组的CPU、内存、磁盘I/O等资源的使用情况，并提供详细的统计数据。cgroup不仅可以用于管理和优化系统资源的分配，还是容器技术的基础之一。使用cgroup，可以实现更好的资源管理、隔离和监控。

使用cgroup限制进程使用指定的CPU核数和CPU利用率：

创建一个新的cgroup：

mkdir /sys/fs/cgroup/cpu/mygroup

设置cgroup的CPU限制：

限制CPU核数：在cgroup的cpu.cfs_quota_us文件中设置CPU配额值，以微秒为单位。例如，要限制进程仅使用一个CPU核，可以设置cpu.cfs_quota_us的值为100000（100000微秒，即0.1秒）：

echo 100000 > /sys/fs/cgroup/cpu/mygroup/cpu.cfs_quota_us

限制CPU利用率：在cgroup的cpu.cfs_quota_us和cpu.cfs_period_us文件中设置CPU配额值和周期值。配额值表示允许使用的CPU时间量，周期值表示配额的计算周期。例如，要限制进程的CPU利用率为50%，可以设置cpu.cfs_quota_us的值为50000微秒（0.05秒），并设置cpu.cfs_period_us的值为100000微秒（0.1秒）：

echo 50000 > /sys/fs/cgroup/cpu/mygroup/cpu.cfs_quota_us
echo 100000 > /sys/fs/cgroup/cpu/mygroup/cpu.cfs_period_us

将进程添加到cgroup：

获取进程的PID（进程ID）：

pidof your_process_name

将进程的PID写入cgroup的tasks文件中，将进程添加到cgroup：

echo <pid> > /sys/fs/cgroup/cpu/mygroup/tasks

现在，进程将受到cgroup的限制，虽然 cpu 用量是控制住了，但是 cpu 消耗是分散在各个 cpu 核上的，而且还是飘来飘去的。如果想要的效果是限制它在某一个核上运行，可以通过配置/sys/fs/cgroup/cpuset

# cd /sys/fs/cgroup/cpuset
# mkdir test
# cd test

# echo "0" > cpuset.cpus

cpuset.cpus 文件用于限制进程运行在特定的 CPU 核心上。将进程限制在第 0 号核心上运行。

# echo 0 > cpuset.mems

cpuset.mems 文件用于指定允许进程运行的 NUMA 内存节点。将进程限制在 NUMA 节点 0 上运行。

# echo $$ > cgroup.procs

将当前运行这段代码的进程的进程 ID（PID）写入 cgroup.procs 文件。cgroup.procs 文件用于将进程添加到 cpuset 控制组中。通过将进程 ID 写入这个文件，可以将当前进程标识为属于 “test” 控制组。

这次不但将 cpu 用量控制在了一个核，而且也将 CPU 消耗牢牢地钉在了 cpu0 上。

请注意，上述命令中的/sys/fs/cgroup/cpu/mygroup路径和文件名可能因系统配置而有所不同。在一些Linux发行版中，cgroup的路径可能位于/sys/fs/cgroup/cpu、/sys/fs/cgroup/cpuacct或其他类似路径中，需要根据系统的实际情况进行相应的调整。文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-535441.html

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