Linux如何控制系统资源占用_LinuxCgroups资源管理

Cgroups是Linux内核提供的资源管理机制，通过v1和v2版本控制进程组的CPU、内存、I/O等资源；现代系统推荐使用统一层级结构的v2，可通过cat /sys/fs/cgroup/cgroup.controllers确认支持情况；systemd集成Cgroups管理，用户通过unit文件设置MemoryMax、CPUQuota等参数即可限制服务资源；也可手动在cgroup虚拟文件系统中创建控制组，写入memory.max、cpu.cfs_quota_us等文件实现精细化控制；主要控制器包括cpu、memory、io、pids，分别限制计算、存储、磁盘和进程数资源；错误配置可能引发服务异常，建议结合systemd以确保稳定性和可维护性。

Linux通过Cgroups（Control Groups）机制实现对系统资源的精细化控制。它能限制、记录和隔离进程组使用的CPU、内存、磁盘I/O等资源，是容器技术（如Docker）背后的核心支撑之一。掌握Cgroups有助于优化系统性能、防止资源耗尽问题。

什么是Cgroups

Cgroups是Linux内核提供的一种机制，用于将一组进程组织成逻辑组，并对其整体进行资源分配与监控。Cgroups有两个版本：v1和v2。v1按资源类型分别管理（如cpu、memory），结构复杂；v2统一层级结构，简化配置，推荐新系统使用。

现代发行版通常默认启用Cgroups v2，可通过以下命令查看：

若输出包含cpu、memory等内容，说明系统支持Cgroups v2。

使用systemd管理Cgroups

大多数Linux系统使用systemd作为初始化系统，它天然集成Cgroups管理能力。用户无需直接操作底层接口，通过unit文件即可设置资源限制。

以限制某个服务的内存和CPU为例：

• 编辑服务unit文件：sudo systemctl edit myapp.service
• 添加如下内容：

保存后重启服务，该进程最多使用512MB内存和一半CPU时间。超过MemoryMax会触发OOM killer；CPUQuota限制其仅能使用50%的CPU带宽。

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手动创建Cgroups进行测试

可直接在cgroup虚拟文件系统中创建控制组，适合调试或临时任务。

• 挂载Cgroups（v2）：
  mount -t cgroup2 none /sys/fs/cgroup
• 创建子组：
  mkdir /sys/fs/cgroup/mygroup
• 限制内存为100MB：
  echo 100000000 > /sys/fs/cgroup/mygroup/memory.max
• 将当前shell加入该组：
  echo $$ > /sys/fs/cgroup/mygroup/cgroup.procs

此后在此shell中运行的程序都将受此限制。例如运行一个占用大量内存的脚本，一旦接近100MB就会被终止。

常用资源控制器说明

Cgroups通过不同控制器管理各类资源：

• cpu：限制CPU使用份额或配额，如设置cpu.cfs_quota_us控制每秒可用微秒数
• memory：设定最大内存用量，查看当前使用量 via memory.current
• io：限制块设备读写速率，适用于磁盘密集型应用
• pids：限制进程数量，防止fork炸弹

这些控制器可在/sys/fs/cgroup/对应目录下查看和修改，配合脚本实现自动化资源调度。

基本上就这些。Cgroups功能强大但需谨慎操作，错误配置可能导致服务不可用。建议结合systemd使用，更安全且易于维护。

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