24.2. 为 CPU 时间分布准备 cgroup

流程

1. 识别您要限制其 CPU 消耗的应用程序的进程 ID(PID)：

   # top
   Tasks: 104 total,   3 running, 101 sleeping,   0 stopped,   0 zombie
   %Cpu(s): 17.6 us, 81.6 sy,  0.0 ni,  0.0 id,  0.0 wa,  0.8 hi,  0.0 si,  0.0 st
   MiB Mem :   3737.4 total,   3312.7 free,    133.3 used,    291.4 buff/cache
   MiB Swap:   4060.0 total,   4060.0 free,      0.0 used.   3376.1 avail Mem
   
       PID USER      PR  NI    VIRT    RES    SHR S  %CPU  %MEM     TIME+ COMMAND
     34578 root      20   0   18720   1756   1468 R  99.0   0.0   0:31.09 sha1sum
     34579 root      20   0   18720   1772   1480 R  99.0   0.0   0:30.54 sha1sum
         1 root      20   0  186192  13940   9500 S   0.0   0.4   0:01.60 systemd
         2 root      20   0       0      0      0 S   0.0   0.0   0:00.01 kthreadd
         3 root       0 -20       0      0      0 I   0.0   0.0   0:00.00 rcu_gp
         4 root       0 -20       0      0      0 I   0.0   0.0   0:00.00 rcu_par_gp
   ...

   示例输出显示 PID 34578 和 34579 ( sha1sum的两个图形应用程序)消耗大量资源，即 CPU。这两个应用程序都是用于演示 cgroups-v2 功能管理的示例应用程序。

2. 验证 /sys/fs/cgroup/cgroup.controllers 文件中是否提供了 cpu 和 cpuset 控制器：

   # cat /sys/fs/cgroup/cgroup.controllers
   cpuset cpu io memory hugetlb pids rdma

3. 启用与 CPU 相关的控制器：

   # echo "+cpu" >> /sys/fs/cgroup/cgroup.subtree_control
   # echo "+cpuset" >> /sys/fs/cgroup/cgroup.subtree_control

   这些命令为 /sys/fs/cgroup/ 根控制组的直接子组启用了 cpu 和 cpuset 控制器。子组 是您可以指定进程，并根据您的标准对每个进程应用控制检查的地方。

   您可以在任何级别上查看 cgroup.subtree_control 文件，以识别可在直接子组中启用的控制器。

   注意

   默认情况下，根控制组中的 /sys/fs/cgroup/cgroup.subtree_control 文件包含 memory 和 pids 控制器。

4. 创建 /sys/fs/cgroup/Example/ 目录：

   # mkdir /sys/fs/cgroup/Example/

   /sys/fs/cgroup/Example/ 目录定义了一个子组。此外，上一步为这个子组启用了 cpu 和 cpuset 控制器。

   创建 /sys/fs/cgroup/Example/ 目录时，一些 cgroups-v2 接口文件以及 cpu 和 cpuset 特定于控制器的文件也会在目录中自动创建。/sys/fs/cgroup/Example/ 目录还为 memory 和 pids 控制器提供特定于控制器的文件。

5. 可选：检查新创建的子控制组：

   # ll /sys/fs/cgroup/Example/
   -r—​r—​r--. 1 root root 0 Jun  1 10:33 cgroup.controllers
   -r—​r—​r--. 1 root root 0 Jun  1 10:33 cgroup.events
   -rw-r—​r--. 1 root root 0 Jun  1 10:33 cgroup.freeze
   -rw-r—​r--. 1 root root 0 Jun  1 10:33 cgroup.max.depth
   -rw-r—​r--. 1 root root 0 Jun  1 10:33 cgroup.max.descendants
   -rw-r—​r--. 1 root root 0 Jun  1 10:33 cgroup.procs
   -r—​r—​r--. 1 root root 0 Jun  1 10:33 cgroup.stat
   -rw-r—​r--. 1 root root 0 Jun  1 10:33 cgroup.subtree_control
   …​
   -rw-r—​r--. 1 root root 0 Jun  1 10:33 cpuset.cpus
   -r—​r—​r--. 1 root root 0 Jun  1 10:33 cpuset.cpus.effective
   -rw-r—​r--. 1 root root 0 Jun  1 10:33 cpuset.cpus.partition
   -rw-r—​r--. 1 root root 0 Jun  1 10:33 cpuset.mems
   -r—​r—​r--. 1 root root 0 Jun  1 10:33 cpuset.mems.effective
   -r—​r—​r--. 1 root root 0 Jun  1 10:33 cpu.stat
   -rw-r—​r--. 1 root root 0 Jun  1 10:33 cpu.weight
   -rw-r—​r--. 1 root root 0 Jun  1 10:33 cpu.weight.nice
   …​
   -r—​r—​r--. 1 root root 0 Jun  1 10:33 memory.events.local
   -rw-r—​r--. 1 root root 0 Jun  1 10:33 memory.high
   -rw-r—​r--. 1 root root 0 Jun  1 10:33 memory.low
   …​
   -r—​r—​r--. 1 root root 0 Jun  1 10:33 pids.current
   -r—​r—​r--. 1 root root 0 Jun  1 10:33 pids.events
   -rw-r—​r--. 1 root root 0 Jun  1 10:33 pids.max

   示例输出显示 cpuset.cpus 和 cpu.max 等文件。这些文件特定于 cpuset 和 cpu 控制器。使用 /sys/fs/cgroup/cgroup.subtree_control 文件，为根的（/sys/fs/cgroup/)直接子控制组 手动启用 cpuset 和 cpu 控制器。

   目录还包含通用 cgroup 控制接口文件，如 cgroup.procs 或 cgroup.controllers，它们对所有控制组都通用，无论启用的控制器是什么。

   memory.high 和 pids.max 等文件与 memory 和pids 控制器有关，它们位于根控制组中(/sys/fs/cgroup/)，默认情况下总是启用的。

   默认情况下，新创建的子组继承了对系统所有 CPU 和内存资源的访问权限，没有任何限制。

6. 启用 /sys/fs/cgroup/Example/ 中与 CPU 相关的控制器，以获取仅与 CPU 相关的控制器：

   # echo "+cpu" >> /sys/fs/cgroup/Example/cgroup.subtree_control
   # echo "+cpuset" >> /sys/fs/cgroup/Example/cgroup.subtree_control

   这些命令确保直接子控制组将 只能 有与控制 CPU 时间相关的控制器，而不是 memory 或 pids 控制器。

7. 创建 /sys/fs/cgroup/Example/tasks/ 目录：

   # mkdir /sys/fs/cgroup/Example/tasks/

   /sys/fs/cgroup/Example/tasks/ 目录定义了一个子组，以及只与 cpu 和 cpuset 控制器相关的文件。

8. 可选：检查另一个子控制组群：

   # ll /sys/fs/cgroup/Example/tasks
   -r—​r—​r--. 1 root root 0 Jun  1 11:45 cgroup.controllers
   -r—​r—​r--. 1 root root 0 Jun  1 11:45 cgroup.events
   -rw-r—​r--. 1 root root 0 Jun  1 11:45 cgroup.freeze
   -rw-r—​r--. 1 root root 0 Jun  1 11:45 cgroup.max.depth
   -rw-r—​r--. 1 root root 0 Jun  1 11:45 cgroup.max.descendants
   -rw-r—​r--. 1 root root 0 Jun  1 11:45 cgroup.procs
   -r—​r—​r--. 1 root root 0 Jun  1 11:45 cgroup.stat
   -rw-r—​r--. 1 root root 0 Jun  1 11:45 cgroup.subtree_control
   -rw-r—​r--. 1 root root 0 Jun  1 11:45 cgroup.threads
   -rw-r—​r--. 1 root root 0 Jun  1 11:45 cgroup.type
   -rw-r—​r--. 1 root root 0 Jun  1 11:45 cpu.max
   -rw-r—​r--. 1 root root 0 Jun  1 11:45 cpu.pressure
   -rw-r—​r--. 1 root root 0 Jun  1 11:45 cpuset.cpus
   -r—​r—​r--. 1 root root 0 Jun  1 11:45 cpuset.cpus.effective
   -rw-r—​r--. 1 root root 0 Jun  1 11:45 cpuset.cpus.partition
   -rw-r—​r--. 1 root root 0 Jun  1 11:45 cpuset.mems
   -r—​r—​r--. 1 root root 0 Jun  1 11:45 cpuset.mems.effective
   -r—​r—​r--. 1 root root 0 Jun  1 11:45 cpu.stat
   -rw-r—​r--. 1 root root 0 Jun  1 11:45 cpu.weight
   -rw-r—​r--. 1 root root 0 Jun  1 11:45 cpu.weight.nice
   -rw-r—​r--. 1 root root 0 Jun  1 11:45 io.pressure
   -rw-r—​r--. 1 root root 0 Jun  1 11:45 memory.pressure

9. 确保您要控制 CPU 时间的进程在同一 CPU 上竞争：

   # echo "1" > /sys/fs/cgroup/Example/tasks/cpuset.cpus

   这样可确保您将放入 Example/tasks 子控制组中的进程，在同一 CPU 上竞争。此设置对于要激活的 cpu 控制器非常重要。

   重要

   只有在相关子组至少有 2 个进程在单个 CPU 上竞争时，才会激活 cpu 控制器。

验证

1. 可选：确保为直接子 cgroup 启用与 CPU 相关的控制器：

   # cat /sys/fs/cgroup/cgroup.subtree_control /sys/fs/cgroup/Example/cgroup.subtree_control
   cpuset cpu memory pids
   cpuset cpu

2. 可选：确保您要控制 CPU 时间的进程在同一 CPU 上竞争：

   # cat /sys/fs/cgroup/Example/tasks/cpuset.cpus
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