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24.2. 为 CPU 时间分布准备 cgroup

要控制应用程序的 CPU 消耗，您需要启用特定的 CPU 控制器,并创建一个专用的控制组。建议您在 /sys/fs/cgroup/ 根控制组群中至少创建两级子控制组，以更好地保持cgroup 文件的组织清晰性。

先决条件

您有 root 权限。
您已确定了要控制的进程的 PID。
您已挂载了 cgroups-v2 文件系统。如需更多信息，请参阅挂载 cgroups-v2。

流程

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的两个说明性应用程序）消耗了大量资源，即 CPU。这两个应用程序都是用于演示 cgroups-v2 功能的应用示例。

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
```
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。
用户可以在任意级别读取 cgroup.subtree_control 文件的内容，以了解即时子组中哪些控制器可用于启用。
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。
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/ 目录还包含 memory 和 pids 控制器的特定于控制器的文件。

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。

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。
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。

另外，还可检查其他子控制组：

# 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

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
```
以上命令可确保您将放在 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
cpu 控制器只有在相关子控制组至少有 2 个在单个 CPU 上竞争时间的进程时，才会被激活。

验证步骤

可选：确保为直接子 cgroups 启用了与 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

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
1
```

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