Linux如何限制进程资源使用 cgroups配置详解

linux系统中使用cgroups限制进程资源需依次执行以下步骤：1.挂载cgroup子系统如cpu、memory；2.创建子组并配置资源限制，如通过memory.limit_in_bytes设置内存上限；3.将进程pid写入tasks文件以应用限制；4.可组合多资源限制，如同时控制cpu与内存；5.注意权限、内核版本及cgroups版本差异。例如限制内存时先创建目录并挂载，再设限具体数值并将进程加入对应组即可生效。

在Linux系统中，限制进程的资源使用是保障系统稳定、防止资源耗尽的有效手段。cgroups（Control Groups）正是实现这一目标的核心机制。它允许你对CPU、内存、磁盘IO等资源进行精细化控制。本文将从实际操作角度出发，介绍如何通过cgroups来限制进程的资源使用。

创建和挂载cgroups层级

要使用cgroups，首先需要确保系统已经挂载了对应的子系统。通常包括cpu、memory、blkio等。你可以通过以下方式查看当前挂载情况：

mount | grep cgroup

如果没有合适的挂载点，可以手动创建并挂载。比如创建一个用于内存限制的目录：

sudo mount -t cgroup -o memory none /sys/fs/cgroup/memory

接下来，在这个目录下创建子组（例如test_group）：

sudo mkdir /sys/fs/cgroup/memory/test_group

每个子组都有自己的配置文件，比如memory.limit_in_bytes用于设置最大可用内存。

限制内存使用

限制某个进程的内存使用是最常见的需求之一。假设你想让某个进程最多只能使用100MB内存，可以在对应组中设置：

echo 104857600 > /sys/fs/cgroup/memory/test_group/memory.limit_in_bytes

这里104857600表示100MB（100 1024 1024）。然后把进程ID写入该组的tasks文件即可：

echo 1234 > /sys/fs/cgroup/memory/test_group/tasks

其中1234是你想限制的进程PID。这样该进程一旦尝试使用超过100MB内存，就会被OOM Killer终止。

注意：如果你的应用有较大的缓存需求，可能还需要调整memory.swappiness或关闭swap限制。

控制CPU使用率

对于CPU资源，可以通过cpu.shares和cpu.cfs_period_us/cpu.cfs_quota_us来进行限制。

• cpu.shares 是相对权重，数值越大获得的CPU时间越多。
• cpu.cfs_quota_us 配合 cpu.cfs_period_us 可以设置硬性限制。

比如设置test_group最多使用一个CPU核心的50%：

# 设置周期为100000微秒（即0.1秒）
echo 100000 > /sys/fs/cgroup/cpu/test_group/cpu.cfs_period_us

# 设置配额为50000微秒（即半个CPU）
echo 50000 > /sys/fs/cgroup/cpu/test_group/cpu.cfs_quota_us

然后同样将进程加入该组：

echo 1234 > /sys/fs/cgroup/cpu/test_group/tasks

这样进程就无法占用超过设定的CPU资源。

组合使用多个资源限制

很多时候我们需要同时限制多个资源。例如，既要限制内存，又要限制CPU，可以将同一个进程添加到多个cgroup子系统中。比如分别在memory/test_group和cpu/test_group中添加进程PID：

• 写入 /sys/fs/cgroup/memory/test_group/tasks
• 同时写入 /sys/fs/cgroup/cpu/test_group/tasks

只要进程属于这些组，系统就会自动应用所有相关的资源限制。

小技巧：可以用脚本批量创建组并绑定进程，也可以结合systemd的slice机制进行更高级的管理。

常见问题与注意事项

• 权限问题：操作cgroups通常需要root权限，建议用sudo执行相关命令。
• 内核版本：不同版本的Linux内核对cgroups的支持略有差异，推荐使用较新的kernel。
• cgroups v1 和 v2 的区别：v2采用统一的层级结构，但目前很多发行版仍默认使用v1。
• 自动化工具：如cgcreate、cgexec等可以帮助简化操作流程。

基本上就这些内容。合理使用cgroups可以让你更好地掌控系统资源分配，特别是在运行多个服务或容器的环境中非常有用。

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