20.4. Fixer des limites de CPU aux applications en utilisant cgroups-v1

Procédure

1. Identifiez l'ID du processus (PID) de l'application dont vous souhaitez limiter la consommation de 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
   ...

   L'exemple de sortie du programme top révèle que PID 6955 (application illustrative sha1sum) consomme beaucoup de ressources de l'unité centrale.

2. Créez un sous-répertoire dans le répertoire du contrôleur de ressources cpu:

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

   Le répertoire ci-dessus représente un groupe de contrôle, dans lequel vous pouvez placer des processus spécifiques et leur appliquer certaines limites de CPU. En même temps, certains fichiers d'interface cgroups-v1 et des fichiers spécifiques au contrôleur cpu seront créés dans le répertoire.

3. Il est possible d'inspecter le groupe de contrôle nouvellement créé :

   # 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

   L'exemple de sortie montre des fichiers, tels que cpuacct.usage, cpu.cfs._period_us, qui représentent des configurations et/ou des limites spécifiques, qui peuvent être définies pour les processus dans le groupe de contrôle Example. Notez que les noms de fichiers respectifs sont précédés du nom du contrôleur du groupe de contrôle auquel ils appartiennent.

   Par défaut, le groupe de contrôle nouvellement créé hérite de l'accès à l'ensemble des ressources de l'unité centrale du système, sans limite.

4. Configurer les limites de CPU pour le groupe de contrôle :

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

   Le fichier cpu.cfs_period_us représente une période de temps en microsecondes (µs, représentée ici par "us") pour la fréquence à laquelle l'accès d'un groupe de contrôle aux ressources de l'unité centrale doit être réattribué. La limite supérieure est de 1 seconde et la limite inférieure de 1000 microsecondes.

   Le fichier cpu.cfs_quota_us représente la durée totale en microsecondes pendant laquelle tous les processus d'un groupe de contrôle peuvent s'exécuter au cours d'une période (telle que définie par cpu.cfs_period_us). Dès que les processus d'un groupe de contrôle, au cours d'une période unique, utilisent la totalité du temps spécifié par le quota, ils sont bridés pour le reste de la période et ne sont plus autorisés à s'exécuter jusqu'à la période suivante. La limite inférieure est de 1000 microsecondes.

   Les exemples de commandes ci-dessus définissent les limites de temps de l'unité centrale de sorte que tous les processus du groupe de contrôle Example ne puissent s'exécuter que pendant 0,2 seconde (définie par cpu.cfs_quota_us) sur 1 seconde (définie par cpu.cfs_period_us).

5. Il est possible de vérifier les limites :

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

6. Ajouter le PID de l'application au groupe de contrôle Example:

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

   La commande précédente garantit qu'une application souhaitée devient membre du groupe de contrôle Example et ne dépasse donc pas les limites de CPU configurées pour le groupe de contrôle Example. Le PID doit représenter un processus existant dans le système. L'adresse PID 6955 a été attribuée au processus sha1sum /dev/zero &, utilisé pour illustrer le cas d'utilisation du contrôleur cpu.

7. Vérifiez que l'application s'exécute dans le groupe de contrôle spécifié :

   # 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

   L'exemple ci-dessus montre que le processus de l'application souhaitée s'exécute dans le groupe de contrôle Example, qui applique des limites de CPU au processus de l'application.

8. Identifiez la consommation actuelle de l'unité centrale de votre application limitée :

   # 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
   ...

   Remarquez que la consommation de l'unité centrale du site PID 6955 est passée de 99 % à 20 %.