Linux的cgroups概念是什么

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control groups簡稱cgroups，是Linux內核提供的一種可以限制、記錄、隔離進程組（process groups）所使用的物理資源（如：cpu,memory,IO等等）的機制。最初由google的工程師提出，后來被整合進Linux內核。Cgroups也是LXC為實現虛擬化所使用的資源管理手段，可以說沒有cgroups就沒有LXC。

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。

cgroups 適用于多種應用場景，從單個進程的資源控制，到實現操作系統層次的虛擬化（OS Level Virtualization）。 Cgroups 提供了一下功能：

1.限制進程組可以使用的資源數量（Resource limiting ）。比如：memory子系統可以為進程組設定一個memory使用上限，一旦進程組使用的內存達到限額再申請內存，就會出發OOM（out of memory）。

2.進程組的優先級控制（Prioritization ）。比如：可以使用cpu子系統為某個進程組分配特定cpu share。

3.記錄進程組使用的資源數量（Accounting ）。比如：可以使用cpuacct子系統記錄某個進程組使用的cpu時間

4.進程組隔離（Isolation）。比如：使用ns子系統可以使不同的進程組使用不同的namespace，以達到隔離的目的，不同的進程組有各自的進程、網絡、文件系統掛載空間。

Cgroups相關概念及其關系

相關概念

1.任務（task）。在cgroups中，任務就是系統的一個進程。

2.控制族群（control group）。控制族群就是一組按照某種標準劃分的進程。Cgroups中的資源控制都是以控制族群為單位實現。一個進程可以加入到某個控制族群，也從一個進程組遷移到另一個控制族群。一個進程組的進程可以使用cgroups以控制族群為單位分配的資源，同時受到cgroups以控制族群為單位設定的限制。

3.層級（hierarchy）。控制族群可以組織成hierarchical的形式，既一顆控制族群樹。控制族群樹上的子節點控制族群是父節點控制族群的孩子，繼承父控制族群的特定的屬性。

4.子系統（subsytem）。一個子系統就是一個資源控制器，比如cpu子系統就是控制cpu時間分配的一個控制器。子系統必須附加（attach）到一個層級上才能起作用，一個子系統附加到某個層級以后，這個層級上的所有控制族群都受到這個子系統的控制。

相互關系

1.每次在系統中創建新層級時，該系統中的所有任務都是那個層級的默認 cgroup（我們稱之為 root cgroup ，此cgroup在創建層級時自動創建，后面在該層級中創建的cgroup都是此cgroup的后代）的初始成員。

2.一個子系統最多只能附加到一個層級。

3.一個層級可以附加多個子系統

4.一個任務可以是多個cgroup的成員，但是這些cgroup必須在不同的層級。

5.系統中的進程（任務）創建子進程（任務）時，該子任務自動成為其父進程所在 cgroup 的成員。然后可根據需要將該子任務移動到不同的 cgroup 中，但開始時它總是繼承其父任務的cgroup。

Cgroups子系統介紹

blkio -- 這個子系統為塊設備設定輸入/輸出限制，比如物理設備（磁盤，固態硬盤，USB 等等）。

cpu -- 這個子系統使用調度程序提供對 CPU 的 cgroup 任務訪問。

cpuacct -- 這個子系統自動生成 cgroup 中任務所使用的 CPU 報告。

cpuset -- 這個子系統為 cgroup 中的任務分配獨立 CPU（在多核系統）和內存節點。

devices -- 這個子系統可允許或者拒絕 cgroup 中的任務訪問設備。

freezer -- 這個子系統掛起或者恢復 cgroup 中的任務。

memory -- 這個子系統設定 cgroup 中任務使用的內存限制，并自動生成由那些任務使用的內存資源報告。

net_cls -- 這個子系統使用等級識別符（classid）標記網絡數據包，可允許 Linux 流量控制程序（tc）識別從具體 cgroup 中生成的數據包。

ns -- 名稱空間子系統。

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