44.3. Uso de grupos de control a través de un sistema de archivos virtual

Procedimiento

1. Identifique el ID del proceso (PID) de la aplicación que desea restringir en el consumo de la CPU:

   # top
   top - 11:34:09 up 11 min,  1 user,  load average: 0.51, 0.27, 0.22
   Tasks: 267 total,   3 running, 264 sleeping,   0 stopped,   0 zombie
   %Cpu(s): 49.0 us,  3.3 sy,  0.0 ni, 47.5 id,  0.0 wa,  0.2 hi,  0.0 si,  0.0 st
   MiB Mem :   1826.8 total,    303.4 free,   1046.8 used,    476.5 buff/cache
   MiB Swap:   1536.0 total,   1396.0 free,    140.0 used.    616.4 avail Mem
   
     PID USER      PR  NI    VIRT    RES    SHR S  %CPU  %MEM     TIME+ COMMAND
    6955 root      20   0  228440   1752   1472 R  99.3   0.1   0:32.71 sha1sum
    5760 jdoe      20   0 3603868 205188  64196 S   3.7  11.0   0:17.19 gnome-shell
    6448 jdoe      20   0  743648  30640  19488 S   0.7   1.6   0:02.73 gnome-terminal-
       1 root      20   0  245300   6568   4116 S   0.3   0.4   0:01.87 systemd
     505 root      20   0       0      0      0 I   0.3   0.0   0:00.75 kworker/u4:4-events_unbound
   ...

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   La salida de ejemplo del programa top revela que PID 6955 (aplicación ilustrativa sha1sum) consume muchos recursos de la CPU.

2. Cree un subdirectorio en el directorio del controlador de recursos cpu:

   # mkdir /sys/fs/cgroup/cpu/Example/

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   El directorio anterior representa un grupo de control, donde se pueden colocar procesos específicos y aplicar ciertos límites de CPU a los procesos. Al mismo tiempo, se crearán en el directorio algunos archivos de la interfaz cgroups-v1 y archivos específicos del controlador cpu.

3. Opcionalmente, inspeccione el grupo de control recién creado:

   # ll /sys/fs/cgroup/cpu/Example/
   -rw-r—​r--. 1 root root 0 Mar 11 11:42 cgroup.clone_children
   -rw-r—​r--. 1 root root 0 Mar 11 11:42 cgroup.procs
   -r—​r—​r--. 1 root root 0 Mar 11 11:42 cpuacct.stat
   -rw-r—​r--. 1 root root 0 Mar 11 11:42 cpuacct.usage
   -r—​r—​r--. 1 root root 0 Mar 11 11:42 cpuacct.usage_all
   -r—​r—​r--. 1 root root 0 Mar 11 11:42 cpuacct.usage_percpu
   -r—​r—​r--. 1 root root 0 Mar 11 11:42 cpuacct.usage_percpu_sys
   -r—​r—​r--. 1 root root 0 Mar 11 11:42 cpuacct.usage_percpu_user
   -r—​r—​r--. 1 root root 0 Mar 11 11:42 cpuacct.usage_sys
   -r—​r—​r--. 1 root root 0 Mar 11 11:42 cpuacct.usage_user
   -rw-r—​r--. 1 root root 0 Mar 11 11:42 cpu.cfs_period_us
   -rw-r—​r--. 1 root root 0 Mar 11 11:42 cpu.cfs_quota_us
   -rw-r—​r--. 1 root root 0 Mar 11 11:42 cpu.rt_period_us
   -rw-r—​r--. 1 root root 0 Mar 11 11:42 cpu.rt_runtime_us
   -rw-r—​r--. 1 root root 0 Mar 11 11:42 cpu.shares
   -r—​r—​r--. 1 root root 0 Mar 11 11:42 cpu.stat
   -rw-r—​r--. 1 root root 0 Mar 11 11:42 notify_on_release
   -rw-r—​r--. 1 root root 0 Mar 11 11:42 tasks

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   La salida de ejemplo muestra archivos, como cpuacct.usage, cpu.cfs._period_us, que representan configuraciones y/o límites específicos, que pueden establecerse para los procesos en el grupo de control Example. Observe que los nombres de los archivos respectivos llevan como prefijo el nombre del controlador del grupo de control al que pertenecen.

   Por defecto, el grupo de control recién creado hereda el acceso a todos los recursos de la CPU del sistema sin límite.

4. Configurar los límites de la CPU para el grupo de control:

   # echo "1000000" > /sys/fs/cgroup/cpu/Example/cpu.cfs_period_us
   # echo "200000" > /sys/fs/cgroup/cpu/Example/cpu.cfs_quota_us

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   El archivo cpu.cfs_period_us representa un periodo de tiempo en microsegundos (µs, representado aquí como \ "us") para la frecuencia con la que se debe reasignar el acceso de un grupo de control a los recursos de la CPU. El límite superior es de 1 segundo y el inferior de 1000 microsegundos.

   El archivo cpu.cfs_quota_us representa la cantidad total de tiempo en microsegundos que todos los procesos de un grupo de control pueden ejecutar durante un periodo (definido por cpu.cfs_period_us). Tan pronto como los procesos de un grupo de control, durante un solo período, utilizan todo el tiempo especificado por la cuota, son estrangulados para el resto del período y no se les permite ejecutar hasta el siguiente período. El límite inferior es de 1000 microsegundos.

   Los comandos de ejemplo anteriores establecen los límites de tiempo de la CPU para que todos los procesos colectivamente en el grupo de control Example puedan ejecutarse sólo durante 0,2 segundos (definido por cpu.cfs_quota_us) de cada 1 segundo (definido por cpu.cfs_period_us).

5. Opcionalmente, verifique los límites:

   # cat /sys/fs/cgroup/cpu/Example/cpu.cfs_period_us /sys/fs/cgroup/cpu/Example/cpu.cfs_quota_us
   1000000
   200000

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6. Añada el PID de la aplicación al grupo de control Example:

   # echo "6955" > /sys/fs/cgroup/cpu/Example/cgroup.procs
   
   or
   
   # echo "6955" > /sys/fs/cgroup/cpu/Example/tasks

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   El comando anterior asegura que una aplicación deseada se convierta en miembro del grupo de control Example y por lo tanto no exceda los límites de CPU configurados para el grupo de control Example. El PID debe representar un proceso existente en el sistema. El PID 6955 aquí fue asignado al proceso sha1sum /dev/zero &, utilizado para ilustrar el caso de uso del controlador cpu.

7. Compruebe que la aplicación se ejecuta en el grupo de control especificado:

   # cat /proc/6955/cgroup
   12:cpuset:/
   11:hugetlb:/
   10:net_cls,net_prio:/
   9:memory:/user.slice/user-1000.slice/user@1000.service
   8:devices:/user.slice
   7:blkio:/
   6:freezer:/
   5:rdma:/
   4:pids:/user.slice/user-1000.slice/user@1000.service
   3:perf_event:/
   2:cpu,cpuacct:/Example
   1:name=systemd:/user.slice/user-1000.slice/user@1000.service/gnome-terminal-server.service

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   El ejemplo anterior muestra que el proceso de la aplicación deseada se ejecuta en el grupo de control Example, que aplica límites de CPU al proceso de la aplicación.

8. Identifique el consumo actual de CPU de su aplicación estrangulada:

   # top
   top - 12:28:42 up  1:06,  1 user,  load average: 1.02, 1.02, 1.00
   Tasks: 266 total,   6 running, 260 sleeping,   0 stopped,   0 zombie
   %Cpu(s): 11.0 us,  1.2 sy,  0.0 ni, 87.5 id,  0.0 wa,  0.2 hi,  0.0 si,  0.2 st
   MiB Mem :   1826.8 total,    287.1 free,   1054.4 used,    485.3 buff/cache
   MiB Swap:   1536.0 total,   1396.7 free,    139.2 used.    608.3 avail Mem
   
     PID USER      PR  NI    VIRT    RES    SHR S  %CPU  %MEM     TIME+ COMMAND
    6955 root      20   0  228440   1752   1472 R  20.6   0.1  47:11.43 sha1sum
    5760 jdoe      20   0 3604956 208832  65316 R   2.3  11.2   0:43.50 gnome-shell
    6448 jdoe      20   0  743836  31736  19488 S   0.7   1.7   0:08.25 gnome-terminal-
     505 root      20   0       0      0      0 I   0.3   0.0   0:03.39 kworker/u4:4-events_unbound
    4217 root      20   0   74192   1612   1320 S   0.3   0.1   0:01.19 spice-vdagentd
   ...

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   Observe que el consumo de la CPU de PID 6955 ha disminuido del 99% al 20%.