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Linux下CGroup进行CPU、内存等资源控制,linuxcgroup

发布时间:2019-09-05 07:04编辑:活动会议浏览(154)

    Linux下CGroup进行CPU、内存等资源控制,linuxcgroup

    留存

    from:   and 

    CGroup 介绍
    CGroup 是 Control Groups 的缩写,是 Linux 内核提供的一种可以限制、记录、隔离进程组 (process groups) 所使用的物力资源 (如 cpu memory i/o 等等) 的机制。2007 年进入 Linux 2.6.24 内核,CGroups 不是全新创造的,它将进程管理从 cpuset 中剥离出来,作者是 Google 的 Paul Menage。CGroups 也是 LXC 为实现虚拟化所使用的资源管理手段。

    CGroup 功能及组成
    CGroup 是将任意进程进行分组化管理的 Linux 内核功能。CGroup 本身是提供将进程进行分组化管理的功能和接口的基础结构,I/O 或内存的分配控制等具体的资源管理功能是通过这个功能来实现的。这些具体的资源管理功能称为 CGroup 子系统或控制器。CGroup 子系统有控制内存的 Memory 控制器、控制进程调度的 CPU 控制器等。运行中的内核可以使用的 Cgroup 子系统由/proc/cgroup 来确认。
    CGroup 提供了一个 CGroup 虚拟文件系统,作为进行分组管理和各子系统设置的用户接口。要使用 CGroup,必须挂载 CGroup 文件系统。这时通过挂载选项指定使用哪个子系统。

    Cgroups提供了以下功能:
    1)限制进程组可以使用的资源数量(Resource limiting )。比如:memory子系统可以为进程组设定一个memory使用上限,一旦进程组使用的内存达到限额再申请内存,就会出发OOM(out of memory)。
    2)进程组的优先级控制(Prioritization )。比如:可以使用cpu子系统为某个进程组分配特定cpu share。
    3)记录进程组使用的资源数量(Accounting )。比如:可以使用cpuacct子系统记录某个进程组使用的cpu时间
    4)进程组隔离(Isolation)。比如:使用ns子系统可以使不同的进程组使用不同的namespace,以达到隔离的目的,不同的进程组有各自的进程、网络、文件系统挂载空间。
    5)进程组控制(Control)。比如:使用freezer子系统可以将进程组挂起和恢复。

    CGroup 支持的文件种类
    表 1. CGroup 支持的文件种类

    文件名 R/W 用途

    Release_agent

    RW

    删除分组时执行的命令,这个文件只存在于根分组

    Notify_on_release

    RW

    设置是否执行 release_agent。为 1 时执行

    Tasks

    RW

    属于分组的线程 TID 列表

    Cgroup.procs

    R

    属于分组的进程 PID 列表。仅包括多线程进程的线程 leader 的 TID,这点与 tasks 不同

    Cgroup.event_control

    RW

    监视状态变化和分组删除事件的配置文件

    CGroup 相关概念解释
    1)任务(task)。在 cgroups 中,任务就是系统的一个进程;
    2)控制族群(control group)。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;
    3)层级(hierarchy)。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;
    4)子系统(subsystem)。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。

    相互关系
    1)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;
    2)一个子系统最多只能附加到一个层级;
    3)一个层级可以附加多个子系统;
    4)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;
    5)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。然后可根据需要将该子任务移动到不同的 cgroup 中,但开始时它总是继承其父任务的 cgroup。

    数据库系统的资源是指内存和CPU(处理器)资源,拥有资源的多寡,决定了数据查询的性能。当一个SQL Server实例上,拥有多个独立的工作负载(workload)时,使用资源管理器(Resource Governor),能够实现系统资源在逻辑上的隔离,解决在一台SQL Server实例上,管理多用户工作负载的需求。资源管理器允许数据库管理员(DBA)通过编程设置资源池,配置资源池拥有资源的上限,资源池是每一个请求能够使用的资源,这样设置之后,强制系统在处理用户发送的请求(Requsts)时所耗费的CPU 和 Memory资源的数量不能超过限制,在一定程度上,限制用户能够使用的资源数量,隔离了失控(runaway)的查询对系统的影响。对于SQL Server 2012来说,用户能够基于工作负载,实现CPU资源的完全隔离,并能设置CPU资源使用量的硬上限(CAP Usage,Hard Limit)。在一个多用户、高并发的SQL Server实例上,管理员使用Resource Governor,控制不同工作负载对内存和CPU资源的使用量,使不同的应用程序在资源的使用上相互隔离,使系统性能得到可预测性的控制和保证。

    图 1. CGroup 层级图

    图 1 所示的 CGroup 层级关系显示,CPU 和 Memory 两个子系统有自己独立的层级系统,而又通过 Task Group 取得关联关系。

    CGroup 特点
    在 cgroups 中,任务就是系统的一个进程。
    控制族群(control group)。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。
    层级(hierarchy)。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。
    子系统(subsytem)。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。

    子系统的介绍
    blkio -- 这个子系统为块设备设定输入/输出限制,比如物理设备(磁盘,固态硬盘,USB 等等)。
    cpu -- 这个子系统使用调度程序提供对 CPU 的 cgroup 任务访问。
    cpuacct -- 这个子系统自动生成 cgroup 中任务所使用的 CPU 报告。
    cpuset -- 这个子系统为 cgroup 中的任务分配独立 CPU(在多核系统)和内存节点。
    devices -- 这个子系统可允许或者拒绝 cgroup 中的任务访问设备。
    freezer -- 这个子系统挂起或者恢复 cgroup 中的任务。
    memory -- 这个子系统设定 cgroup 中任务使用的内存限制,并自动生成由那些任务使用的内存资源报告。
    net_cls -- 这个子系统使用等级识别符(classid)标记网络数据包,可允许 Linux 流量控制程序(tc)识别从具体 cgroup 中生成的数据包。

    一,资源管理器的基本构成

    图 2. CGroup 典型应用架构图

    如图 2 所示,CGroup 技术可以被用来在操作系统底层限制物理资源,起到 Container 的作用。图中每一个 JVM 进程对应一个 Container Cgroup 层级,通过 CGroup 提供的各类子系统,可以对每一个 JVM 进程对应的线程级别进行物理限制,这些限制包括 CPU、内存等等许多种类的资源。下一部分会具体对应用程序进行 CPU 资源隔离进行演示。

    cgroup的安装
    其实安装很简单,最佳实践就是yum直接安装(centos下)

    配置文件

    1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 [[email protected] ~]# vim /etc/cgconfig.conf mount {          cpuset  = /cgroup/cpuset;                           cpu     =/cgroup/cpu;                           cpuacct =/cgroup/cpuacct;                           memory  =/cgroup/memory;                           devices =/cgroup/devices;                           freezer =/cgroup/freezer;                           net_cls =/cgroup/net_cls;                           blkio   =/cgroup/blkio;                                      }

    cgroup section的语法格式如下:
    group <name> { 
         [<permissions>] 
         <controller> { 
            <param name> = <param value>; 
            … 
         } 
          …}

    其中:
    name: 指定cgroup的名称
    permissions:可选项,指定cgroup对应的挂载点文件系统的权限,root用户拥有所有权限。
    controller:子系统的名称
    param name 和 param value:子系统的属性及其属性值

    Resource Governor的可编程部分由三部分组成:Resource Pool,Workload Group 和 Classifier Function,每个部分实现不同的功能。

    1.配置对mysql实例的资源限制

    1.1 修改cgconfig.conf文件

    1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 mount      cpuset  =/cgroup/cpuset     cpu =/cgroup/cpu     cpuacct =/cgroup/cpuacct     memory  =/cgroup/memory     blkio   =/cgroup/blkio     group mysql_g1 {        cpu {              cpu.cfs_quota_us = 50000;              cpu.cfs_period_us = 100000;           cpuset {                cpuset.cpus ="3";                cpuset.mems ="0";        }        cpuacct{               memory {                memory.limit_in_bytes=104857600;              memory.swappiness=0;              # memory.max_usage_in_bytes=104857600;              # memory.oom_control=0;      }       blkio  {             blkio.throttle.read_bps_device="8:0 524288"            blkio.throttle.write_bps_device="8:0 524288"     }   }

    1.2 配置文件的部分解释
    cpu:cpu使用时间限额

    cpu.cfs_period_us和cpu.cfs_quota_us来限制该组中的所有进程在单位时间里可以使用的cpu时间。这里的cfs是完全公平调度器的缩写。cpu.cfs_period_us就是时间周期(微秒),默认为100000,即百毫秒。cpu.cfs_quota_us就是在这期间内可使用的cpu时间(微秒),默认-1,即无限制。(cfs_quota_us是cfs_period_us的两倍即可限定在双核上完全使用)。
    cpuset:cpu绑定
    我们限制该组只能在0一共1个超线程上运行。cpuset.mems是用来设置内存节点的。
    本例限制使用超线程0上的第四个cpu线程。
    其实cgconfig也就是帮你把配置文件中的配置整理到/cgroup/cpuset这个目录里面,比如你需要动态设置mysql_group1/ cpuset.cpus的CPU超线程号,可以采用如下的办法。
    [[email protected] ~]# echo "0" > mysql_group1/ cpuset.cpus
    cpuacct:cpu资源报告
    memory:内存限制
     
    内存限制我们主要限制了MySQL可以使用的内存最大大小memory.limit_in_bytes=256M。而设置swappiness为0是为了让操作系统不会将MySQL的内存匿名页交换出去。
    blkio:BLOCK IO限额
    blkio.throttle.read_bps_device="8:0 524288"; #每秒读数据上限
    blkio.throttle.write_bps_device="8:0 524288"; #每秒写数据上限
    其中8:0对应主设备号和副设备号,可以通过ls -l /dev/sda查看
    [[email protected] ~]# ls -l /dev/sda 
    brw-rw----. 1 root disk 8, 0 Sep 15 04:19 /dev/sda

    1.3 拓展知识
    现在较新的服务器CPU都是numa结构<非一致内存访问结构(NUMA:Non-Uniform Memory Access)>,使用numactl --hardware可以看到numa各个节点的CPU超线程号,以及对应的节点号。

    本例结果如下:
    [[email protected] ~]# numactl --hardware 
    available: 1 nodes (0) 
    node 0 cpus: 0 1 2 3 
    node 0 size: 1023 MB 
    node 0 free: 68 MB 
    node distances: 
    node 0 
    0: 10 
    以下是较高端服务器的numa信息,仅作参考
    [[email protected] ~]# numactl --hardware 
    available: 4 nodes (0-3) 
    node 0 cpus: 0 4 8 12 16 20 24 28 32 36 40 44 48 52 56 60 
    node 0 size: 16338 MB 
    node 0 free: 391 MB 
    node 1 cpus: 1 5 9 13 17 21 25 29 33 37 41 45 49 53 57 61 
    node 1 size: 16384 MB 
    node 1 free: 133 MB 
    node 2 cpus: 2 6 10 14 18 22 26 30 34 38 42 46 50 54 58 62 
    node 2 size: 16384 MB 
    node 2 free: 137 MB 
    node 3 cpus: 3 7 11 15 19 23 27 31 35 39 43 47 51 55 59 63 
    node 3 size: 16384 MB 
    node 3 free: 186 MB 
    node distances: 
    node 0 1 2 3 
    0: 10 20 30 20 
    1: 20 10 20 30 
    2: 30 20 10 20 
    3: 20 30 20 10

    1.4 修改cgrules.conf文件
    [[email protected] ~]# vim /etc/cgrules.conf 
    # /etc/cgrules.conf 
    #The format of this file is described in cgrules.conf(5) 
    #manual page. 

    # Example: 
    #<user> <controllers> <destination> 
    #@student cpu,memory usergroup/student/ 
    #peter cpu test1/ 
    #% memory test2/ 
    *:/usr/local/mysql/bin/mysqld * mysql_g1 
    注:共分为3个部分,分别为需要限制的实例,限制的内容(如cpu,memory),挂载目标。

    1,资源池(Resource Pool)

    2 使配置生效

    [[email protected] ~]# /etc/init.d/cgconfig restart 
    Stopping cgconfig service: [ OK ] 
    Starting cgconfig service: [ OK ] 
    [[email protected] ~]# /etc/init.d/cgred restart 
    Stopping CGroup Rules Engine Daemon... [ OK ] 
    Starting CGroup Rules Engine Daemon: [ OK ] 
    注:重启顺序为cgconfig -> cgred ,更改配置文件后两个服务需要重启,且顺序不能错。

    在SQL Server实例中,资源隔离的基本单位是Resource Pool,正如其名,该对象是资源池,在创建Resource Pool时,指定该Pool拥有的CPU和Memory资源的数量范围。在SQL Server 2012版本中,最多可以创建62个用户自定义的Resource Pool。SQL Server内置了两个Resource Pools:internal用于系统Task,用户不能配置;default是默认的Resource Pool,用于任何没有指定Resource Pool的Request;
    2,负载分组(Workload Group)

    3 启动MySQL,查看MySQL是否处于cgroup的限制中

    [[email protected] ~]# ps -eo pid,cgroup,cmd | grep -i mysqld 
    29871 blkio:/;net_cls:/;freezer:/;devices:/;memory:/;cpuacct:/;cpu:/;cpuset:/ /bin/sh ./bin/mysqld_safe --defaults-file=/etc/my.cnf --basedir=/usr/local/mysql/ --datadir=/usr/local/mysql/data/
    30219 blkio:/;net_cls:/;freezer:/;devices:/;memory:/;cpuacct:/;cpu:/;cpuset:/mysql_g1 /usr/local/mysql/bin/mysqld --defaults-file=/etc/my.cnf --basedir=/usr/local/mysql/ --datadir=/usr/local/mysql/data/ --plugin-dir=/usr/local/mysql//lib/plugin --user=mysql --log-error=/usr/local/mysql/data//localhost.localdomain.err --pid-file=/usr/local/mysql/data//localhost.localdomain.pid --socket=/tmp/mysql.sock --port=3306
    30311 blkio:/;net_cls:/;freezer:/;devices:/;memory:/;cpuacct:/;cpu:/;cpuset:/ grep -i mysqld

    Workload Group是逻辑上的实体,用于表示一个或多个工作负载。实际上,一个工作负载是SQL Server实例接收到的一个查询请求(Request),通过Classifier Function将多个具有共同属性的Requests划分到相同的Workload Group中。每一个Resource Pool服务于一个或多个工作负载分组,这就是说,这些工作负载分组能够共享同一个Resource Pool中拥有的资源。

    4 资源限制验证

    使用mysqlslap对mysql进行压力测试,看mysql使用资源是否超过限制

    4.1 在shell窗口1用mysqlslap对mysql进行压力测试
    [[email protected] ~]# /usr/local/mysql/bin/mysqlslap --defaults-file=/etc/my.cnf --concurrency=150 --iterations=1 --number-int-cols=8 --auto-generate-sql --auto-generate-sql-load-type=mixed --engine=innodb --number-of-queries=100000 -ujesse -pjesse --number-char-cols=35 --auto-generate-sql-add-autoincrement --debug-info -P3306 -h127.0.0.1

    4.2 在shell窗口2查看mysql对cpu,内存的使用

    可见:cpu限制在了第四个核心上,且对第四个核心的使用限制在50%。

    4.3 在shell窗口3查看io的消耗

    可见:mysql对io的读及写消耗均限制在2M每秒以内。

    SQL Server内置两个负载分组:internal和default,关联到相应的internal和default资源池,internal负载分组用于系统Task,SQL Server将没有被分类函数显式指定负载分组的Request划分到default 分组中。

    cgroup实例分析(手工动态验证)

    还原配置文件/etc/cgconfig.conf及/etc/cgrules.conf 为默认配置。测试实例依然为mysql,测试工具为mysqlslap。

    开启cgconfig及cgrules 服务
    [[email protected] ~]# /etc/init.d/cgconfig restart 
    Stopping cgconfig service: [ OK ] 
    Starting cgconfig service: [ OK ] 
    [[email protected] /]# /etc/init.d/cgred restart 
    Stopping CGroup Rules Engine Daemon... [ OK ] 
    Starting CGroup Rules Engine Daemon: [ OK ]

    开启mysqlslap压力测试程序
    [[email protected] /]# /usr/local/mysql/bin/mysqlslap --defaults-file=/etc/my.cnf --concurrency=150 --iterations=1 --number-int-cols=8 --auto-generate-sql --auto-generate-sql-load-type=mixed --engine=innodb --number-of-queries=100000 -ujesse -pjesse --number-char-cols=35 --auto-generate-sql-add-autoincrement --debug-info -P3306 -h127.0.0.1

    通过htop查看资源消耗。

    3,分类函数(Classifier Function)

    1)cpu限制实例

    限制mysql使用一个核,如第2个核,且对该核的使用不超过50%
    [[email protected] ~]# mkdir -p /cgroup/cpu/foo/ 
    [[email protected] ~]# mkdir -p /cgroup/cpuset/foo/ 
    [[email protected] ~]# echo 50000 > /cgroup/cpu/foo/cpu.cfs_quota_us 
    [[email protected] ~]# echo 100000 > /cgroup/cpu/foo/cpu.cfs_period_us 
    [[email protected] ~]# echo "0" > /cgroup/cpuset/foo/cpuset.mems 
    [[email protected] ~]# echo "1" > /cgroup/cpuset/foo/cpuset.cpus 
    [[email protected] ~]# echo 28819 > /cgroup/cpu/foo/tasks

    其中:28819为mysqld的进程号。

    分类函数根据指定的规则(Rule),例如,根据Login,应用程序名称,数据库名字等属性,将接收的Request分配(路由)到不同的负载分组中,可以指定用户定义的负载分组或default负载分组。

    2) 内存限制实例

    限制mysql使用内存为不超过512M
    跑一个消耗内存脚本

    1 2 3 4 #!/bin/bash<br>x='a'  while [ True ];do      x=$x$x  done;

    内存的消耗在不断增加,对其进行限制,使其使用内存在500M以内
    [[email protected] ~]# mkdir -p /cgroup/memory/foo 
    [[email protected] ~]# echo 524288000 > /cgroup/memory/foo/memory.limit_in_bytes 
    [[email protected] ~]# echo 44476 > /cgroup/memory/foo/tasks

    内存使用得到了有效控制。

    4,处理流程

    3)IO限制实例

    跑一个消耗IO的测试
    [[email protected] ~]# dd if=/dev/sda of=/dev/null 
    通过iotop看io占用情况,磁盘读取速度到了50M/s

     
    限制读取速度为10M/S

    [[email protected] ~]# mkdir -p /cgroup/blkio/foo 
    [[email protected] ~]# echo '8:0 10485760' > /cgroup/blkio/foo/blkio.throttle.read_bps_device
    [[email protected] ~]# echo 45033 > /cgroup/blkio/foo/tasks 
    注1:45033为dd的进程号
    注2:8:0对应主设备号和副设备号,可以通过ls -l /dev/sda查看
    [[email protected] ~]# ls -l /dev/sda 
    brw-rw----. 1 root disk 8, 0 Sep 15 04:19 /dev/sda

    Resource Governor各个部分相互配合,控制内存和CPU资源的使用:Classification将SQL Server实例接收到的Requests进行分类,划分到不同的负载组中,负载组与之关联的Resource Pool中包含的CPU和内存资源来处理Request,Resource Governor的处理流程如下图: 

    cgroup小结

    使用cgroup临时对进程进行调整,直接通过命令即可,如果要持久化对进程进行控制,即重启后依然有效,需要写进配置文件/etc/cgconfig.conf及/etc/cgrules.conf 

    ***************当你发现自己的才华撑不起野心时,就请安静下来学习吧***************

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     Linux资源控制-CPU和内存

    主要介绍Linux下, 如果对进程的CPU和内存资源的使用情况进行控制的方法。
     
    CPU资源控制
    每个进程能够占用CPU多长时间, 什么时候能够占用CPU是和系统的调度密切相关的.
    Linux系统中有多种调度策略, 各种调度策略有其适用的场景, 也很难说哪种调度策略是最优的.
    Linux的调度策略可以参见代码: include/linux/sched.h
    /*
     * Scheduling policies
     */
    #define SCHED_NORMAL        0
    #define SCHED_FIFO        1
    #define SCHED_RR        2
    #define SCHED_BATCH        3
    /* SCHED_ISO: reserved but not implemented yet */
    #define SCHED_IDLE        5
    /* Can be ORed in to make sure the process is reverted back to SCHED_NORMAL on fork */
    #define SCHED_RESET_ON_FORK     0x40000000
     
    Linux 系统也提供了修改调度策略的命令和系统调用接口.
    调用接口请查询相关文档, 这里主要介绍一下修改调度策略的命令 - chrt.
    # 在一个终端中执行
    sleep 1000
    # 打开另一个终端
    ps -ef | grep sleep  # 找出 sleep 1000 的pid, 这里假设是 1234
    chrt -p 1234         # 可以查看 pid=1234 的进程的 调度策略, 输入如下:
          pid 1234's current scheduling policy: SCHED_OTHER
          pid 1234's current scheduling priority: 0
    chrt -p -f 10 1234   # 修改调度策略为 SCHED_FIFO, 并且优先级为10
    chrt -p 1234         # 再次查看调度策略
          pid 1234's current scheduling policy: SCHED_FIFO
          pid 1234's current scheduling priority: 10
     
    补充:
        chrt 也可以直接指定一条命令, 并设置这条命令的优先级的调度策略, 具体查看 chrt --help
        查看一个进程的调度策略, 除了使用 chrt 命令之外, 还可以 cat /proc/<PID>/sched
     
    实时进程的CPU控制
    所谓的实时进程, 也就是那些对响应时间要求比较高的进程.
    这类进程需要在限定的时间内处理用户的请求, 因此, 在限定的这段时间内, 需要占用所有CPU资源, 并且不能被其它进程打断.
    在这种情况下, 如果实时进程中出现了类似死循环之类的情况, 就会导致整个系统无响应.
    因为实时进程的CPU优先级高, 并且未处理完之前是不会释放CPU资源的.
     
    所以, 内核中需要有一种方式来限制实时进程的CPU资源占用.
     
    系统整体设置

    1. 获取当前系统的设置
      sysctl -n kernel.sched_rt_period_us   # 实时进程调度的单位CPU时间 1 秒
      1000000
      sysctl -n kernel.sched_rt_runtime_us  # 实时进程在 1 秒中实际占用的CPU时间, 0.95秒
      950000
      这个设置说明实时进程在运行时并不是完全占用CPU的, 每1秒中有0.05秒的时间可以给其它进程运行.
      这样既不会对实时进程的响应时间造成太大的影响, 也避免了实时进程卡住时导致整个系统无响应.  
    2. 设置实时进程占用CPU时间
      上面的默认设置中, 实时进程占用 95% 的CPU时间. 如果觉得占用的太多或太少, 都是可以调整的.比如:
      sysctl -w kernel.sched_rt_runtime_us=900000    # 设置实时进程每1秒中只占0.9秒的CPU时间
      kernel.sched_rt_runtime_us = 900000
      sysctl -n kernel.sched_rt_runtime_us 
      900000
       
      cgroup 中的设置
      整体设置是针对整个系统的, 我们也可以通过 cgroup 来对一组进程的CPU资源进行控制.
      如果想在 cgroup 中对 sched_rt_period_us 和 sched_rt_runtime_us 进行控制, 需要内核编译选项 CONFIG_RT_GROUP_SCHED=y
      查看当前系统的内核编译选项方法如下: (debian 7.6 系统)
      cat /boot/config-`uname -r`
      查看 CONFIG_RT_GROUP_SCHED 是否启用
      cat /boot/config-`uname -r` | grep -i rt_group
      # CONFIG_RT_GROUP_SCHED is not set
      debian 7.6 默认没有启动这个选项, 所以挂载cgroup之后, 没有设置 sched_rt_period_us 和 sched_rt_runtime_us 的文件
      mkdir /mnt/cgroup
      mount -t cgroup cgroup /mnt/cgroup/
      cd /mnt/cgroup/
      ls -l
      total 0
      -r--r--r-- 1 root root 0 Aug 28 09:06 blkio.io_merged
      -r--r--r-- 1 root root 0 Aug 28 09:06 blkio.io_queued
      -r--r--r-- 1 root root 0 Aug 28 09:06 blkio.io_service_bytes
      -r--r--r-- 1 root root 0 Aug 28 09:06 blkio.io_serviced
      -r--r--r-- 1 root root 0 Aug 28 09:06 blkio.io_service_time
      -r--r--r-- 1 root root 0 Aug 28 09:06 blkio.io_wait_time
      --w------- 1 root root 0 Aug 28 09:06 blkio.reset_stats
      -r--r--r-- 1 root root 0 Aug 28 09:06 blkio.sectors
      -r--r--r-- 1 root root 0 Aug 28 09:06 blkio.time
      -rw-r--r-- 1 root root 0 Aug 28 09:06 blkio.weight
      -rw-r--r-- 1 root root 0 Aug 28 09:06 blkio.weight_device
      -rw-r--r-- 1 root root 0 Aug 28 09:06 cgroup.clone_children
      --w--w--w- 1 root root 0 Aug 28 09:06 cgroup.event_control
      -rw-r--r-- 1 root root 0 Aug 28 09:06 cgroup.procs
      -r--r--r-- 1 root root 0 Aug 28 09:06 cpuacct.stat
      -rw-r--r-- 1 root root 0 Aug 28 09:06 cpuacct.usage
      -r--r--r-- 1 root root 0 Aug 28 09:06 cpuacct.usage_percpu
      -rw-r--r-- 1 root root 0 Aug 28 09:06 cpuset.cpu_exclusive
      -rw-r--r-- 1 root root 0 Aug 28 09:06 cpuset.cpus
      -rw-r--r-- 1 root root 0 Aug 28 09:06 cpuset.mem_exclusive
      -rw-r--r-- 1 root root 0 Aug 28 09:06 cpuset.mem_hardwall
      -rw-r--r-- 1 root root 0 Aug 28 09:06 cpuset.memory_migrate
      -r--r--r-- 1 root root 0 Aug 28 09:06 cpuset.memory_pressure
      -rw-r--r-- 1 root root 0 Aug 28 09:06 cpuset.memory_pressure_enabled
      -rw-r--r-- 1 root root 0 Aug 28 09:06 cpuset.memory_spread_page
      -rw-r--r-- 1 root root 0 Aug 28 09:06 cpuset.memory_spread_slab
      -rw-r--r-- 1 root root 0 Aug 28 09:06 cpuset.mems
      -rw-r--r-- 1 root root 0 Aug 28 09:06 cpuset.sched_load_balance
      -rw-r--r-- 1 root root 0 Aug 28 09:06 cpuset.sched_relax_domain_level
      -rw-r--r-- 1 root root 0 Aug 28 09:06 cpu.shares
      --w------- 1 root root 0 Aug 28 09:06 devices.allow
      --w------- 1 root root 0 Aug 28 09:06 devices.deny
      -r--r--r-- 1 root root 0 Aug 28 09:06 devices.list
      -rw-r--r-- 1 root root 0 Aug 28 09:06 net_cls.classid
      -rw-r--r-- 1 root root 0 Aug 28 09:06 notify_on_release
      -rw-r--r-- 1 root root 0 Aug 28 09:06 release_agent
      -rw-r--r-- 1 root root 0 Aug 28 09:06 tasks
       
      果然, 只有cpu.share, 没有 cpu.sched_rt_period_us 和 cpu.sched_rt_runtime_us
      没办法, 重新编译内核, 编译内核的具体方法参见:  编译Linux内核
      为了节约时间, 我们用 make localmodconfig 来创建 .config 文件, 然后修改其中的 CONFIG_RT_GROUP_SCHED=y
      下载源码等等参见: 编译Linux内核, 主要步骤如下:
      cd /path/to/linux-source-3.2
      make localmodconfig
      vim .config   # 设置 CONFIG_RT_GROUP_SCHED=y 并保存
      make
      make modules_install
      make install
      reboot      # 重启之前看看 /boot/grub/grub.cfg 中, 默认启动的是不是新安装的内核
       
      启动到新内核, 再次查看内核选项 CONFIG_RT_GROUP_SCHED 是否启用
      cat /boot/config-`uname -r` | grep -i rt_group
      CONFIG_RT_GROUP_SCHED=y       # 已启用
       
      再次挂载 cgroup 文件系统, 发现多了2个配置文件, cpu.rt_period_us 和 cpu.rt_runtime_us
      mount -t cgroup cgroup /mnt/cgroup/
      cd /mnt/cgroup/
      ls -l
      total 0
      -r--r--r-- 1 root root 0 Aug 28 09:53 blkio.io_merged
      -r--r--r-- 1 root root 0 Aug 28 09:53 blkio.io_queued
      -r--r--r-- 1 root root 0 Aug 28 09:53 blkio.io_service_bytes
      -r--r--r-- 1 root root 0 Aug 28 09:53 blkio.io_serviced
      -r--r--r-- 1 root root 0 Aug 28 09:53 blkio.io_service_time
      -r--r--r-- 1 root root 0 Aug 28 09:53 blkio.io_wait_time
      --w------- 1 root root 0 Aug 28 09:53 blkio.reset_stats
      -r--r--r-- 1 root root 0 Aug 28 09:53 blkio.sectors
      -r--r--r-- 1 root root 0 Aug 28 09:53 blkio.time
      -rw-r--r-- 1 root root 0 Aug 28 09:53 blkio.weight
      -rw-r--r-- 1 root root 0 Aug 28 09:53 blkio.weight_device
      -rw-r--r-- 1 root root 0 Aug 28 09:53 cgroup.clone_children
      --w--w--w- 1 root root 0 Aug 28 09:53 cgroup.event_control
      -rw-r--r-- 1 root root 0 Aug 28 09:53 cgroup.procs
      -r--r--r-- 1 root root 0 Aug 28 09:53 cpuacct.stat
      -rw-r--r-- 1 root root 0 Aug 28 09:53 cpuacct.usage
      -r--r--r-- 1 root root 0 Aug 28 09:53 cpuacct.usage_percpu
      -rw-r--r-- 1 root root 0 Aug 28 09:53 cpu.rt_period_us
      -rw-r--r-- 1 root root 0 Aug 28 09:53 cpu.rt_runtime_us
      -rw-r--r-- 1 root root 0 Aug 28 09:53 cpuset.cpu_exclusive
      -rw-r--r-- 1 root root 0 Aug 28 09:53 cpuset.cpus
      -rw-r--r-- 1 root root 0 Aug 28 09:53 cpuset.mem_exclusive
      -rw-r--r-- 1 root root 0 Aug 28 09:53 cpuset.mem_hardwall
      -rw-r--r-- 1 root root 0 Aug 28 09:53 cpuset.memory_migrate
      -r--r--r-- 1 root root 0 Aug 28 09:53 cpuset.memory_pressure
      -rw-r--r-- 1 root root 0 Aug 28 09:53 cpuset.memory_pressure_enabled
      -rw-r--r-- 1 root root 0 Aug 28 09:53 cpuset.memory_spread_page
      -rw-r--r-- 1 root root 0 Aug 28 09:53 cpuset.memory_spread_slab
      -rw-r--r-- 1 root root 0 Aug 28 09:53 cpuset.mems
      -rw-r--r-- 1 root root 0 Aug 28 09:53 cpuset.sched_load_balance
      -rw-r--r-- 1 root root 0 Aug 28 09:53 cpuset.sched_relax_domain_level
      -rw-r--r-- 1 root root 0 Aug 28 09:53 cpu.shares
      --w------- 1 root root 0 Aug 28 09:53 devices.allow
      --w------- 1 root root 0 Aug 28 09:53 devices.deny
      -r--r--r-- 1 root root 0 Aug 28 09:53 devices.list
      -rw-r--r-- 1 root root 0 Aug 28 09:53 net_cls.classid
      -rw-r--r-- 1 root root 0 Aug 28 09:53 notify_on_release
      -rw-r--r-- 1 root root 0 Aug 28 09:53 release_agent
      -rw-r--r-- 1 root root 0 Aug 28 09:53 tasks
      cat cpu.rt_period_us 
      1000000
      cat cpu.rt_runtime_us 
      950000
       
      通过配置 cpu.rt_period_us 和 cpu.rt_runtime_us 就可以对 cgroup 中的进程组中的实时进程进行 CPU使用时间的控制.
       
      资源控制实例
      上面主要介绍资源的一些理论基础, 下面通过一些实例演示如果通过 cgroup 来控制进程所使用的 CPU和内存 资源.
      Linux对CPU 和 内存的控制有对应的 cgroup 子系统 cpuset 和 memory
       
      实例: cgroup 中对其中 *子cgroup* 的CPU资源控制
      对各个 *子cgroup* 的CPU占用率进行控制主要依靠每个 *子cgroup* 的 cpu.shares 文件
      直接用实验过程来说话, 其中加入了一些注释.
      # 安装需要的软件
      apt-get install stress     # 让CPU达到 100% 的压力工具
      apt-get install sysstat    # 查看系统CPU, 内存, 磁盘, 网络等资源使用情况的工具
       
      实例1 - 默认情况, A 和 B 各占CPU总资源的 1/2
          挂载 cgroup 文件系统 (注意加上 -o cpu 的选项)
          在 cgroup中创建 2个子cgroup A 和 B
          默认情况下, cgroup A 和 cgroup B 中的 cpu.shares 中的数值都是 1024
          在 A 和 B 中用 stress 工具使其 CPU占用率达到 100%
          top 命令查看 A 和 B 中进程分别占用的 CPU (应该都是 50%)
       
      # 挂载 cgroup 文件系统
      mount -t cgroup -o cpu cgroup /mnt/cgroup/
      cd /mnt/cgroup
      ls -l
      total 0
      -r--r--r-- 1 root root 0 Aug 28 11:29 blkio.io_merged
      -r--r--r-- 1 root root 0 Aug 28 11:29 blkio.io_queued
      -r--r--r-- 1 root root 0 Aug 28 11:29 blkio.io_service_bytes
      -r--r--r-- 1 root root 0 Aug 28 11:29 blkio.io_serviced
      -r--r--r-- 1 root root 0 Aug 28 11:29 blkio.io_service_time
      -r--r--r-- 1 root root 0 Aug 28 11:29 blkio.io_wait_time
      --w------- 1 root root 0 Aug 28 11:29 blkio.reset_stats
      -r--r--r-- 1 root root 0 Aug 28 11:29 blkio.sectors
      -r--r--r-- 1 root root 0 Aug 28 11:29 blkio.time
      -rw-r--r-- 1 root root 0 Aug 28 11:29 blkio.weight
      -rw-r--r-- 1 root root 0 Aug 28 11:29 blkio.weight_device
      -rw-r--r-- 1 root root 0 Aug 28 11:29 cgroup.clone_children
      --w--w--w- 1 root root 0 Aug 28 11:29 cgroup.event_control
      -rw-r--r-- 1 root root 0 Aug 28 11:29 cgroup.procs
      -r--r--r-- 1 root root 0 Aug 28 11:29 cpuacct.stat
      -rw-r--r-- 1 root root 0 Aug 28 11:29 cpuacct.usage
      -r--r--r-- 1 root root 0 Aug 28 11:29 cpuacct.usage_percpu
      -rw-r--r-- 1 root root 0 Aug 28 11:29 cpuset.cpu_exclusive
      -rw-r--r-- 1 root root 0 Aug 28 11:29 cpuset.cpus
      -rw-r--r-- 1 root root 0 Aug 28 11:29 cpuset.mem_exclusive
      -rw-r--r-- 1 root root 0 Aug 28 11:29 cpuset.mem_hardwall
      -rw-r--r-- 1 root root 0 Aug 28 11:29 cpuset.memory_migrate
      -r--r--r-- 1 root root 0 Aug 28 11:29 cpuset.memory_pressure
      -rw-r--r-- 1 root root 0 Aug 28 11:29 cpuset.memory_pressure_enabled
      -rw-r--r-- 1 root root 0 Aug 28 11:29 cpuset.memory_spread_page
      -rw-r--r-- 1 root root 0 Aug 28 11:29 cpuset.memory_spread_slab
      -rw-r--r-- 1 root root 0 Aug 28 11:29 cpuset.mems
      -rw-r--r-- 1 root root 0 Aug 28 11:29 cpuset.sched_load_balance
      -rw-r--r-- 1 root root 0 Aug 28 11:29 cpuset.sched_relax_domain_level
      -rw-r--r-- 1 root root 0 Aug 28 11:29 cpu.shares
      --w------- 1 root root 0 Aug 28 11:29 devices.allow
      --w------- 1 root root 0 Aug 28 11:29 devices.deny
      -r--r--r-- 1 root root 0 Aug 28 11:29 devices.list
      -rw-r--r-- 1 root root 0 Aug 28 11:29 net_cls.classid
      -rw-r--r-- 1 root root 0 Aug 28 11:29 notify_on_release
      -rw-r--r-- 1 root root 0 Aug 28 11:29 release_agent
      -rw-r--r-- 1 root root 0 Aug 28 11:29 tasks
      # 创建 子cgroup A 和 B
      mkdir {A,B}
      cat A/cpu.shares 
      1024
      cat B/cpu.shares 
      1024
      # 在 A 和 B 中分别通过 stress 工具使其CPU使用率达到 100%
      echo ¥¥ > A/tasks  # 将当前的 SHELL 加入到 cgroup A中
      stress -c 2    # 这里-c 2 是因为测试机器是双核, 要在2个核上都产生 100% 的CPU 占用率
      # 另外打开一个 shell 窗口, 并将这个shell 加入到 cgroup B中
      echo ¥¥ > B/tasks  # 将当前的 SHELL 加入到 cgroup B中
      stress -c 2    # 在2个核上都产生 100% 的CPU 占用率
      # 再打开一个 shell 窗口, 用top命令查看 CPU占用情况
      top
      top - 14:10:32 up 43 min,  3 users,  load average: 2.31, 1.24, 0.62
      Tasks:  78 total,   5 running,  73 sleeping,   0 stopped,   0 zombie
      %Cpu(s):100.0 us,  0.0 sy,  0.0 ni,  0.0 id,  0.0 wa,  0.0 hi,  0.0 si,  0.0 st
      KiB Mem:   1887872 total,   114744 used,  1773128 free,    10472 buffers
      KiB Swap:  3982332 total,        0 used,  3982332 free,    45068 cached
       PID USER      PR  NI  VIRT  RES  SHR S  %CPU %MEM    TIME+  COMMAND                                                                                                                      
      3350 root      20   0  6524   92    0 R  49.9  0.0   0:08.73 stress                                                                                                                       
      3351 root      20   0  6524   92    0 R  49.9  0.0   0:08.67 stress                                                                                                                       
      3353 root      20   0  6524   92    0 R  49.9  0.0   0:07.35 stress                                                                                                                       
      3354 root      20   0  6524   92    0 R  49.9  0.0   0:07.36 stress                    
      # 查看这 4 个stress 进程是否分别属于 A 和 B
      cat /mnt/cgroup/A/tasks 
      2945
      3349
      3350   <-- stress 进程
      3351   <-- stress 进程
      cat /mnt/cgroup/B/tasks 
      2996
      3352
      3353   <-- stress 进程
      3354   <-- stress 进程
      可以看出, A和B组中的 2个stress 进程的CPU使用率相加都是 100%,
      由于我测试的电脑是双核, top所看到的CPU最大使用率是 200%, 所以和预期一致, A和B组各占CPU总资源的 1/2
       
      实例2 - A group 占用整体CPU资源的 2/3, B group 占用整体CPU资源的 1/3
          环境同 实例1, 不再重新挂载 cgroup 文件系统, 也不在重建 A 和 B
          A group 的 cpu.shares 文件不变, 值为 1024
          B group 的 cpu.shares 文件中的值改为 512, 这样, 相当于B占用CPU总资源的 1/3 (因为 512 / (512+1024) = 1/3)
          同实例1, 通过2个shell窗口, 分别是 A 和 B 的CPU使用率达到 100%, 然后通过 top 查看CPU使用情况
       
      # 在 B 中shell 窗口执行以下命令
      cat B/cpu.shares 
      1024
      echo 512 > B/cpu.shares 
      cat B/cpu.shares 
      512
      stress -c 2
      # 在 A 中 shell 窗口执行以下命令
      stress -c 2
      # 在第3个 shell 窗口, 也就是 非A, 非B 的那个 shell 窗口, 用 top 查看cpu使用情况
      top
      top - 14:13:18 up 46 min,  3 users,  load average: 2.24, 1.92, 1.01
      Tasks:  78 total,   5 running,  73 sleeping,   0 stopped,   0 zombie
      %Cpu(s):100.0 us,  0.0 sy,  0.0 ni,  0.0 id,  0.0 wa,  0.0 hi,  0.0 si,  0.0 st
      KiB Mem:   1887872 total,   114744 used,  1773128 free,    10488 buffers
      KiB Swap:  3982332 total,        0 used,  3982332 free,    45068 cached
       PID USER      PR  NI  VIRT  RES  SHR S  %CPU %MEM    TIME+  COMMAND                                                                                                                      
      3376 root      20   0  6524   88    0 R  66.6  0.0   0:06.29 stress                                                                                                                       
      3377 root      20   0  6524   88    0 R  66.6  0.0   0:06.30 stress                                                                                                                       
      3373 root      20   0  6524   88    0 R  33.3  0.0   0:04.33 stress                                                                                                                       
      3374 root      20   0  6524   88    0 R  33.3  0.0   0:04.32 stress               
      # 查看这 4 个stress 进程是否分别属于 A 和 B
      cat /mnt/cgroup/A/tasks 
      2945
      3375
      3376    <-- stress 进程
      3377    <-- stress 进程
      cat /mnt/cgroup/B/tasks 
      2996
      3372
      3373    <-- stress 进程
      3374    <-- stress 进程
      很明显, A 组中的2个进程占用了CPU总量的 2/3 左右, B组中的2个进程占用了CPU总量的 1/3 左右.
       
      实例3 - 物理CPU的控制
      上面的实例中, 虽然能够控制每个组的CPU的总体占用率, 但是不能控制某个组的进程固定在某个物理CPU上运行.
      要想将 cgroup 绑定到某个固定的CPU上, 需要使用 cpuset 子系统.
      首先, 查看系统是否支持 cpuset 子系统, 也就是看内核编译选项 CONFIG_CPUSETS 是否设为y
      cat /boot/config-`uname -r` | grep -i cpusets
      CONFIG_CPUSETS=y
      我的测试系统是支持的, 如果你的系统不支持, 就需要重新编译内核了.......
       
      然后, 用下面的例子演示将 A 和 B中的 stress 都指定到1个CPU上后的情况
          卸载当前的 cgroup
          再次挂载 cgroup 文件系统, 并指定 -o cpuset
          指定 A 的物理CPU为 0 (双核CPU的每个核编号分别是 CPU0, CPU1)
          指定 B 的物理CPU也为 0
          重复 实例1 中的步骤, 观察发生的变化
       
      umount /mnt/cgroup
      mount -t cgroup -o cpuset cgroup /mnt/cgroup/
      cd /mnt/cgroup
      ls -l
      total 0
      -rw-r--r-- 1 root root 0 Aug 28 14:39 cgroup.clone_children
      --w--w--w- 1 root root 0 Aug 28 14:39 cgroup.event_control
      -rw-r--r-- 1 root root 0 Aug 28 14:39 cgroup.procs
      -rw-r--r-- 1 root root 0 Aug 28 14:39 cpuset.cpu_exclusive
      -rw-r--r-- 1 root root 0 Aug 28 14:39 cpuset.cpus    <-- 这个就是设置关联物理CPU的文件
      -rw-r--r-- 1 root root 0 Aug 28 14:39 cpuset.mem_exclusive
      -rw-r--r-- 1 root root 0 Aug 28 14:39 cpuset.mem_hardwall
      -rw-r--r-- 1 root root 0 Aug 28 14:39 cpuset.memory_migrate
      -r--r--r-- 1 root root 0 Aug 28 14:39 cpuset.memory_pressure
      -rw-r--r-- 1 root root 0 Aug 28 14:39 cpuset.memory_pressure_enabled
      -rw-r--r-- 1 root root 0 Aug 28 14:39 cpuset.memory_spread_page
      -rw-r--r-- 1 root root 0 Aug 28 14:39 cpuset.memory_spread_slab
      -rw-r--r-- 1 root root 0 Aug 28 14:39 cpuset.mems
      -rw-r--r-- 1 root root 0 Aug 28 14:39 cpuset.sched_load_balance
      -rw-r--r-- 1 root root 0 Aug 28 14:39 cpuset.sched_relax_domain_level
      -rw-r--r-- 1 root root 0 Aug 28 14:39 notify_on_release
      -rw-r--r-- 1 root root 0 Aug 28 14:39 release_agent
      -rw-r--r-- 1 root root 0 Aug 28 14:39 tasks
      # 创建子cgroup A 和 B
      mkdir {A,B}
      cat A/cpuset.cpus   
               <--  默认是空的
      echo 0 > A/cpuset.cpus
      cat A/cpuset.cpus 
      0
      echo 0 > B/cpuset.cpus   # 同样, 设置B组也绑定到CPU0
      # 当前Shell加入到 A组
      echo ¥¥ > /mnt/cgroup/A/tasks 
      -bash: echo: write error: No space left on device
       
      如果出现上述错误, 只需要再设置 /mnt/cgroup/A/cpuset.mems 即可. (参考: )
      # 同时设置 A 的 cpuset.cpus 和 cpuset.mems
      echo 0 > A/cpuset.cpus
      echo 0 > A/cpuset.mems
      # B组也同样设置
      echo 0 > B/cpuset.cpus
      echo 0 > B/cpuset.mems
      # 将当前 shell 加入到 A组
      echo ¥¥ > /mnt/cgroup/A/tasks   <-- 设置过 cpuset.mems 后, 就没有出错了
      stress -c 2
      # 再打开一个Shell窗口, 并加入到 B组
      echo ¥¥ > /mnt/cgroup/B/tasks
      stress -c 2
      # 再打开第3个 shell 窗口, 用top命令查看CPU使用情况
      top
      top - 15:13:29 up  1:46,  3 users,  load average: 1.01, 0.24, 0.12
      Tasks:  78 total,   5 running,  73 sleeping,   0 stopped,   0 zombie
      %Cpu(s): 50.0 us,  0.0 sy,  0.0 ni, 50.0 id,  0.0 wa,  0.0 hi,  0.0 si,  0.0 st
      KiB Mem:   1887872 total,   117216 used,  1770656 free,    11144 buffers
      KiB Swap:  3982332 total,        0 used,  3982332 free,    47088 cached
       PID USER      PR  NI  VIRT  RES  SHR S  %CPU %MEM    TIME+  COMMAND                                                                                                                      
      3830 root      20   0  6524   92    0 R  25.0  0.0   0:04.96 stress                                                                                                                       
      3831 root      20   0  6524   92    0 R  25.0  0.0   0:04.97 stress                                                                                                                       
      3834 root      20   0  6524   92    0 R  25.0  0.0   0:03.56 stress                                                                                                                       
      3833 root      20   0  6524   92    0 R  24.6  0.0   0:03.56 stress
      从上面的结果可以看出, 虽然 stress 命令指定了 -c 2(意思是在2个CPU上运行), 但是由于A和B都只绑定了CPU0,
      所以虽然是双核的机器, 它们所占用的CPU总量却只有 100%, 而不是实例1 中的 200%.
       
      如果将B组的物理CPU绑定到CPU1, 那么应该所有 stress 的进程都占用 50%, CPU资源的总量变为 200%.
      下面将B组的物理CPU绑定为CPU1, 看看结果是否和我们的预期一样.
      # 在 B组的 shell 窗口中执行以下命令
      echo 1 > /mnt/cgroup/B/cpuset.cpus
      cat /mnt/cgroup/B/cpuset.cpus
      1
      stress -c 2
      # 在 A组的 shell 窗口中执行以下命令
      stress -c 2
      # 在第3个shell窗口中用top命令查看执行结果
      top
      top - 15:20:07 up  1:53,  3 users,  load average: 0.38, 0.83, 0.56
      Tasks:  78 total,   5 running,  73 sleeping,   0 stopped,   0 zombie
      %Cpu(s):100.0 us,  0.0 sy,  0.0 ni,  0.0 id,  0.0 wa,  0.0 hi,  0.0 si,  0.0 st
      KiB Mem:   1887872 total,   117340 used,  1770532 free,    11168 buffers
      KiB Swap:  3982332 total,        0 used,  3982332 free,    47088 cached
        PID USER      PR  NI  VIRT  RES  SHR S  %CPU %MEM    TIME+  COMMAND                                                                                                                      
       3854 root      20   0  6524   88    0 R  49.9  0.0   0:03.76 stress                                                                                                                       
       3857 root      20   0  6524   92    0 R  49.9  0.0   0:02.29 stress                                                                                                                       
       3858 root      20   0  6524   92    0 R  49.9  0.0   0:02.29 stress                                                                                                                       
       3855 root      20   0  6524   88    0 R  49.6  0.0   0:03.76 stress
      果然, 和预期一致. A组中的 stress 和 B组中的 stress 在各自的物理CPU上都占用了 100% 左右的CPU使用率.
       
      实例4 - cgroup 对使用的内存的控制
      cgroup 对内存的控制也很简单, 只要挂载cgroup时, 指定 -o memory
      # 首先之前挂载的 cpuset 子系统
      umount /mnt/cgroup
      # 挂载cgroup 文件系统, 指定 -o memeory
      mount -o memory -t cgroup memcg /mnt/cgroup/
      mount: special device memcg does not exist
       
      出现以上错误的原因可能是因为debian系统中, 默认没有启动 cgroup 的memory子系统. 可以通过以下方法确认:
      cat /proc/cgroups 
      #subsys_name    hierarchy    num_cgroups    enabled
      cpuset    0    1    1
      cpu    0    1    1
      cpuacct    0    1    1
      memory    1    1    0              <-- 这里的 enabled 是 0
      devices    0    1    1
      freezer    0    1    1
      net_cls    0    1    1
      blkio    0    1    1
      perf_event    0    1    1
       
      为了默认启用memory子系统, 可以设置 grub选项
      vim /etc/default/grub
      # 修改 GRUB_CMDLINE_LINUX=""  ==> GRUB_CMDLINE_LINUX="cgroup_enable=memory"
      # 保存后, 更新grub.cfg
      update-grub
      reboot
       
      重启之后, 发现 /proc/cgroups 中的memory已经 enabled, 并且也可以挂载 memcg了
      cat /proc/cgroups 
      #subsys_name    hierarchy    num_cgroups    enabled
      cpuset    0    1    1
      cpu    0    1    1
      cpuacct    0    1    1
      memory    1    1    1
      devices    0    1    1
      freezer    0    1    1
      net_cls    0    1    1
      blkio    0    1    1
      perf_event    0    1    1
      # 挂载cgroup 的memory子系统
      mount -t cgroup -o memory memcg /mnt/cgroup
      ls -l /mnt/cgroup/   <-- 可以看到有很多 memory 相关的配置
      total 0
      -rw-r--r-- 1 root root 0 Aug 28 15:54 cgroup.clone_children
      --w--w--w- 1 root root 0 Aug 28 15:54 cgroup.event_control
      -rw-r--r-- 1 root root 0 Aug 28 15:54 cgroup.procs
      -rw-r--r-- 1 root root 0 Aug 28 15:54 memory.failcnt
      --w------- 1 root root 0 Aug 28 15:54 memory.force_empty
      -rw-r--r-- 1 root root 0 Aug 28 15:54 memory.limit_in_bytes   <-- 限制内存使用的配置文件
      -rw-r--r-- 1 root root 0 Aug 28 15:54 memory.max_usage_in_bytes
      -rw-r--r-- 1 root root 0 Aug 28 15:54 memory.move_charge_at_immigrate
      -r--r--r-- 1 root root 0 Aug 28 15:54 memory.numa_stat
      -rw-r--r-- 1 root root 0 Aug 28 15:54 memory.oom_control
      -rw-r--r-- 1 root root 0 Aug 28 15:54 memory.soft_limit_in_bytes
      -r--r--r-- 1 root root 0 Aug 28 15:54 memory.stat
      -rw-r--r-- 1 root root 0 Aug 28 15:54 memory.swappiness
      -r--r--r-- 1 root root 0 Aug 28 15:54 memory.usage_in_bytes
      -rw-r--r-- 1 root root 0 Aug 28 15:54 memory.use_hierarchy
      -rw-r--r-- 1 root root 0 Aug 28 15:54 notify_on_release
      -rw-r--r-- 1 root root 0 Aug 28 15:54 release_agent
      -rw-r--r-- 1 root root 0 Aug 28 15:54 tasks
       
      开始实验:
          重启系统 (为了保证内存的干净)
          挂载 memcg
          在挂载的 /mnt/cgroup 中创建 组A
          将当前shell 加入到 组A
          不限制组A的内存, 压缩内核源码包, 并观察压缩前后内存的变化
          重复步骤 1 ~ 4
          限制组A的内存为 10MB, 再次压缩内核源码包, 并观察压缩前后内存的变化
       
      # 重启系统
      reboot
      # 挂载 memcg
      mount -t cgroup -o memory memcg /mnt/cgroup
      # 创建 组A
      mkdir /mnt/cgroup/A
      # 将当前 shell 加入到组A
      echo ¥¥ > /mnt/cgroup/A/tasks
      # 测试不限制内存时, 内存的使用情况, 这里不用linux源码也可以, 但最好用个大点的文件夹来压缩, 以便更容易看出内存的变化.
      free -m; tar czvf linux-source-3.2.tar.gz /path/to/linux-source-3.2/ > /dev/null; free -m;
                   total       used       free     shared    buffers     cached
      Mem:          1843        122       1721          0          9         43
      -/+ buffers/cache:         68       1774
      Swap:         3888          0       3888
                   total       used       free     shared    buffers     cached
      Mem:          1843       1744         99          0         26       1614
      -/+ buffers/cache:        104       1739
      Swap:         3888          0       3888
      # 重启系统
      reboot
      # 挂载 memcg
      mount -t cgroup -o memory memcg /mnt/cgroup
      # 创建 组A
      mkdir /mnt/cgroup/A
      # 将当前 shell 加入到组A
      echo ¥¥> /mnt/cgroup/A/tasks
      # 限制 组A 的内存使用量最大为 10MB
      echo 10M > /mnt/cgroup/A/memory.limit_in_bytes
      # 测试限制内存为 10MB 时, 内存的使用情况.
      rm -rf linux-source-3.2.tar.gz
      free -m; tar czvf linux-source-3.2.tar.gz /path/to/linux-source-3.2/ > /dev/null; free -m;
                   total       used       free     shared    buffers     cached
      Mem:          1843        122       1721          0         10         43
      -/+ buffers/cache:         68       1774
      Swap:         3888          0       3888
                   total       used       free     shared    buffers     cached
      Mem:          1843        194       1649          0         14         48
      -/+ buffers/cache:        131       1712
      Swap:         3888          0       3888
      从上面的结果可以看出限制内存是起了作用的.
      不限制内存时, tar 压缩前后 buffer + cache 内存从 (9MB + 43MB) ==> (26MB + 1614MB)  增大了 1588MB
      限制内存后, tar 压缩前后 buffer + cache 内存从 (10MB + 43MB) ==> (14MB + 48MB)  增大了 9MB
       
      总结
      简单的实验就发现 cgroup 如此强大的控制能力(而且配置也很简单), 这也就难怪LXC等容器技术能如此强大, 如此流行.
      cgroup 的配置文件很多, 上面的实例中只简单使用了其中的几个配置文件, 如果想深入了解 cgroup, 更好的利用cgroup的话,
      还得找个介绍cgroup配置文件的文档来研究一下, 这篇博客提供的内容还远远不够.

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    留存 from: and CGroup...

     图片 1

    Resource Pool 是SQL Server实例中物理资源的子集,由于位于同一个实例上的所有数据库共享该实例的所有资源,因此,最好将Resource Pool的三个组成对象创建在master 数据库中。

    二,创建和使用资源管理器

    资源管理器默认是关闭的,在使用之前,必须启用。用户可以通过SSMS启用资源管理器,展开Management,选择Resource Governor,右击弹出快捷菜单,点击“Enable”,启用资源管理器:

    图片 2

    或者,使用TSQL命令,  重新配置,启用资源管理器:

    ALTER RESOURCE GOVERNOR RECONFIGURE;
    GO
    

    1, 创建自定义的资源池(Resource Pool)

    SQL Server 内置两个资源池:internal和default,internal是系统内部使用的,default是默认的资源池,当一个查询请求没有指定资源池时,使用默认的资源池。为了管理用户不同的工作负载,DBA需要根据业务需求创建自定义的资源池。在创建资源池时,需要注意,资源池的选项都是比例关系,所有资源的下限(MIN_MEMORY_PERCENT或MIN_CPU_PERCENT)的加和不能超过系统的物理资源总量,即不能超过100。

    CREATE RESOURCE POOL rp_20Percent
    WITH 
    (
         MIN_CPU_PERCENT = 0,
         MAX_CPU_PERCENT = 40,
         CAP_CPU_PERCENT = 40,
         AFFINITY SCHEDULER = auto,
         MIN_MEMORY_PERCENT = 0,
         MAX_MEMORY_PERCENT = 20
    );
    

    CAP_CPU_PERCENT选项:设置资源池拥有CPU资源的硬上限,任何Workload Group使用的CPU数量不可能超过该上限,而资源池使用的CPU资源有可能超过 MAX_CPU_PERCENT 选项指定的比例。

    2,创建工作负载组(Workload Group)

    创建工作负载分组,通过using子句关联该分组能够使用的资源池,一个工作负载分组只能关联一个资源池,一个资源池可以服务一个或多个工作负载分组。

    CREATE WORKLOAD GROUP wg_20Percent
    WITH
    (
        IMPORTANCE = MEDIUM,
        REQUEST_MAX_MEMORY_GRANT_PERCENT=20,
        REQUEST_MAX_CPU_TIME_SEC=0,
        REQUEST_MEMORY_GRANT_TIMEOUT_SEC=0,
        MAX_DOP=0,
        GROUP_MAX_REQUESTS=0
    )
    USING rp_20Percent;
    

    IMPORTANCE选项:有三个可选值:Low,Medium和High,默认值是Medium,该选项用于指定该Workload Group在关联的资源池(Resource Pool)中相对的重要性,由于同一个可以Resource Pool关联多个Workload Group,当一个工作负载组(Workload Group)的Importance数值高于其他工作负载组(Workload Group)时,在竞争Resource Pool中的资源时,更容易获胜。当前工作负载组的IMPORTANCE的选项不会使用其他资源池,也不会影响其他资源组中的工作负载。

    REQUEST_MAX_MEMORY_GRANT_PERCENT:默认值是25,用于指定工作负载组能够从资源组中申请到的最大授予内存(Grant Memory)资源,由于授予内存跟执行的SORT和HASH JOIN操作有关,如果设置REQUEST_MAX_MEMORY_GRANT_PERCENT为0,这意味着,SQL Server引擎将不允许执行排序和哈希链接操作。

    MAX_DOP:用于指定并发查询的最大并发度(Degree of Parallelism),默认值是0,表示使用全局配置(Global Setting)。

    3,创建分类函数(Classifier Function)

    分类函数根据特定的规则(Rule)把接收的request路由到不同的资源池中,用户应该把分类函数创建在master数据库中,这样,函数的作用域就是整个SQL Server实例,分类函数的执行上下文是master 数据库;如果分类函数返回NULL,default或不存在的工作负载组的名称,那么查询被路由导default资源池:

    • If the user-defined function returns NULL, default, or the name of non-existent group the session is given the default workload group context. The session is also given the default context if the function fails for any reason.

    • The function should be defined with server scope (master database).

    例如,根据用户名称,将Request划分到wg_20Percent负载分组。默认情况下,任何没有指定Workload Group的Request,都分发到Default资源池。在实际产品环境中,也可以使用APP_NAME()获取应用程序名字,或者SUSER_NAME()获取用户的登陆(Login)名称,根据应用程序或登陆名称划分负载分组。

    CREATE FUNCTION dbo.rgClassifierFunction_20Percent() 
    RETURNS sysname
    WITH SCHEMABINDING
    AS
    BEGIN
        DECLARE @Workload_Group_Name AS sysname
          IF (SUSER_NAME() = 'USER_READONLY')
              SET @workload_group_name = 'wg_20Percent'
        RETURN @workload_group_name
    END;
    

    常用于分类函数(Classifier Function)中的函数如下,这些函数的执行上下文是整个Server:

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