2.3.3 Cgroup子系统介绍
对实际资源的分配和管理是由各个Cgroup子系统完成的，下面介绍几个主要的子系统。
1.cpuset子系统
cpuset可以为一组进程分配指定的CPU和内存节点。cpuset一开始是用在高性能计算（HPC）上的，在NUMA架构的服务器上，通过将进程绑定到固定的CPU和内存节点上，来避免进程在运行时因跨节点内存访问而导致的性能下降。当然，现在cpuset也广泛用在了kvm和容器等场景上。
cpuset的主要接口如下。
❏ cpuset.cpus：允许进程使用的CPU列表（例如0~4，9）。
❏ cpuset.mems：允许进程使用的内存节点列表（例如0~1）。
2.cpu子系统
cpu子系统用于限制进程的CPU占用率。实际上它有三个功能，分别通过不同的接口来提供。
❏ CPU比重分配。这个特性使用的接口是cpu.shares。假设在cgroupfs的根目录下创建了两个Cgroup（C1和C2），并且将cpu.shares分别配置为512和1024，那么当C1和C2争用CPU时，C2将会比C1得到多一倍的CPU占用率。要注意的是，只有当它们争用CPU时cpu share才会起作用，如果C2是空闲的，那么C1可以得到全部的CPU资源。
❏ CPU带宽限制。这个特性使用的接口是cpu.cfs_period_us和cpu.cfs_quota_us，这两个接口的单位是微秒。可以将period设置为1秒，将quota设置为0.5秒，那么Cgroup中的进程在1秒内最多只能运行0.5秒，然后就会被强制睡眠，直到进入下一个1秒才能继续运行。
❏ 实时进程的CPU带宽限制。以上两个特性都只能限制普通进程，若要限制实时进程，就要使用cpu.rt_period_us和cpu.rt_runtime_us这两个接口了。使用方法和上面类似。
3.cpuacct子系统
cpuacct子系统用来统计各个Cgroup的CPU使用情况，有如下接口。
❏ cpuacct.stat：报告这个Cgroup分别在用户态和内核态消耗的CPU时间，单位是USER_HZ。USER_HZ在x86上一般是100，即1 USER_HZ等于0.01秒。
❏ cpuacct.usage：报告这个Cgroup消耗的总CPU时间，单位是纳秒。
❏ cpuacct.usage_percpu：报告这个Cgroup在各个CPU上消耗的CPU时间，总和也就是cpuacct.usage的值。
4.memory子系统
memory子系统用来限制Cgroup所能使用的内存上限，有如下接口。
❏ memory.limit_in_bytes：设定内存上限，单位是字节，也可以使用k/K、m/M或者g/G表示要设置数值的单位，例如
# echo 1G > memory.limit_in_bytes
默认情况下，如果Cgroup使用的内存超过上限，Linux内核会尝试回收内存，如果仍然无法将内存使用量控制在上限之内，系统将会触发OOM，选择并“杀死”该Cgroup中的某个进程。
❏ memory.memsw.limit_in_bytes：设定内存加上交换分区的使用总量。通过设置这个值，可以防止进程把交换分区用光。
❏ memory.oom_control：如果设置为0，那么在内存使用量超过上限时，系统不会“杀死”进程，而是阻塞进程直到有内存被释放可供使用时；另一方面，系统会向用户态发送事件通知，用户态的监控程序可以根据该事件来做相应的处理，例如提高内存上限等。
❏ memory.stat：汇报内存使用信息。
5.blkio子系统
blkio子系统用来限制Cgroup的block I/O带宽，有如下接口。
❏ blkio.weight：设置权重值，范围在100到1000之间。这跟cpu.shares类似，是比重分配，而不是绝对带宽的限制，因此只有当不同的Cgroup在争用同一个块设备的带宽时才会起作用。
❏ blkio.weight_device：对具体的设备设置权重值，这个值会覆盖上述的blkio.weight。例如将Cgroup对/dev/sda的权重设为最小值：
# echo 8:0 100 > blkio.weight_device
❏ blkio.throttle.read_bps_device：对具体的设备，设置每秒读磁盘的带宽上限。例如对/dev/sda的读带宽限制在1MB/秒：
# echo "8:0 1048576" > blkio.throttle.read_bps_device
❏ blkio.throttle.write_bps_device：设置每秒写磁盘的带宽上限。同样需要指定设备。
❏ blkio.throttle.read_iops_device：设置每秒读磁盘的IOPS上限。同样需要指定设备。
❏ blkio.throttle.write_iops_device：设置每秒写磁盘的IOPS上限。同样需要指定设备。
注意 blkio子系统有两个重大的缺陷。一是对于比重分配，只支持CFQ调度器。另一个缺陷是，不管是比重分配还是上限限制，都只支持Direct-IO，不支持Buffered-IO，这使得blkio cgroup的使用场景很有限，好消息是Linux内核社区正在解决这个问题。
6.devices子系统
devices子系统用来控制Cgroup的进程对哪些设备有访问权限，有如下接口。
❏ devices.list。只读文件，显示目前允许被访问的设备列表。每个条目都有3个域，分别为：
· 类型：可以是a、c或b，分别表示所有设备、字符设备和块设备。
· 设备号：格式为major：minor的设备号。
· 权限：r、w和m的组合，分别表示可读、可写、可创建设备结点（mknod）。
例如“a*：*rmw”，表示所有设备都可以被访问。而“c 1：3 r”，表示对1：3这个字符设备（即/dev/null）只有读权限。
❏ devices.allow。只写文件，以上面描述的格式写入该文件，就可以允许相应的设备访问权限。
❏ devices.deny。只写文件，以上面描述的格式写入该文件，就可以禁止相应的设备访问权限。