什么是Cgroups？
cgroups，其名称源自控制组群（control groups）的简写，是Linux内核的一个功能，用来限制，控制与分离一个进程组群的资源（如CPU、内存、磁盘输入输出等）。最初由google的工程师提出，现在已经整合进Linux内核。
cgroup的控制，统计，都是以整个cgroup来计算，即cgroup里面进程的资源使用总合。
Cgroups的功能：
资源限制：组可以被设置不超过设定的内存限制；这也包括虚拟内存。
优先化：一些组可能会得到大量的CPU或磁盘输入输出通量。
报告：用来衡量系统确实把多少资源用到适合的目的上。
分离：为组分离命名空间，这样一个组不会看到另一个组的进程、网络连接和文件。
控制：冻结组或检查点和重启动。
Cgroups相关概念：
在cgroups中，所有和cgroups的交互都是通过cgroup的文件系统。cgroup通过挂载层级来建立和用户层交互的通道。
先来尝试一下挂载。
1 |
#mount -t cgroup -o 子系统 层级名 挂载点 |
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#比如 |
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mount -t cgroup -o cpu,cpuset,memory cpu_and_mem /cgroup/cpu_and_mem |
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#这条指令把cpu，cpuset，memory附加到cpu_and_mem层级，然后挂载到 /cgroup/cpu_and_mem |
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#注意要root权限执行。 |
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#执行指令后，我们会发现/cgroup/cpu_and_mem多出了很多奇怪的文件。 |
这些文件后面再说，先介绍概念。
下面在介绍概念的同时，介绍这些概念在cgroup文件系统中的表现。
1.任务（task）:
说明：在cgroups中，任务就是系统的一个进程。
表现：在文件系统中，有一个名为tasks文件，里保存着进程的PID。所有移动进程的操作都是通过写入PID到相应的tasks文件完成。
2.层级（hierarchy）:
说明：控制族群可以组织成hierarchical的形式，既一颗控制族群树。控制族群树上的子节点控制族群是父节点控制族群的孩子，继承父控制族群的特定的属性。
表现：可以看成挂载到挂载点的块。（为什么不说是挂载点呢？因为事实上卸载掉cgroup的文件系统后，cgroup层级依然存在。这是很多cgroup错误的原因。）
3.子系统（subsytem）:
说明：一个子系统就是一个资源控制器，比如cpu子系统就是控制cpu时间分配的一个控制器。子系统必须附加（attach）到一个层级上才能起作用，一个子系统附加到某个层级以后，这个层级上的所有控制族群都受到这个子系统的控制。事实上子系统比cgroup更早出现。
表现：子系统是附加到层级上的，挂载上去之后出现相应的控制文件。
4.控制族群（control group）:
说明：控制族群就是一组按照某种标准划分的进程。Cgroups中的资源控制都是以控制族群为单位实现。一个进程可以加入到某个控制族群，也从一个进程组迁移到另一个控制族群。一个进程组的进程可以使用cgroups以控制族群为单位分配的资源，同时受到cgroups以控制族群为单位设定的限制。
表现：挂载点就可以认为是一个特殊的cgroup，称之为root cgroup，在里面创建文件夹就对应创建一个cgroup。
Cgroups的规则：
1.一个层级可以附加多个子系统。
解释：mount的-o后面跟cpu,cpuset,memory等多个子系统。
注意：挂载了cpu之后，再往挂载点挂载memory不是附加多个子系统（区别层级和挂载点），这是挂载的覆盖。
2.一个子系统最多只能附加到一个层级。
解释：当我们把cpu，cpuset附加到一个层级A，挂载后。我们不能创建cpu，memory或者是cpu或者cpu，cpuset，memory这样的层级。
注意：有人会发现，可以再mount一个cpu，cpuse到别的目录下。因为这没有创建新的层级，只是把层级再挂载到另一个目录。可以发现，两个挂载点中的文件是一样的。
3.一个任务可以是多个cgroup的成员，但是这些cgroup必须在不同的层级。
解释：准确的说是任务必须在不同的子系统。这是必然的的，因为每个子系统的实现都是在内核中，即使没有挂载cgroup层级，它们的数据结构都存在（子系统就好像进程的各个资源维度），所以每个进程就已经和各个子系统挂钩了。层级可以认为是子系统的展现。
反过来理解，是子系统绑定到进程，而不是进程绑定到层级。cgroup起到的是对进程分组的作用。
4.进程创建的继承
解释：系统中的进程（任务）创建子进程（任务）时，该子任务自动成为其父进程所在 cgroup 的成员，它总是继承其父任务的cgroup。可以认为是fork时，把子系统的控制结构也拷贝了一份。
5.层级的默认 cgroup（root cgroup）
每次在系统中创建新层级时，该系统中的所有任务都是那个层级的默认 cgroup（我们称之为 root cgroup ，此cgroup在创建层级时自动创建，后面在该层级中创建的cgroup都是此cgroup的后代）的初始成员。此时它的tasks中有所有的进程PID。
可以认为这是一个默认分组，root cgroup的设置就是默认配置，里面的子cgroup是自定义的分组，里面的配置在创建时继承了父cgroup的设置。新建的子cgroup中tasks为空，直到你移入进程。
总结：
注意：cgroup的继承指的是配置的继承，在创建新的子cgroup时，所有配置都和父cgroup相同。
我踩过的坑：我一直以为cgroup有树状的限制，比如cgorup A限制了内存最大100M，作为A的子cgroup B，限制80M，就认为，cgroup B的80M是100M的一部分。A下的进程最少用20M的内存。事实上，这个层级关系是有参数控制的。进程从root cgroup移入自己的子cgroup时，这个进程的统计数据就不累计到root cgroup了。
一个例外：memory子系统有一个memory.use_hierarchy,这是个布尔开关，默认为 0。此时不同层次间的资源限制和使用值都是独立的。当设为 1 时，子控制组进程的内存占用也会计入父控制组，并上溯到所有 memory.use_hierarchy = 1 的祖先控制组。目前只有memory子系统有此功能。
可以认为，对于进程来说每个cgroup都是处于同一个层次，包括root cgroup，不一样的只是cgroup的配置参数和划分在这个cgroup的进程。
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