linux的qos机制 - cgroup篇 (3)

从这篇开始介绍cgroup的原理，这两篇文章很不错先放这里

http://blog.csdn.net/ustc_dylan/article/details/4030824

http://blog.csdn.net/ustc_dylan/article/details/4030831

/* The default css_set - used by init and its children prior to any
 * hierarchies being mounted. It contains a pointer to the root state
 * for each subsystem. Also used to anchor the list of css_sets. Not
 * reference-counted, to improve performance when child cgroups
 * haven't been created.
 */
static struct css_set init_css_set;
static struct cg_cgroup_link init_css_set_link;

系统所有的subsystem都在这里：

static struct cgroup_subsys *subsys[] = {
#include <linux/cgroup_subsys.h>
};

cgroup_init_early：初始化init_css_set, init_css_set_link这两个全局结构，设置init进程的cgroups指针，为init_css_set

cgroup_init：调用cgroup_init_subsys初始化subsys数组里所有剩下的的subsystem（没有在cgroup_init_early中初始化的subsys），为init_css_set设置hlist指向的hash list，最后调用register_filesystem注册一个类型为cgroup的伪文件系统，并创建/proc/cgroups。其中cgroup_init会调用cgroup_init_subsys

cgroup_init_subsys：对于每一个subsystem，都要添加到rootnode（系统最高的唯一cgroupfs_root），rootnode保存了一个subsys_list里面是所有subsystem的列表，这些group_subsys互相保存在cgroup_subsys->sibling的列表中。这里出现了一个struct cgroup dummytop，用来表示hierarchy最高层的cgroup。

进程启动时会调用如下三个函数，

cgroup_fork：该函数执行 child->cgroups = current->cgroups，即把父进程指向的css_set 赋值给子进程，同时增加该css_set 的引用计数。

cgroup_fork_callbacks：对于cgroup里的所有subsystem(cgroup_subsys)，调用sys->fork(sys, task_struct *)

cgroup_post_fork：更新task_struct->cg_list

进程退出是会调用：

cgroup_exit：如果run_callbacks为1，对于每一个subsystem，调用sys->exit(sys, task_struct* )，把自己从 css_set 的task列表中删除，然后把原来的css_set 结构保存在cg中，把自己的 css_set 设为 init_css_set。最后调用 put_css_set_taskexit (cg)，里面判断css_set的引用计数，如果为0就释放掉了。释放的同时，清理掉css_set_table哈希表，cg_cgroup_link里相应项，如果对应的cgroup已经没有进程了，设置一个标志位 CGRP_RELEASABLE

我们注意到了每个subsystem有个need_forkexit_callback标志位，如果cgroup_subsys->fork，cgroup_subsys->exit 任意一个函数指针不为空，该位被置上，因此每次进程fork或者exit的时候，都会调用subsystem相应的fork, exit函数。

另外还有一个dummytop，用于无主的cgroup，比如把某个子系统移除cgroup之后就会把其对应的cgroup更改为dummytop

cgroup的文件系统这里不多说了，请参考这篇文章 http://blog.csdn.net/ustc_dylan/article/details/4030824

其实cgroup的文件系统就是通过文件系统的inode, dentry, file操作函数提供了一个控制的接口，用于设置QoS控制参数，和把进程和cgroup关联起来。每个子系统都会通过cgropu文件系统来关联自己的接口，获取需要控制的进程，从而和cgroup机制完美对接。