一些概念

• cgroup：控制组，将一组进程和一个或多个子系统的一组参数关联起来
• subsystem：子系统，即控制器，如memory、cpu，/proc/cgroups可以查看支持的全部子系统，这在内核编译时已经决定
• hierarchy：层级，控制组树，cgroup的每一个挂载点都代表一个层级，一个层级包含所有的进程，并关联一个或多子系统来限制这些进程的资源。

一些结构体

• struct cgroup：控制组cgroup的抽象。
• struct cgroup_root：代表一个 cgroup 层级树（hierarchy）的根，包含层级的属性 。每个层级树都有一个cgroup_root，其中cgrp成员表示该层级的第一个cgroup
• struct cgroup_subsys：简称ss，是子系统（memory、io等控制器）的抽象）
• struct mem_cgroup：具体的资源控制组，每个子系统都有具体的资源控制组，例如cpu_cgroup等，对资源限制的具体数值体现在这类结构体中。一个struct cgroup管理多个具体的资源控制组（struct mem_cgroup等）
• struct cgroup_subsys_state：简称css，是子系统和cgroup之间的连接器，负责将一个子系统和一个cgroup关联起来。css是cgroup以及每一个具体资源控制组（mem_cgroup、cpu_cgroup等）的公共基础部分，内嵌在后者之中，可以通过container_of提取对应的cgroup或者具体的资源控制器（mem_cgroup等)。cgroup的树状结构也是由css中的parent、slibing和children成员维系的。
• struct css_set：css的集合，代表一组进程，这些线程在每个层级（hierarchy）内都属于同一个cgroup。
• struct cgrp_cset_link：代表一个css_set和一个cgroup的映射关系，css_set代表在每个层级上都属于同一cgroup的一组进程，因此该结构体用来表示进程和cgroup之间多对多关系。struct cgroup->cset_links和struct css_set->cgrp_links都是struct cgrp_cset_link链表头。
  • css_set维护一个cgrp_cset_link链表css_set->cgrp_links，链表中cgrp_cset_link.cset都指向自身。通过这个链表，可以找到这个css_set（一组进程）在各个层级中所归属的cgroup。
  • cgroup同样维护一个cgrp_cset_link链表cgroup->csets_links，通过这个链表可以找到此cgroup下所有进程对应的css_set，进而找到cgroup管理的所有进程。
  • struct task_struct：代表一个进程，其cgroup成员指向该进程对应的css_set。

结构体之间的关系

• 一个层级受一个或多个子系统控制，一个层级下包含一个或多个控制组，并构成树状结构，每个层级都包含所有的进程，一个进程在层级中归属于唯一的控制组。

• 同一层级中，每个控制组和每个子系统相关联组成css，这是具体的资源控制组（如mem_cgroup）的内嵌结构，可通过container_of访问具体的资源控制器。

• 与同一个进程相关联的所有css构成一个css_set，进程（struct task_struct）的cgroups成员便指向该css_set。不同进程可以指向相同的css_set，说明它们在每个层级中的所属的控制组都相同。

• 结构体成员之间的指向关系见下图：
  

• 层级树的组织方式见下图：
  

  创建cgrp_cset_link的过程

  

  • 先预先分配多个struct cgrp_cset_link，并存放在临时链表tmp_links中。每当有进程添加到cgroup时，便从临时链表中取出一个cgrp_cset_link，cgrp和cset成员分别指向此cgroup和进程对应的css_set，然后将其放入cgroup->cset_links链表尾部，再放入css_set->cgrp_links链表尾部。构建起进程和cgroup多对多的关系。
  • 上述是allocate_cgrp_cset_links和link_css_set函数的逻辑。