cgroups，其名稱源自控制群組（英語：control groups）的簡寫，是Linux内核的一个功能，用来限制、控制與分離一个行程群組的资源（如CPU、内存、磁盘输入输出等）[1]。
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| 原作者 | Paul Menage 與 Rohit Seth |
|---|---|
| 開發者 | kernel.org （Tejun Heo與其他成員）以及freedesktop.org |
| 首次发布 | 2007年 |
| 编程语言 | C語言 |
| 操作系统 | Linux |
| 类型 | 行程群組的資源管理功能 |
| 许可协议 | GPL 與 LGPL |
| 网站 | www |
這個專案最早是由Google的工程師（主要是Paul Menage和Rohit Seth）在2006年發起，最早的名稱為进程容器（process containers）[2]。在2007年時，因為在Linux內核中，容器（container）這個名詞有許多不同的意義，為避免混亂，被重新命名為cgroup，並且被合併到2.6.24版的内核中去（该版本于2008年1月发布）[3]。自那以后，开发人员陆续添加了许多新功能和控制器，例如2014年对kernfs的支持[4]，防火墙功能[5]和统一层次结构[6]。cgroup v2在Linux内核4.5中被合并[7]，接口和内部功能发生了重大变化[8]。
功能
cgroups的一个设计目标是为不同的用例提供统一的接口，从控制单一进程（像nice）到作業系統層虛擬化（像OpenVZ，Linux-VServer，LXC）。cgroups提供：
使用
控制组（cgroup）是一组受相同条件约束的进程，并与一组参数或限制相关联。这些组可以是层次结构的，意味着每个组都从其父组继承限制。
内核通过cgroup接口提供对多个控制器（也称为子系统）的访问[18]；例如，“memory”控制器限制内存使用，“cpuacct”记录CPU使用情况等。
控制组可以通过多种方式使用：
- 手动读写 cgroup 的虚拟文件系统。
- 使用
cgcreate、cgexec和cgclassify（来自libcgroup）等工具，即时创建和管理群组。 - 通过“规则引擎守护程序”，可以根据配置自动将特定用户、组或命令的进程移动到cgroups中。
- 间接通过使用 cgroups 的其他软件，如Docker、Firejail、LXC[19]、libvirt、systemd、Open Grid Scheduler/Grid Engine[20]，以及Google已停止开发的lmctfy。
Linux 内核文档包含了控制组版本1（cgroup v1）[21] 和版本2（cgroup v2）[22]的一些设置和使用的技术细节。
也可以使用 systemd-cgtop 命令[23]按资源使用情况显示顶级控制组。
重新设计
cgroups的重新设计始于2013年[24]，随后在Linux内核的3.15和3.16版本中引入了额外的改变。[25][26][27]
虽然不是cgroups工作的技术部分，但Linux内核的一个相关特性是命名空间隔离，它将一组进程分离开来，使它们无法“看到”其他组中的资源。例如，PID命名空间在每个命名空间中提供了一个独立的进程标识符枚举。还有可用的挂载、用户、UTS、网络和SysV IPC命名空间。
- PID namespace (PID命名空间) 提供了进程标识符（PID）、进程列表及其详细信息的分离。虽然新的命名空间与其他同级命名空间隔离，但其“父”命名空间中的进程仍然可以看到子命名空间中的所有进程，尽管PID号码不同。[28]
- Network namespace (网络命名空间) 隔离了（物理或虚拟的）网络接口控制器、iptables防火墙规则、路由表等。网络命名空间可以使用"veth"虚拟以太网设备连接在一起。
- "UTS" namespace 允许更改主机名。
- Mount namespace 允许创建不同的文件系统布局，或将某些挂载点设置为只读。[29]
- IPC namespace 隔离了命名空间之间的System V进程间通信。
- User namespace 在命名空间之间隔离用户ID。[30]
- Cgroup namespace [31]
命名空间是通过"unshare"命令或系统调用创建的，或者作为"clone"系统调用中的"new"标志。[32]
在 cgroups 开发早期，添加了"ns"子系统，以整合命名空间和控制组。如果挂载了"ns"控制组，每个命名空间也会在控制组层次结构中创建一个新的组。这是一个实验，后来被认为与cgroups API不太匹配，并从内核中移除。
Kernfs于2014年3月引入Linux内核，版本为3.14，主要作者是Tejun Heo。[34]一个独立的kernfs的主要动机之一是cgroups文件系统。Kernfs基本上是通过将一些sysfs逻辑拆分为一个独立实体来创建的，从而为其他内核子系统实现自己的虚拟文件系统提供了便利，包括处理设备连接和断开连接、动态创建和删除以及其他属性。重设计继续到Linux内核的3.15版本。
内核内存控制组（kmemcg）已合并到Linux内核主线版本3.8（2013年2月18日）。[35][36][37]kmemcg控制器可以限制内核用于管理其自身内部进程所使用的内存量。
Linux内核4.19（2018年10月）引入了对OOM killer实现的cgroup感知，这增加了以cgroup为单位杀死进程的能力，从而保证了工作负载的完整性。[38]
应用
各种项目都使用cgroups作为基础，包括CoreOS、Docker（2013年）、Hadoop、Jelastic、Kubernetes[39]、lmctfy（Let Me Contain That For You）、LXC（LinuX Containers）、systemd、Mesos和Mesosphere[40]，以及HTCondor。主要的Linux发行版也采用了它，例如Red Hat Enterprise Linux（RHEL）6.0在2010年11月采用[41]，比主线Linux内核晚三年。
参见
- 实现了操作系统级虚拟化的项目列表
- 进程组
- Tc (Linux)
- 工作对象 - Windows平台的等效概念，由该平台的对象管理器管理。
引用
外部連結
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