--- title: cgroup url: https://doc.liz6.com/ja/linux-kernel/12-containers-and-primitives/02-cgroup locale: ja area: linux-kernel tags: - linux-kernel - containers-and-primitives date: 2026-06-30 modified: 2026-07-16 description: 'カバー範囲: cgroup v2 の統一階層 → コントローラ (cpu/memory/io/pids/cpuset) → cgroupfs → メモリリクライム → PSI → cgroup プログラミングモデルカーネルバージョン: 2.6 (v1) ~ 6.x (v2)' --- # cgroup > カバー範囲: cgroup v2 の統一階層 → コントローラ (cpu/memory/io/pids/cpuset) → cgroupfs → メモリリクライム → PSI → cgroup プログラミングモデル > カーネルバージョン: 2.6 (v1) ~ 6.x (v2) ## 概要 cgroup (control group) は、プロセスのリソース使用制限、優先度制御、および統計情報を提供します。v2 は v1 の複数の独立した階層を 1 つの木構造に統合し、コントローラ間の調整が不可能だった根本的な問題を解決しました。 ## cgroup v2 vs v1 ``` cgroup v1: 各コントローラに独立した階層がある → CPU と memory の制御ツリーが異なる可能性がある → 「この cgroup 内で CPU と memory の上限が一緒に機能する」という表現ができない cgroup v2 (4.5 以降、現在のデフォルト): 単一の統一階層 → すべてのコントローラが同じ木構造を共有 → 1 つの cgroup ディレクトリ内ですべてのコントローラのパラメータを設定可能 → コントローラ間の調整が可能になる (例: memory pressure → IO スロージング) ``` ## cgroupfs インターフェース ```bash # マウント mount -t cgroup2 none /sys/fs/cgroup # cgroup の作成 mkdir /sys/fs/cgroup/mygroup # → 親レベルのコントローラ設定を自動的に継承 # プロセスの移動 echo $PID > /sys/fs/cgroup/mygroup/cgroup.procs # プロセスが属する cgroup の確認 cat /proc/$PID/cgroup ``` ## コントローラの詳細 ### cpu ```bash # ウェイト (スケジューリング優先度, デフォルト 100): echo 200 > /sys/fs/cgroup/mygroup/cpu.weight # CPU の 2 倍 # バンド幅制限: echo "50000 100000" > cpu.max # 1 CPU の 50% (100ms につき 50ms) ``` ### memory ```bash echo 1G > memory.max # ハード上限 (超えると OOM kill) echo 800M > memory.high # ソフト上限 (超えるとスロットル + リクライム) echo 100M > memory.low # ベストエフォート保証 (メモリ逼迫時にできるだけ保持) # メモリプレッシャー通知 (PSI): cat memory.pressure # some/full の 10秒/60秒/300秒平均 ``` ### io ```bash # ウェイト: echo "8:0 200" > io.weight # デバイス 8:0 のウェイト 200 # バンド幅制限: echo "8:0 rbps=1048576 wbps=2097152" > io.max ``` ### pids ```bash echo 100 > pids.max # この cgroup で最大 100 個のプロセス echo pids.max # 超えると fork() が失敗 (EAGAIN) ``` ### cpuset ```bash # CPU/メモリノードの固定: echo "0-3" > cpuset.cpus # CPU 0-3 のみ使用可能 echo "0" > cpuset.mems # NUMA ノード 0 のメモリのみ使用可能 ``` --- ## メモリリクライムの詳細 > `mm/memcontrol.c` — cgroup メモリコントローラのカーネルパス: --- ## PSI (Pressure Stall Information) ```bash # /proc/pressure/ — 3段階の圧力指標: cat /proc/pressure/cpu # some/total のパーセンテージ cat /proc/pressure/memory # some/full cat /proc/pressure/io # some/full # some: 少なくとも1つのタスクが待機中 → リソース競合 # full: idle 以外の全タスクが待機中 → リソースの完全な飽和 ``` --- ## プログラミングインターフェース (カーネル側) ```c // include/linux/cgroup.h // カーネル内のコントローラの実装: struct cgroup_subsys { struct cgroup_subsys_state *(*css_alloc)(struct cgroup_subsys_state *parent); int (*css_online)(struct cgroup_subsys_state *css); void (*css_free)(struct cgroup_subsys_state *css); // ... }; // memcg: css = mem_cgroup (cgroup ごとに1つ) // blkio: css は request_queue にマウントされる ``` ## 参考 - **ソースコード**: `kernel/cgroup/cgroup.c` (コアフレームワーク), `mm/memcontrol.c` (memory), `block/blk-cgroup.c` (io), `kernel/sched/core.c` (cpu) - **カーネルドキュメント**: `Documentation/admin-guide/cgroup-v2.rst` (非常に良い) - **LWN**: "cgroup v2", "Memory control group design" *キーワード: cgroup v2, controllers, cpu.weight, memory.max, io.max, PSI, memcg reclaim, cgroupfs*