从cgroup_init_early函数学习cgroup——框架

最新推荐文章于 2025-06-11 13:52:55 发布

原创

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本文详细介绍了cgroup作为一种控制资源的机制，其作用是将进程分组并限制资源使用。cgroup以树状层次结构组织，每个cgroup对应特定的控制行为。文章探讨了cgroup的subsystem、框架结构、数据结构，以及进程如何与cgroup和subsystem建立联系，帮助读者理解内核如何实现资源管理。

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一些概念的理解

cgroup
cgourp是一种机制
作用：集成各个进程，对进程分组实现进程组，分配或限制进程组使用的资源（这部分主要有个各个subsystem完成）。
另一个角度，在研究代码的时候，我们更愿意将cgroup理解为一种控制资源的行为。比如：我想要控制进程的CPU使用率为20%，那么我可以创建一个cgroup，这cgroup的作用就是控制指定进程的cpu使用率为20%。

subsystem：
不同subsystem对应控制不同的资源：

cpu subsystem：指定进程组能使用的CPU；
memmory subsystem：指定进程组能使用的内存量，并编写内存使用量报告；
cpuset subsystem：指定进程组能使用的各CPU和节点集；
freezer subsystem：可停止进程组状态或启动；
cpuacct subsystem：对进程组使用的CPU资源编写报告；
blkio：设置对模块设备的输入输出限制；
devices：设置进程组能使用的设备；

查看cgroup subsystem：

yin123@yin:~$ ls /sys/fs/cgroup/
cpu  cpuacct  devices  freezer  memory

框架
概括描述cgroup框架
在这部分，我们试图用一种比较形象的描述和思维来概括cgroup的框架，不涉及代码。
为了方便理解，在开始所有的分析之前，必须要明确一点：cgroup是有层次结构的
所有的cgroup以树状分层（hierarchy）的形式被组织在一起。
你自然会觉得疑问，既然每个cgroup对应一种控制行为或者说功能，那么father cgroup和children cgroups是什么关系呢？
还是拿上面的例子: 整个cpu占用为100%.这就是根,也就是hierarchy.然后,cgroup A设置cpu占用20%,cgroup B点用50%,cgroup A和cgroup B就是它下面的子层cgroup.（这个问题的解答摘录自http://blog.chinaunix.net/uid-23010930-id-2974762.html）

OK，现在假设在我们面前有这样的一些cgroup

        group A                                 group 1                        

group B          group C                group 2          group 3

A和1分别代表不同的控制行为，BC和23分别是A和1的children group。
为了更好的组织所有的cgroup，我们建立了一个top_cgroup，作为A和1的father cgroup，于是就成了这样：

                            top_cgroup

        group A                                 group 1                        

group B          group C                group 2          group 3

这样，所有的cgroup就建立了联系。

还有一个问题，试想，groupB作为一个控制行为，它可能想控制进程的CPU使用率和内存使用量，那么就涉及到了两个subsyste