printf: Remove unused 'bprintf'
[drm/drm-misc.git] / Documentation / admin-guide / cgroup-v2.rst
blob315ede811c9d0d15afadf00d8fc24060931f435f
1 .. _cgroup-v2:
3 ================
4 Control Group v2
5 ================
7 :Date: October, 2015
8 :Author: Tejun Heo <tj@kernel.org>
10 This is the authoritative documentation on the design, interface and
11 conventions of cgroup v2.  It describes all userland-visible aspects
12 of cgroup including core and specific controller behaviors.  All
13 future changes must be reflected in this document.  Documentation for
14 v1 is available under :ref:`Documentation/admin-guide/cgroup-v1/index.rst <cgroup-v1>`.
16 .. CONTENTS
18    1. Introduction
19      1-1. Terminology
20      1-2. What is cgroup?
21    2. Basic Operations
22      2-1. Mounting
23      2-2. Organizing Processes and Threads
24        2-2-1. Processes
25        2-2-2. Threads
26      2-3. [Un]populated Notification
27      2-4. Controlling Controllers
28        2-4-1. Enabling and Disabling
29        2-4-2. Top-down Constraint
30        2-4-3. No Internal Process Constraint
31      2-5. Delegation
32        2-5-1. Model of Delegation
33        2-5-2. Delegation Containment
34      2-6. Guidelines
35        2-6-1. Organize Once and Control
36        2-6-2. Avoid Name Collisions
37    3. Resource Distribution Models
38      3-1. Weights
39      3-2. Limits
40      3-3. Protections
41      3-4. Allocations
42    4. Interface Files
43      4-1. Format
44      4-2. Conventions
45      4-3. Core Interface Files
46    5. Controllers
47      5-1. CPU
48        5-1-1. CPU Interface Files
49      5-2. Memory
50        5-2-1. Memory Interface Files
51        5-2-2. Usage Guidelines
52        5-2-3. Memory Ownership
53      5-3. IO
54        5-3-1. IO Interface Files
55        5-3-2. Writeback
56        5-3-3. IO Latency
57          5-3-3-1. How IO Latency Throttling Works
58          5-3-3-2. IO Latency Interface Files
59        5-3-4. IO Priority
60      5-4. PID
61        5-4-1. PID Interface Files
62      5-5. Cpuset
63        5.5-1. Cpuset Interface Files
64      5-6. Device
65      5-7. RDMA
66        5-7-1. RDMA Interface Files
67      5-8. HugeTLB
68        5.8-1. HugeTLB Interface Files
69      5-9. Misc
70        5.9-1 Miscellaneous cgroup Interface Files
71        5.9-2 Migration and Ownership
72      5-10. Others
73        5-10-1. perf_event
74      5-N. Non-normative information
75        5-N-1. CPU controller root cgroup process behaviour
76        5-N-2. IO controller root cgroup process behaviour
77    6. Namespace
78      6-1. Basics
79      6-2. The Root and Views
80      6-3. Migration and setns(2)
81      6-4. Interaction with Other Namespaces
82    P. Information on Kernel Programming
83      P-1. Filesystem Support for Writeback
84    D. Deprecated v1 Core Features
85    R. Issues with v1 and Rationales for v2
86      R-1. Multiple Hierarchies
87      R-2. Thread Granularity
88      R-3. Competition Between Inner Nodes and Threads
89      R-4. Other Interface Issues
90      R-5. Controller Issues and Remedies
91        R-5-1. Memory
94 Introduction
95 ============
97 Terminology
98 -----------
100 "cgroup" stands for "control group" and is never capitalized.  The
101 singular form is used to designate the whole feature and also as a
102 qualifier as in "cgroup controllers".  When explicitly referring to
103 multiple individual control groups, the plural form "cgroups" is used.
106 What is cgroup?
107 ---------------
109 cgroup is a mechanism to organize processes hierarchically and
110 distribute system resources along the hierarchy in a controlled and
111 configurable manner.
113 cgroup is largely composed of two parts - the core and controllers.
114 cgroup core is primarily responsible for hierarchically organizing
115 processes.  A cgroup controller is usually responsible for
116 distributing a specific type of system resource along the hierarchy
117 although there are utility controllers which serve purposes other than
118 resource distribution.
120 cgroups form a tree structure and every process in the system belongs
121 to one and only one cgroup.  All threads of a process belong to the
122 same cgroup.  On creation, all processes are put in the cgroup that
123 the parent process belongs to at the time.  A process can be migrated
124 to another cgroup.  Migration of a process doesn't affect already
125 existing descendant processes.
127 Following certain structural constraints, controllers may be enabled or
128 disabled selectively on a cgroup.  All controller behaviors are
129 hierarchical - if a controller is enabled on a cgroup, it affects all
130 processes which belong to the cgroups consisting the inclusive
131 sub-hierarchy of the cgroup.  When a controller is enabled on a nested
132 cgroup, it always restricts the resource distribution further.  The
133 restrictions set closer to the root in the hierarchy can not be
134 overridden from further away.
137 Basic Operations
138 ================
140 Mounting
141 --------
143 Unlike v1, cgroup v2 has only single hierarchy.  The cgroup v2
144 hierarchy can be mounted with the following mount command::
146   # mount -t cgroup2 none $MOUNT_POINT
148 cgroup2 filesystem has the magic number 0x63677270 ("cgrp").  All
149 controllers which support v2 and are not bound to a v1 hierarchy are
150 automatically bound to the v2 hierarchy and show up at the root.
151 Controllers which are not in active use in the v2 hierarchy can be
152 bound to other hierarchies.  This allows mixing v2 hierarchy with the
153 legacy v1 multiple hierarchies in a fully backward compatible way.
155 A controller can be moved across hierarchies only after the controller
156 is no longer referenced in its current hierarchy.  Because per-cgroup
157 controller states are destroyed asynchronously and controllers may
158 have lingering references, a controller may not show up immediately on
159 the v2 hierarchy after the final umount of the previous hierarchy.
160 Similarly, a controller should be fully disabled to be moved out of
161 the unified hierarchy and it may take some time for the disabled
162 controller to become available for other hierarchies; furthermore, due
163 to inter-controller dependencies, other controllers may need to be
164 disabled too.
166 While useful for development and manual configurations, moving
167 controllers dynamically between the v2 and other hierarchies is
168 strongly discouraged for production use.  It is recommended to decide
169 the hierarchies and controller associations before starting using the
170 controllers after system boot.
172 During transition to v2, system management software might still
173 automount the v1 cgroup filesystem and so hijack all controllers
174 during boot, before manual intervention is possible. To make testing
175 and experimenting easier, the kernel parameter cgroup_no_v1= allows
176 disabling controllers in v1 and make them always available in v2.
178 cgroup v2 currently supports the following mount options.
180   nsdelegate
181         Consider cgroup namespaces as delegation boundaries.  This
182         option is system wide and can only be set on mount or modified
183         through remount from the init namespace.  The mount option is
184         ignored on non-init namespace mounts.  Please refer to the
185         Delegation section for details.
187   favordynmods
188         Reduce the latencies of dynamic cgroup modifications such as
189         task migrations and controller on/offs at the cost of making
190         hot path operations such as forks and exits more expensive.
191         The static usage pattern of creating a cgroup, enabling
192         controllers, and then seeding it with CLONE_INTO_CGROUP is
193         not affected by this option.
195   memory_localevents
196         Only populate memory.events with data for the current cgroup,
197         and not any subtrees. This is legacy behaviour, the default
198         behaviour without this option is to include subtree counts.
199         This option is system wide and can only be set on mount or
200         modified through remount from the init namespace. The mount
201         option is ignored on non-init namespace mounts.
203   memory_recursiveprot
204         Recursively apply memory.min and memory.low protection to
205         entire subtrees, without requiring explicit downward
206         propagation into leaf cgroups.  This allows protecting entire
207         subtrees from one another, while retaining free competition
208         within those subtrees.  This should have been the default
209         behavior but is a mount-option to avoid regressing setups
210         relying on the original semantics (e.g. specifying bogusly
211         high 'bypass' protection values at higher tree levels).
213   memory_hugetlb_accounting
214         Count HugeTLB memory usage towards the cgroup's overall
215         memory usage for the memory controller (for the purpose of
216         statistics reporting and memory protetion). This is a new
217         behavior that could regress existing setups, so it must be
218         explicitly opted in with this mount option.
220         A few caveats to keep in mind:
222         * There is no HugeTLB pool management involved in the memory
223           controller. The pre-allocated pool does not belong to anyone.
224           Specifically, when a new HugeTLB folio is allocated to
225           the pool, it is not accounted for from the perspective of the
226           memory controller. It is only charged to a cgroup when it is
227           actually used (for e.g at page fault time). Host memory
228           overcommit management has to consider this when configuring
229           hard limits. In general, HugeTLB pool management should be
230           done via other mechanisms (such as the HugeTLB controller).
231         * Failure to charge a HugeTLB folio to the memory controller
232           results in SIGBUS. This could happen even if the HugeTLB pool
233           still has pages available (but the cgroup limit is hit and
234           reclaim attempt fails).
235         * Charging HugeTLB memory towards the memory controller affects
236           memory protection and reclaim dynamics. Any userspace tuning
237           (of low, min limits for e.g) needs to take this into account.
238         * HugeTLB pages utilized while this option is not selected
239           will not be tracked by the memory controller (even if cgroup
240           v2 is remounted later on).
242   pids_localevents
243         The option restores v1-like behavior of pids.events:max, that is only
244         local (inside cgroup proper) fork failures are counted. Without this
245         option pids.events.max represents any pids.max enforcemnt across
246         cgroup's subtree.
250 Organizing Processes and Threads
251 --------------------------------
253 Processes
254 ~~~~~~~~~
256 Initially, only the root cgroup exists to which all processes belong.
257 A child cgroup can be created by creating a sub-directory::
259   # mkdir $CGROUP_NAME
261 A given cgroup may have multiple child cgroups forming a tree
262 structure.  Each cgroup has a read-writable interface file
263 "cgroup.procs".  When read, it lists the PIDs of all processes which
264 belong to the cgroup one-per-line.  The PIDs are not ordered and the
265 same PID may show up more than once if the process got moved to
266 another cgroup and then back or the PID got recycled while reading.
268 A process can be migrated into a cgroup by writing its PID to the
269 target cgroup's "cgroup.procs" file.  Only one process can be migrated
270 on a single write(2) call.  If a process is composed of multiple
271 threads, writing the PID of any thread migrates all threads of the
272 process.
274 When a process forks a child process, the new process is born into the
275 cgroup that the forking process belongs to at the time of the
276 operation.  After exit, a process stays associated with the cgroup
277 that it belonged to at the time of exit until it's reaped; however, a
278 zombie process does not appear in "cgroup.procs" and thus can't be
279 moved to another cgroup.
281 A cgroup which doesn't have any children or live processes can be
282 destroyed by removing the directory.  Note that a cgroup which doesn't
283 have any children and is associated only with zombie processes is
284 considered empty and can be removed::
286   # rmdir $CGROUP_NAME
288 "/proc/$PID/cgroup" lists a process's cgroup membership.  If legacy
289 cgroup is in use in the system, this file may contain multiple lines,
290 one for each hierarchy.  The entry for cgroup v2 is always in the
291 format "0::$PATH"::
293   # cat /proc/842/cgroup
294   ...
295   0::/test-cgroup/test-cgroup-nested
297 If the process becomes a zombie and the cgroup it was associated with
298 is removed subsequently, " (deleted)" is appended to the path::
300   # cat /proc/842/cgroup
301   ...
302   0::/test-cgroup/test-cgroup-nested (deleted)
305 Threads
306 ~~~~~~~
308 cgroup v2 supports thread granularity for a subset of controllers to
309 support use cases requiring hierarchical resource distribution across
310 the threads of a group of processes.  By default, all threads of a
311 process belong to the same cgroup, which also serves as the resource
312 domain to host resource consumptions which are not specific to a
313 process or thread.  The thread mode allows threads to be spread across
314 a subtree while still maintaining the common resource domain for them.
316 Controllers which support thread mode are called threaded controllers.
317 The ones which don't are called domain controllers.
319 Marking a cgroup threaded makes it join the resource domain of its
320 parent as a threaded cgroup.  The parent may be another threaded
321 cgroup whose resource domain is further up in the hierarchy.  The root
322 of a threaded subtree, that is, the nearest ancestor which is not
323 threaded, is called threaded domain or thread root interchangeably and
324 serves as the resource domain for the entire subtree.
326 Inside a threaded subtree, threads of a process can be put in
327 different cgroups and are not subject to the no internal process
328 constraint - threaded controllers can be enabled on non-leaf cgroups
329 whether they have threads in them or not.
331 As the threaded domain cgroup hosts all the domain resource
332 consumptions of the subtree, it is considered to have internal
333 resource consumptions whether there are processes in it or not and
334 can't have populated child cgroups which aren't threaded.  Because the
335 root cgroup is not subject to no internal process constraint, it can
336 serve both as a threaded domain and a parent to domain cgroups.
338 The current operation mode or type of the cgroup is shown in the
339 "cgroup.type" file which indicates whether the cgroup is a normal
340 domain, a domain which is serving as the domain of a threaded subtree,
341 or a threaded cgroup.
343 On creation, a cgroup is always a domain cgroup and can be made
344 threaded by writing "threaded" to the "cgroup.type" file.  The
345 operation is single direction::
347   # echo threaded > cgroup.type
349 Once threaded, the cgroup can't be made a domain again.  To enable the
350 thread mode, the following conditions must be met.
352 - As the cgroup will join the parent's resource domain.  The parent
353   must either be a valid (threaded) domain or a threaded cgroup.
355 - When the parent is an unthreaded domain, it must not have any domain
356   controllers enabled or populated domain children.  The root is
357   exempt from this requirement.
359 Topology-wise, a cgroup can be in an invalid state.  Please consider
360 the following topology::
362   A (threaded domain) - B (threaded) - C (domain, just created)
364 C is created as a domain but isn't connected to a parent which can
365 host child domains.  C can't be used until it is turned into a
366 threaded cgroup.  "cgroup.type" file will report "domain (invalid)" in
367 these cases.  Operations which fail due to invalid topology use
368 EOPNOTSUPP as the errno.
370 A domain cgroup is turned into a threaded domain when one of its child
371 cgroup becomes threaded or threaded controllers are enabled in the
372 "cgroup.subtree_control" file while there are processes in the cgroup.
373 A threaded domain reverts to a normal domain when the conditions
374 clear.
376 When read, "cgroup.threads" contains the list of the thread IDs of all
377 threads in the cgroup.  Except that the operations are per-thread
378 instead of per-process, "cgroup.threads" has the same format and
379 behaves the same way as "cgroup.procs".  While "cgroup.threads" can be
380 written to in any cgroup, as it can only move threads inside the same
381 threaded domain, its operations are confined inside each threaded
382 subtree.
384 The threaded domain cgroup serves as the resource domain for the whole
385 subtree, and, while the threads can be scattered across the subtree,
386 all the processes are considered to be in the threaded domain cgroup.
387 "cgroup.procs" in a threaded domain cgroup contains the PIDs of all
388 processes in the subtree and is not readable in the subtree proper.
389 However, "cgroup.procs" can be written to from anywhere in the subtree
390 to migrate all threads of the matching process to the cgroup.
392 Only threaded controllers can be enabled in a threaded subtree.  When
393 a threaded controller is enabled inside a threaded subtree, it only
394 accounts for and controls resource consumptions associated with the
395 threads in the cgroup and its descendants.  All consumptions which
396 aren't tied to a specific thread belong to the threaded domain cgroup.
398 Because a threaded subtree is exempt from no internal process
399 constraint, a threaded controller must be able to handle competition
400 between threads in a non-leaf cgroup and its child cgroups.  Each
401 threaded controller defines how such competitions are handled.
403 Currently, the following controllers are threaded and can be enabled
404 in a threaded cgroup::
406 - cpu
407 - cpuset
408 - perf_event
409 - pids
411 [Un]populated Notification
412 --------------------------
414 Each non-root cgroup has a "cgroup.events" file which contains
415 "populated" field indicating whether the cgroup's sub-hierarchy has
416 live processes in it.  Its value is 0 if there is no live process in
417 the cgroup and its descendants; otherwise, 1.  poll and [id]notify
418 events are triggered when the value changes.  This can be used, for
419 example, to start a clean-up operation after all processes of a given
420 sub-hierarchy have exited.  The populated state updates and
421 notifications are recursive.  Consider the following sub-hierarchy
422 where the numbers in the parentheses represent the numbers of processes
423 in each cgroup::
425   A(4) - B(0) - C(1)
426               \ D(0)
428 A, B and C's "populated" fields would be 1 while D's 0.  After the one
429 process in C exits, B and C's "populated" fields would flip to "0" and
430 file modified events will be generated on the "cgroup.events" files of
431 both cgroups.
434 Controlling Controllers
435 -----------------------
437 Enabling and Disabling
438 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
440 Each cgroup has a "cgroup.controllers" file which lists all
441 controllers available for the cgroup to enable::
443   # cat cgroup.controllers
444   cpu io memory
446 No controller is enabled by default.  Controllers can be enabled and
447 disabled by writing to the "cgroup.subtree_control" file::
449   # echo "+cpu +memory -io" > cgroup.subtree_control
451 Only controllers which are listed in "cgroup.controllers" can be
452 enabled.  When multiple operations are specified as above, either they
453 all succeed or fail.  If multiple operations on the same controller
454 are specified, the last one is effective.
456 Enabling a controller in a cgroup indicates that the distribution of
457 the target resource across its immediate children will be controlled.
458 Consider the following sub-hierarchy.  The enabled controllers are
459 listed in parentheses::
461   A(cpu,memory) - B(memory) - C()
462                             \ D()
464 As A has "cpu" and "memory" enabled, A will control the distribution
465 of CPU cycles and memory to its children, in this case, B.  As B has
466 "memory" enabled but not "CPU", C and D will compete freely on CPU
467 cycles but their division of memory available to B will be controlled.
469 As a controller regulates the distribution of the target resource to
470 the cgroup's children, enabling it creates the controller's interface
471 files in the child cgroups.  In the above example, enabling "cpu" on B
472 would create the "cpu." prefixed controller interface files in C and
473 D.  Likewise, disabling "memory" from B would remove the "memory."
474 prefixed controller interface files from C and D.  This means that the
475 controller interface files - anything which doesn't start with
476 "cgroup." are owned by the parent rather than the cgroup itself.
479 Top-down Constraint
480 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
482 Resources are distributed top-down and a cgroup can further distribute
483 a resource only if the resource has been distributed to it from the
484 parent.  This means that all non-root "cgroup.subtree_control" files
485 can only contain controllers which are enabled in the parent's
486 "cgroup.subtree_control" file.  A controller can be enabled only if
487 the parent has the controller enabled and a controller can't be
488 disabled if one or more children have it enabled.
491 No Internal Process Constraint
492 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
494 Non-root cgroups can distribute domain resources to their children
495 only when they don't have any processes of their own.  In other words,
496 only domain cgroups which don't contain any processes can have domain
497 controllers enabled in their "cgroup.subtree_control" files.
499 This guarantees that, when a domain controller is looking at the part
500 of the hierarchy which has it enabled, processes are always only on
501 the leaves.  This rules out situations where child cgroups compete
502 against internal processes of the parent.
504 The root cgroup is exempt from this restriction.  Root contains
505 processes and anonymous resource consumption which can't be associated
506 with any other cgroups and requires special treatment from most
507 controllers.  How resource consumption in the root cgroup is governed
508 is up to each controller (for more information on this topic please
509 refer to the Non-normative information section in the Controllers
510 chapter).
512 Note that the restriction doesn't get in the way if there is no
513 enabled controller in the cgroup's "cgroup.subtree_control".  This is
514 important as otherwise it wouldn't be possible to create children of a
515 populated cgroup.  To control resource distribution of a cgroup, the
516 cgroup must create children and transfer all its processes to the
517 children before enabling controllers in its "cgroup.subtree_control"
518 file.
521 Delegation
522 ----------
524 Model of Delegation
525 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
527 A cgroup can be delegated in two ways.  First, to a less privileged
528 user by granting write access of the directory and its "cgroup.procs",
529 "cgroup.threads" and "cgroup.subtree_control" files to the user.
530 Second, if the "nsdelegate" mount option is set, automatically to a
531 cgroup namespace on namespace creation.
533 Because the resource control interface files in a given directory
534 control the distribution of the parent's resources, the delegatee
535 shouldn't be allowed to write to them.  For the first method, this is
536 achieved by not granting access to these files.  For the second, files
537 outside the namespace should be hidden from the delegatee by the means
538 of at least mount namespacing, and the kernel rejects writes to all
539 files on a namespace root from inside the cgroup namespace, except for
540 those files listed in "/sys/kernel/cgroup/delegate" (including
541 "cgroup.procs", "cgroup.threads", "cgroup.subtree_control", etc.).
543 The end results are equivalent for both delegation types.  Once
544 delegated, the user can build sub-hierarchy under the directory,
545 organize processes inside it as it sees fit and further distribute the
546 resources it received from the parent.  The limits and other settings
547 of all resource controllers are hierarchical and regardless of what
548 happens in the delegated sub-hierarchy, nothing can escape the
549 resource restrictions imposed by the parent.
551 Currently, cgroup doesn't impose any restrictions on the number of
552 cgroups in or nesting depth of a delegated sub-hierarchy; however,
553 this may be limited explicitly in the future.
556 Delegation Containment
557 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
559 A delegated sub-hierarchy is contained in the sense that processes
560 can't be moved into or out of the sub-hierarchy by the delegatee.
562 For delegations to a less privileged user, this is achieved by
563 requiring the following conditions for a process with a non-root euid
564 to migrate a target process into a cgroup by writing its PID to the
565 "cgroup.procs" file.
567 - The writer must have write access to the "cgroup.procs" file.
569 - The writer must have write access to the "cgroup.procs" file of the
570   common ancestor of the source and destination cgroups.
572 The above two constraints ensure that while a delegatee may migrate
573 processes around freely in the delegated sub-hierarchy it can't pull
574 in from or push out to outside the sub-hierarchy.
576 For an example, let's assume cgroups C0 and C1 have been delegated to
577 user U0 who created C00, C01 under C0 and C10 under C1 as follows and
578 all processes under C0 and C1 belong to U0::
580   ~~~~~~~~~~~~~ - C0 - C00
581   ~ cgroup    ~      \ C01
582   ~ hierarchy ~
583   ~~~~~~~~~~~~~ - C1 - C10
585 Let's also say U0 wants to write the PID of a process which is
586 currently in C10 into "C00/cgroup.procs".  U0 has write access to the
587 file; however, the common ancestor of the source cgroup C10 and the
588 destination cgroup C00 is above the points of delegation and U0 would
589 not have write access to its "cgroup.procs" files and thus the write
590 will be denied with -EACCES.
592 For delegations to namespaces, containment is achieved by requiring
593 that both the source and destination cgroups are reachable from the
594 namespace of the process which is attempting the migration.  If either
595 is not reachable, the migration is rejected with -ENOENT.
598 Guidelines
599 ----------
601 Organize Once and Control
602 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
604 Migrating a process across cgroups is a relatively expensive operation
605 and stateful resources such as memory are not moved together with the
606 process.  This is an explicit design decision as there often exist
607 inherent trade-offs between migration and various hot paths in terms
608 of synchronization cost.
610 As such, migrating processes across cgroups frequently as a means to
611 apply different resource restrictions is discouraged.  A workload
612 should be assigned to a cgroup according to the system's logical and
613 resource structure once on start-up.  Dynamic adjustments to resource
614 distribution can be made by changing controller configuration through
615 the interface files.
618 Avoid Name Collisions
619 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
621 Interface files for a cgroup and its children cgroups occupy the same
622 directory and it is possible to create children cgroups which collide
623 with interface files.
625 All cgroup core interface files are prefixed with "cgroup." and each
626 controller's interface files are prefixed with the controller name and
627 a dot.  A controller's name is composed of lower case alphabets and
628 '_'s but never begins with an '_' so it can be used as the prefix
629 character for collision avoidance.  Also, interface file names won't
630 start or end with terms which are often used in categorizing workloads
631 such as job, service, slice, unit or workload.
633 cgroup doesn't do anything to prevent name collisions and it's the
634 user's responsibility to avoid them.
637 Resource Distribution Models
638 ============================
640 cgroup controllers implement several resource distribution schemes
641 depending on the resource type and expected use cases.  This section
642 describes major schemes in use along with their expected behaviors.
645 Weights
646 -------
648 A parent's resource is distributed by adding up the weights of all
649 active children and giving each the fraction matching the ratio of its
650 weight against the sum.  As only children which can make use of the
651 resource at the moment participate in the distribution, this is
652 work-conserving.  Due to the dynamic nature, this model is usually
653 used for stateless resources.
655 All weights are in the range [1, 10000] with the default at 100.  This
656 allows symmetric multiplicative biases in both directions at fine
657 enough granularity while staying in the intuitive range.
659 As long as the weight is in range, all configuration combinations are
660 valid and there is no reason to reject configuration changes or
661 process migrations.
663 "cpu.weight" proportionally distributes CPU cycles to active children
664 and is an example of this type.
667 .. _cgroupv2-limits-distributor:
669 Limits
670 ------
672 A child can only consume up to the configured amount of the resource.
673 Limits can be over-committed - the sum of the limits of children can
674 exceed the amount of resource available to the parent.
676 Limits are in the range [0, max] and defaults to "max", which is noop.
678 As limits can be over-committed, all configuration combinations are
679 valid and there is no reason to reject configuration changes or
680 process migrations.
682 "io.max" limits the maximum BPS and/or IOPS that a cgroup can consume
683 on an IO device and is an example of this type.
685 .. _cgroupv2-protections-distributor:
687 Protections
688 -----------
690 A cgroup is protected up to the configured amount of the resource
691 as long as the usages of all its ancestors are under their
692 protected levels.  Protections can be hard guarantees or best effort
693 soft boundaries.  Protections can also be over-committed in which case
694 only up to the amount available to the parent is protected among
695 children.
697 Protections are in the range [0, max] and defaults to 0, which is
698 noop.
700 As protections can be over-committed, all configuration combinations
701 are valid and there is no reason to reject configuration changes or
702 process migrations.
704 "memory.low" implements best-effort memory protection and is an
705 example of this type.
708 Allocations
709 -----------
711 A cgroup is exclusively allocated a certain amount of a finite
712 resource.  Allocations can't be over-committed - the sum of the
713 allocations of children can not exceed the amount of resource
714 available to the parent.
716 Allocations are in the range [0, max] and defaults to 0, which is no
717 resource.
719 As allocations can't be over-committed, some configuration
720 combinations are invalid and should be rejected.  Also, if the
721 resource is mandatory for execution of processes, process migrations
722 may be rejected.
724 "cpu.rt.max" hard-allocates realtime slices and is an example of this
725 type.
728 Interface Files
729 ===============
731 Format
732 ------
734 All interface files should be in one of the following formats whenever
735 possible::
737   New-line separated values
738   (when only one value can be written at once)
740         VAL0\n
741         VAL1\n
742         ...
744   Space separated values
745   (when read-only or multiple values can be written at once)
747         VAL0 VAL1 ...\n
749   Flat keyed
751         KEY0 VAL0\n
752         KEY1 VAL1\n
753         ...
755   Nested keyed
757         KEY0 SUB_KEY0=VAL00 SUB_KEY1=VAL01...
758         KEY1 SUB_KEY0=VAL10 SUB_KEY1=VAL11...
759         ...
761 For a writable file, the format for writing should generally match
762 reading; however, controllers may allow omitting later fields or
763 implement restricted shortcuts for most common use cases.
765 For both flat and nested keyed files, only the values for a single key
766 can be written at a time.  For nested keyed files, the sub key pairs
767 may be specified in any order and not all pairs have to be specified.
770 Conventions
771 -----------
773 - Settings for a single feature should be contained in a single file.
775 - The root cgroup should be exempt from resource control and thus
776   shouldn't have resource control interface files.
778 - The default time unit is microseconds.  If a different unit is ever
779   used, an explicit unit suffix must be present.
781 - A parts-per quantity should use a percentage decimal with at least
782   two digit fractional part - e.g. 13.40.
784 - If a controller implements weight based resource distribution, its
785   interface file should be named "weight" and have the range [1,
786   10000] with 100 as the default.  The values are chosen to allow
787   enough and symmetric bias in both directions while keeping it
788   intuitive (the default is 100%).
790 - If a controller implements an absolute resource guarantee and/or
791   limit, the interface files should be named "min" and "max"
792   respectively.  If a controller implements best effort resource
793   guarantee and/or limit, the interface files should be named "low"
794   and "high" respectively.
796   In the above four control files, the special token "max" should be
797   used to represent upward infinity for both reading and writing.
799 - If a setting has a configurable default value and keyed specific
800   overrides, the default entry should be keyed with "default" and
801   appear as the first entry in the file.
803   The default value can be updated by writing either "default $VAL" or
804   "$VAL".
806   When writing to update a specific override, "default" can be used as
807   the value to indicate removal of the override.  Override entries
808   with "default" as the value must not appear when read.
810   For example, a setting which is keyed by major:minor device numbers
811   with integer values may look like the following::
813     # cat cgroup-example-interface-file
814     default 150
815     8:0 300
817   The default value can be updated by::
819     # echo 125 > cgroup-example-interface-file
821   or::
823     # echo "default 125" > cgroup-example-interface-file
825   An override can be set by::
827     # echo "8:16 170" > cgroup-example-interface-file
829   and cleared by::
831     # echo "8:0 default" > cgroup-example-interface-file
832     # cat cgroup-example-interface-file
833     default 125
834     8:16 170
836 - For events which are not very high frequency, an interface file
837   "events" should be created which lists event key value pairs.
838   Whenever a notifiable event happens, file modified event should be
839   generated on the file.
842 Core Interface Files
843 --------------------
845 All cgroup core files are prefixed with "cgroup."
847   cgroup.type
848         A read-write single value file which exists on non-root
849         cgroups.
851         When read, it indicates the current type of the cgroup, which
852         can be one of the following values.
854         - "domain" : A normal valid domain cgroup.
856         - "domain threaded" : A threaded domain cgroup which is
857           serving as the root of a threaded subtree.
859         - "domain invalid" : A cgroup which is in an invalid state.
860           It can't be populated or have controllers enabled.  It may
861           be allowed to become a threaded cgroup.
863         - "threaded" : A threaded cgroup which is a member of a
864           threaded subtree.
866         A cgroup can be turned into a threaded cgroup by writing
867         "threaded" to this file.
869   cgroup.procs
870         A read-write new-line separated values file which exists on
871         all cgroups.
873         When read, it lists the PIDs of all processes which belong to
874         the cgroup one-per-line.  The PIDs are not ordered and the
875         same PID may show up more than once if the process got moved
876         to another cgroup and then back or the PID got recycled while
877         reading.
879         A PID can be written to migrate the process associated with
880         the PID to the cgroup.  The writer should match all of the
881         following conditions.
883         - It must have write access to the "cgroup.procs" file.
885         - It must have write access to the "cgroup.procs" file of the
886           common ancestor of the source and destination cgroups.
888         When delegating a sub-hierarchy, write access to this file
889         should be granted along with the containing directory.
891         In a threaded cgroup, reading this file fails with EOPNOTSUPP
892         as all the processes belong to the thread root.  Writing is
893         supported and moves every thread of the process to the cgroup.
895   cgroup.threads
896         A read-write new-line separated values file which exists on
897         all cgroups.
899         When read, it lists the TIDs of all threads which belong to
900         the cgroup one-per-line.  The TIDs are not ordered and the
901         same TID may show up more than once if the thread got moved to
902         another cgroup and then back or the TID got recycled while
903         reading.
905         A TID can be written to migrate the thread associated with the
906         TID to the cgroup.  The writer should match all of the
907         following conditions.
909         - It must have write access to the "cgroup.threads" file.
911         - The cgroup that the thread is currently in must be in the
912           same resource domain as the destination cgroup.
914         - It must have write access to the "cgroup.procs" file of the
915           common ancestor of the source and destination cgroups.
917         When delegating a sub-hierarchy, write access to this file
918         should be granted along with the containing directory.
920   cgroup.controllers
921         A read-only space separated values file which exists on all
922         cgroups.
924         It shows space separated list of all controllers available to
925         the cgroup.  The controllers are not ordered.
927   cgroup.subtree_control
928         A read-write space separated values file which exists on all
929         cgroups.  Starts out empty.
931         When read, it shows space separated list of the controllers
932         which are enabled to control resource distribution from the
933         cgroup to its children.
935         Space separated list of controllers prefixed with '+' or '-'
936         can be written to enable or disable controllers.  A controller
937         name prefixed with '+' enables the controller and '-'
938         disables.  If a controller appears more than once on the list,
939         the last one is effective.  When multiple enable and disable
940         operations are specified, either all succeed or all fail.
942   cgroup.events
943         A read-only flat-keyed file which exists on non-root cgroups.
944         The following entries are defined.  Unless specified
945         otherwise, a value change in this file generates a file
946         modified event.
948           populated
949                 1 if the cgroup or its descendants contains any live
950                 processes; otherwise, 0.
951           frozen
952                 1 if the cgroup is frozen; otherwise, 0.
954   cgroup.max.descendants
955         A read-write single value files.  The default is "max".
957         Maximum allowed number of descent cgroups.
958         If the actual number of descendants is equal or larger,
959         an attempt to create a new cgroup in the hierarchy will fail.
961   cgroup.max.depth
962         A read-write single value files.  The default is "max".
964         Maximum allowed descent depth below the current cgroup.
965         If the actual descent depth is equal or larger,
966         an attempt to create a new child cgroup will fail.
968   cgroup.stat
969         A read-only flat-keyed file with the following entries:
971           nr_descendants
972                 Total number of visible descendant cgroups.
974           nr_dying_descendants
975                 Total number of dying descendant cgroups. A cgroup becomes
976                 dying after being deleted by a user. The cgroup will remain
977                 in dying state for some time undefined time (which can depend
978                 on system load) before being completely destroyed.
980                 A process can't enter a dying cgroup under any circumstances,
981                 a dying cgroup can't revive.
983                 A dying cgroup can consume system resources not exceeding
984                 limits, which were active at the moment of cgroup deletion.
986           nr_subsys_<cgroup_subsys>
987                 Total number of live cgroup subsystems (e.g memory
988                 cgroup) at and beneath the current cgroup.
990           nr_dying_subsys_<cgroup_subsys>
991                 Total number of dying cgroup subsystems (e.g. memory
992                 cgroup) at and beneath the current cgroup.
994   cgroup.freeze
995         A read-write single value file which exists on non-root cgroups.
996         Allowed values are "0" and "1". The default is "0".
998         Writing "1" to the file causes freezing of the cgroup and all
999         descendant cgroups. This means that all belonging processes will
1000         be stopped and will not run until the cgroup will be explicitly
1001         unfrozen. Freezing of the cgroup may take some time; when this action
1002         is completed, the "frozen" value in the cgroup.events control file
1003         will be updated to "1" and the corresponding notification will be
1004         issued.
1006         A cgroup can be frozen either by its own settings, or by settings
1007         of any ancestor cgroups. If any of ancestor cgroups is frozen, the
1008         cgroup will remain frozen.
1010         Processes in the frozen cgroup can be killed by a fatal signal.
1011         They also can enter and leave a frozen cgroup: either by an explicit
1012         move by a user, or if freezing of the cgroup races with fork().
1013         If a process is moved to a frozen cgroup, it stops. If a process is
1014         moved out of a frozen cgroup, it becomes running.
1016         Frozen status of a cgroup doesn't affect any cgroup tree operations:
1017         it's possible to delete a frozen (and empty) cgroup, as well as
1018         create new sub-cgroups.
1020   cgroup.kill
1021         A write-only single value file which exists in non-root cgroups.
1022         The only allowed value is "1".
1024         Writing "1" to the file causes the cgroup and all descendant cgroups to
1025         be killed. This means that all processes located in the affected cgroup
1026         tree will be killed via SIGKILL.
1028         Killing a cgroup tree will deal with concurrent forks appropriately and
1029         is protected against migrations.
1031         In a threaded cgroup, writing this file fails with EOPNOTSUPP as
1032         killing cgroups is a process directed operation, i.e. it affects
1033         the whole thread-group.
1035   cgroup.pressure
1036         A read-write single value file that allowed values are "0" and "1".
1037         The default is "1".
1039         Writing "0" to the file will disable the cgroup PSI accounting.
1040         Writing "1" to the file will re-enable the cgroup PSI accounting.
1042         This control attribute is not hierarchical, so disable or enable PSI
1043         accounting in a cgroup does not affect PSI accounting in descendants
1044         and doesn't need pass enablement via ancestors from root.
1046         The reason this control attribute exists is that PSI accounts stalls for
1047         each cgroup separately and aggregates it at each level of the hierarchy.
1048         This may cause non-negligible overhead for some workloads when under
1049         deep level of the hierarchy, in which case this control attribute can
1050         be used to disable PSI accounting in the non-leaf cgroups.
1052   irq.pressure
1053         A read-write nested-keyed file.
1055         Shows pressure stall information for IRQ/SOFTIRQ. See
1056         :ref:`Documentation/accounting/psi.rst <psi>` for details.
1058 Controllers
1059 ===========
1061 .. _cgroup-v2-cpu:
1066 The "cpu" controllers regulates distribution of CPU cycles.  This
1067 controller implements weight and absolute bandwidth limit models for
1068 normal scheduling policy and absolute bandwidth allocation model for
1069 realtime scheduling policy.
1071 In all the above models, cycles distribution is defined only on a temporal
1072 base and it does not account for the frequency at which tasks are executed.
1073 The (optional) utilization clamping support allows to hint the schedutil
1074 cpufreq governor about the minimum desired frequency which should always be
1075 provided by a CPU, as well as the maximum desired frequency, which should not
1076 be exceeded by a CPU.
1078 WARNING: cgroup2 doesn't yet support control of realtime processes. For
1079 a kernel built with the CONFIG_RT_GROUP_SCHED option enabled for group
1080 scheduling of realtime processes, the cpu controller can only be enabled
1081 when all RT processes are in the root cgroup.  This limitation does
1082 not apply if CONFIG_RT_GROUP_SCHED is disabled.  Be aware that system
1083 management software may already have placed RT processes into nonroot
1084 cgroups during the system boot process, and these processes may need
1085 to be moved to the root cgroup before the cpu controller can be enabled
1086 with a CONFIG_RT_GROUP_SCHED enabled kernel.
1089 CPU Interface Files
1090 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
1092 All time durations are in microseconds.
1094   cpu.stat
1095         A read-only flat-keyed file.
1096         This file exists whether the controller is enabled or not.
1098         It always reports the following three stats:
1100         - usage_usec
1101         - user_usec
1102         - system_usec
1104         and the following five when the controller is enabled:
1106         - nr_periods
1107         - nr_throttled
1108         - throttled_usec
1109         - nr_bursts
1110         - burst_usec
1112   cpu.weight
1113         A read-write single value file which exists on non-root
1114         cgroups.  The default is "100".
1116         For non idle groups (cpu.idle = 0), the weight is in the
1117         range [1, 10000].
1119         If the cgroup has been configured to be SCHED_IDLE (cpu.idle = 1),
1120         then the weight will show as a 0.
1122   cpu.weight.nice
1123         A read-write single value file which exists on non-root
1124         cgroups.  The default is "0".
1126         The nice value is in the range [-20, 19].
1128         This interface file is an alternative interface for
1129         "cpu.weight" and allows reading and setting weight using the
1130         same values used by nice(2).  Because the range is smaller and
1131         granularity is coarser for the nice values, the read value is
1132         the closest approximation of the current weight.
1134   cpu.max
1135         A read-write two value file which exists on non-root cgroups.
1136         The default is "max 100000".
1138         The maximum bandwidth limit.  It's in the following format::
1140           $MAX $PERIOD
1142         which indicates that the group may consume up to $MAX in each
1143         $PERIOD duration.  "max" for $MAX indicates no limit.  If only
1144         one number is written, $MAX is updated.
1146   cpu.max.burst
1147         A read-write single value file which exists on non-root
1148         cgroups.  The default is "0".
1150         The burst in the range [0, $MAX].
1152   cpu.pressure
1153         A read-write nested-keyed file.
1155         Shows pressure stall information for CPU. See
1156         :ref:`Documentation/accounting/psi.rst <psi>` for details.
1158   cpu.uclamp.min
1159         A read-write single value file which exists on non-root cgroups.
1160         The default is "0", i.e. no utilization boosting.
1162         The requested minimum utilization (protection) as a percentage
1163         rational number, e.g. 12.34 for 12.34%.
1165         This interface allows reading and setting minimum utilization clamp
1166         values similar to the sched_setattr(2). This minimum utilization
1167         value is used to clamp the task specific minimum utilization clamp.
1169         The requested minimum utilization (protection) is always capped by
1170         the current value for the maximum utilization (limit), i.e.
1171         `cpu.uclamp.max`.
1173   cpu.uclamp.max
1174         A read-write single value file which exists on non-root cgroups.
1175         The default is "max". i.e. no utilization capping
1177         The requested maximum utilization (limit) as a percentage rational
1178         number, e.g. 98.76 for 98.76%.
1180         This interface allows reading and setting maximum utilization clamp
1181         values similar to the sched_setattr(2). This maximum utilization
1182         value is used to clamp the task specific maximum utilization clamp.
1184   cpu.idle
1185         A read-write single value file which exists on non-root cgroups.
1186         The default is 0.
1188         This is the cgroup analog of the per-task SCHED_IDLE sched policy.
1189         Setting this value to a 1 will make the scheduling policy of the
1190         cgroup SCHED_IDLE. The threads inside the cgroup will retain their
1191         own relative priorities, but the cgroup itself will be treated as
1192         very low priority relative to its peers.
1196 Memory
1197 ------
1199 The "memory" controller regulates distribution of memory.  Memory is
1200 stateful and implements both limit and protection models.  Due to the
1201 intertwining between memory usage and reclaim pressure and the
1202 stateful nature of memory, the distribution model is relatively
1203 complex.
1205 While not completely water-tight, all major memory usages by a given
1206 cgroup are tracked so that the total memory consumption can be
1207 accounted and controlled to a reasonable extent.  Currently, the
1208 following types of memory usages are tracked.
1210 - Userland memory - page cache and anonymous memory.
1212 - Kernel data structures such as dentries and inodes.
1214 - TCP socket buffers.
1216 The above list may expand in the future for better coverage.
1219 Memory Interface Files
1220 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
1222 All memory amounts are in bytes.  If a value which is not aligned to
1223 PAGE_SIZE is written, the value may be rounded up to the closest
1224 PAGE_SIZE multiple when read back.
1226   memory.current
1227         A read-only single value file which exists on non-root
1228         cgroups.
1230         The total amount of memory currently being used by the cgroup
1231         and its descendants.
1233   memory.min
1234         A read-write single value file which exists on non-root
1235         cgroups.  The default is "0".
1237         Hard memory protection.  If the memory usage of a cgroup
1238         is within its effective min boundary, the cgroup's memory
1239         won't be reclaimed under any conditions. If there is no
1240         unprotected reclaimable memory available, OOM killer
1241         is invoked. Above the effective min boundary (or
1242         effective low boundary if it is higher), pages are reclaimed
1243         proportionally to the overage, reducing reclaim pressure for
1244         smaller overages.
1246         Effective min boundary is limited by memory.min values of
1247         all ancestor cgroups. If there is memory.min overcommitment
1248         (child cgroup or cgroups are requiring more protected memory
1249         than parent will allow), then each child cgroup will get
1250         the part of parent's protection proportional to its
1251         actual memory usage below memory.min.
1253         Putting more memory than generally available under this
1254         protection is discouraged and may lead to constant OOMs.
1256         If a memory cgroup is not populated with processes,
1257         its memory.min is ignored.
1259   memory.low
1260         A read-write single value file which exists on non-root
1261         cgroups.  The default is "0".
1263         Best-effort memory protection.  If the memory usage of a
1264         cgroup is within its effective low boundary, the cgroup's
1265         memory won't be reclaimed unless there is no reclaimable
1266         memory available in unprotected cgroups.
1267         Above the effective low boundary (or 
1268         effective min boundary if it is higher), pages are reclaimed
1269         proportionally to the overage, reducing reclaim pressure for
1270         smaller overages.
1272         Effective low boundary is limited by memory.low values of
1273         all ancestor cgroups. If there is memory.low overcommitment
1274         (child cgroup or cgroups are requiring more protected memory
1275         than parent will allow), then each child cgroup will get
1276         the part of parent's protection proportional to its
1277         actual memory usage below memory.low.
1279         Putting more memory than generally available under this
1280         protection is discouraged.
1282   memory.high
1283         A read-write single value file which exists on non-root
1284         cgroups.  The default is "max".
1286         Memory usage throttle limit.  If a cgroup's usage goes
1287         over the high boundary, the processes of the cgroup are
1288         throttled and put under heavy reclaim pressure.
1290         Going over the high limit never invokes the OOM killer and
1291         under extreme conditions the limit may be breached. The high
1292         limit should be used in scenarios where an external process
1293         monitors the limited cgroup to alleviate heavy reclaim
1294         pressure.
1296   memory.max
1297         A read-write single value file which exists on non-root
1298         cgroups.  The default is "max".
1300         Memory usage hard limit.  This is the main mechanism to limit
1301         memory usage of a cgroup.  If a cgroup's memory usage reaches
1302         this limit and can't be reduced, the OOM killer is invoked in
1303         the cgroup. Under certain circumstances, the usage may go
1304         over the limit temporarily.
1306         In default configuration regular 0-order allocations always
1307         succeed unless OOM killer chooses current task as a victim.
1309         Some kinds of allocations don't invoke the OOM killer.
1310         Caller could retry them differently, return into userspace
1311         as -ENOMEM or silently ignore in cases like disk readahead.
1313   memory.reclaim
1314         A write-only nested-keyed file which exists for all cgroups.
1316         This is a simple interface to trigger memory reclaim in the
1317         target cgroup.
1319         Example::
1321           echo "1G" > memory.reclaim
1323         Please note that the kernel can over or under reclaim from
1324         the target cgroup. If less bytes are reclaimed than the
1325         specified amount, -EAGAIN is returned.
1327         Please note that the proactive reclaim (triggered by this
1328         interface) is not meant to indicate memory pressure on the
1329         memory cgroup. Therefore socket memory balancing triggered by
1330         the memory reclaim normally is not exercised in this case.
1331         This means that the networking layer will not adapt based on
1332         reclaim induced by memory.reclaim.
1334 The following nested keys are defined.
1336           ==========            ================================
1337           swappiness            Swappiness value to reclaim with
1338           ==========            ================================
1340         Specifying a swappiness value instructs the kernel to perform
1341         the reclaim with that swappiness value. Note that this has the
1342         same semantics as vm.swappiness applied to memcg reclaim with
1343         all the existing limitations and potential future extensions.
1345   memory.peak
1346         A read-write single value file which exists on non-root cgroups.
1348         The max memory usage recorded for the cgroup and its descendants since
1349         either the creation of the cgroup or the most recent reset for that FD.
1351         A write of any non-empty string to this file resets it to the
1352         current memory usage for subsequent reads through the same
1353         file descriptor.
1355   memory.oom.group
1356         A read-write single value file which exists on non-root
1357         cgroups.  The default value is "0".
1359         Determines whether the cgroup should be treated as
1360         an indivisible workload by the OOM killer. If set,
1361         all tasks belonging to the cgroup or to its descendants
1362         (if the memory cgroup is not a leaf cgroup) are killed
1363         together or not at all. This can be used to avoid
1364         partial kills to guarantee workload integrity.
1366         Tasks with the OOM protection (oom_score_adj set to -1000)
1367         are treated as an exception and are never killed.
1369         If the OOM killer is invoked in a cgroup, it's not going
1370         to kill any tasks outside of this cgroup, regardless
1371         memory.oom.group values of ancestor cgroups.
1373   memory.events
1374         A read-only flat-keyed file which exists on non-root cgroups.
1375         The following entries are defined.  Unless specified
1376         otherwise, a value change in this file generates a file
1377         modified event.
1379         Note that all fields in this file are hierarchical and the
1380         file modified event can be generated due to an event down the
1381         hierarchy. For the local events at the cgroup level see
1382         memory.events.local.
1384           low
1385                 The number of times the cgroup is reclaimed due to
1386                 high memory pressure even though its usage is under
1387                 the low boundary.  This usually indicates that the low
1388                 boundary is over-committed.
1390           high
1391                 The number of times processes of the cgroup are
1392                 throttled and routed to perform direct memory reclaim
1393                 because the high memory boundary was exceeded.  For a
1394                 cgroup whose memory usage is capped by the high limit
1395                 rather than global memory pressure, this event's
1396                 occurrences are expected.
1398           max
1399                 The number of times the cgroup's memory usage was
1400                 about to go over the max boundary.  If direct reclaim
1401                 fails to bring it down, the cgroup goes to OOM state.
1403           oom
1404                 The number of time the cgroup's memory usage was
1405                 reached the limit and allocation was about to fail.
1407                 This event is not raised if the OOM killer is not
1408                 considered as an option, e.g. for failed high-order
1409                 allocations or if caller asked to not retry attempts.
1411           oom_kill
1412                 The number of processes belonging to this cgroup
1413                 killed by any kind of OOM killer.
1415           oom_group_kill
1416                 The number of times a group OOM has occurred.
1418   memory.events.local
1419         Similar to memory.events but the fields in the file are local
1420         to the cgroup i.e. not hierarchical. The file modified event
1421         generated on this file reflects only the local events.
1423   memory.stat
1424         A read-only flat-keyed file which exists on non-root cgroups.
1426         This breaks down the cgroup's memory footprint into different
1427         types of memory, type-specific details, and other information
1428         on the state and past events of the memory management system.
1430         All memory amounts are in bytes.
1432         The entries are ordered to be human readable, and new entries
1433         can show up in the middle. Don't rely on items remaining in a
1434         fixed position; use the keys to look up specific values!
1436         If the entry has no per-node counter (or not show in the
1437         memory.numa_stat). We use 'npn' (non-per-node) as the tag
1438         to indicate that it will not show in the memory.numa_stat.
1440           anon
1441                 Amount of memory used in anonymous mappings such as
1442                 brk(), sbrk(), and mmap(MAP_ANONYMOUS)
1444           file
1445                 Amount of memory used to cache filesystem data,
1446                 including tmpfs and shared memory.
1448           kernel (npn)
1449                 Amount of total kernel memory, including
1450                 (kernel_stack, pagetables, percpu, vmalloc, slab) in
1451                 addition to other kernel memory use cases.
1453           kernel_stack
1454                 Amount of memory allocated to kernel stacks.
1456           pagetables
1457                 Amount of memory allocated for page tables.
1459           sec_pagetables
1460                 Amount of memory allocated for secondary page tables,
1461                 this currently includes KVM mmu allocations on x86
1462                 and arm64 and IOMMU page tables.
1464           percpu (npn)
1465                 Amount of memory used for storing per-cpu kernel
1466                 data structures.
1468           sock (npn)
1469                 Amount of memory used in network transmission buffers
1471           vmalloc (npn)
1472                 Amount of memory used for vmap backed memory.
1474           shmem
1475                 Amount of cached filesystem data that is swap-backed,
1476                 such as tmpfs, shm segments, shared anonymous mmap()s
1478           zswap
1479                 Amount of memory consumed by the zswap compression backend.
1481           zswapped
1482                 Amount of application memory swapped out to zswap.
1484           file_mapped
1485                 Amount of cached filesystem data mapped with mmap()
1487           file_dirty
1488                 Amount of cached filesystem data that was modified but
1489                 not yet written back to disk
1491           file_writeback
1492                 Amount of cached filesystem data that was modified and
1493                 is currently being written back to disk
1495           swapcached
1496                 Amount of swap cached in memory. The swapcache is accounted
1497                 against both memory and swap usage.
1499           anon_thp
1500                 Amount of memory used in anonymous mappings backed by
1501                 transparent hugepages
1503           file_thp
1504                 Amount of cached filesystem data backed by transparent
1505                 hugepages
1507           shmem_thp
1508                 Amount of shm, tmpfs, shared anonymous mmap()s backed by
1509                 transparent hugepages
1511           inactive_anon, active_anon, inactive_file, active_file, unevictable
1512                 Amount of memory, swap-backed and filesystem-backed,
1513                 on the internal memory management lists used by the
1514                 page reclaim algorithm.
1516                 As these represent internal list state (eg. shmem pages are on anon
1517                 memory management lists), inactive_foo + active_foo may not be equal to
1518                 the value for the foo counter, since the foo counter is type-based, not
1519                 list-based.
1521           slab_reclaimable
1522                 Part of "slab" that might be reclaimed, such as
1523                 dentries and inodes.
1525           slab_unreclaimable
1526                 Part of "slab" that cannot be reclaimed on memory
1527                 pressure.
1529           slab (npn)
1530                 Amount of memory used for storing in-kernel data
1531                 structures.
1533           workingset_refault_anon
1534                 Number of refaults of previously evicted anonymous pages.
1536           workingset_refault_file
1537                 Number of refaults of previously evicted file pages.
1539           workingset_activate_anon
1540                 Number of refaulted anonymous pages that were immediately
1541                 activated.
1543           workingset_activate_file
1544                 Number of refaulted file pages that were immediately activated.
1546           workingset_restore_anon
1547                 Number of restored anonymous pages which have been detected as
1548                 an active workingset before they got reclaimed.
1550           workingset_restore_file
1551                 Number of restored file pages which have been detected as an
1552                 active workingset before they got reclaimed.
1554           workingset_nodereclaim
1555                 Number of times a shadow node has been reclaimed
1557           pgscan (npn)
1558                 Amount of scanned pages (in an inactive LRU list)
1560           pgsteal (npn)
1561                 Amount of reclaimed pages
1563           pgscan_kswapd (npn)
1564                 Amount of scanned pages by kswapd (in an inactive LRU list)
1566           pgscan_direct (npn)
1567                 Amount of scanned pages directly  (in an inactive LRU list)
1569           pgscan_khugepaged (npn)
1570                 Amount of scanned pages by khugepaged  (in an inactive LRU list)
1572           pgsteal_kswapd (npn)
1573                 Amount of reclaimed pages by kswapd
1575           pgsteal_direct (npn)
1576                 Amount of reclaimed pages directly
1578           pgsteal_khugepaged (npn)
1579                 Amount of reclaimed pages by khugepaged
1581           pgfault (npn)
1582                 Total number of page faults incurred
1584           pgmajfault (npn)
1585                 Number of major page faults incurred
1587           pgrefill (npn)
1588                 Amount of scanned pages (in an active LRU list)
1590           pgactivate (npn)
1591                 Amount of pages moved to the active LRU list
1593           pgdeactivate (npn)
1594                 Amount of pages moved to the inactive LRU list
1596           pglazyfree (npn)
1597                 Amount of pages postponed to be freed under memory pressure
1599           pglazyfreed (npn)
1600                 Amount of reclaimed lazyfree pages
1602           swpin_zero
1603                 Number of pages swapped into memory and filled with zero, where I/O
1604                 was optimized out because the page content was detected to be zero
1605                 during swapout.
1607           swpout_zero
1608                 Number of zero-filled pages swapped out with I/O skipped due to the
1609                 content being detected as zero.
1611           zswpin
1612                 Number of pages moved in to memory from zswap.
1614           zswpout
1615                 Number of pages moved out of memory to zswap.
1617           zswpwb
1618                 Number of pages written from zswap to swap.
1620           thp_fault_alloc (npn)
1621                 Number of transparent hugepages which were allocated to satisfy
1622                 a page fault. This counter is not present when CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
1623                 is not set.
1625           thp_collapse_alloc (npn)
1626                 Number of transparent hugepages which were allocated to allow
1627                 collapsing an existing range of pages. This counter is not
1628                 present when CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE is not set.
1630           thp_swpout (npn)
1631                 Number of transparent hugepages which are swapout in one piece
1632                 without splitting.
1634           thp_swpout_fallback (npn)
1635                 Number of transparent hugepages which were split before swapout.
1636                 Usually because failed to allocate some continuous swap space
1637                 for the huge page.
1639           numa_pages_migrated (npn)
1640                 Number of pages migrated by NUMA balancing.
1642           numa_pte_updates (npn)
1643                 Number of pages whose page table entries are modified by
1644                 NUMA balancing to produce NUMA hinting faults on access.
1646           numa_hint_faults (npn)
1647                 Number of NUMA hinting faults.
1649           pgdemote_kswapd
1650                 Number of pages demoted by kswapd.
1652           pgdemote_direct
1653                 Number of pages demoted directly.
1655           pgdemote_khugepaged
1656                 Number of pages demoted by khugepaged.
1658           hugetlb
1659                 Amount of memory used by hugetlb pages. This metric only shows
1660                 up if hugetlb usage is accounted for in memory.current (i.e.
1661                 cgroup is mounted with the memory_hugetlb_accounting option).
1663   memory.numa_stat
1664         A read-only nested-keyed file which exists on non-root cgroups.
1666         This breaks down the cgroup's memory footprint into different
1667         types of memory, type-specific details, and other information
1668         per node on the state of the memory management system.
1670         This is useful for providing visibility into the NUMA locality
1671         information within an memcg since the pages are allowed to be
1672         allocated from any physical node. One of the use case is evaluating
1673         application performance by combining this information with the
1674         application's CPU allocation.
1676         All memory amounts are in bytes.
1678         The output format of memory.numa_stat is::
1680           type N0=<bytes in node 0> N1=<bytes in node 1> ...
1682         The entries are ordered to be human readable, and new entries
1683         can show up in the middle. Don't rely on items remaining in a
1684         fixed position; use the keys to look up specific values!
1686         The entries can refer to the memory.stat.
1688   memory.swap.current
1689         A read-only single value file which exists on non-root
1690         cgroups.
1692         The total amount of swap currently being used by the cgroup
1693         and its descendants.
1695   memory.swap.high
1696         A read-write single value file which exists on non-root
1697         cgroups.  The default is "max".
1699         Swap usage throttle limit.  If a cgroup's swap usage exceeds
1700         this limit, all its further allocations will be throttled to
1701         allow userspace to implement custom out-of-memory procedures.
1703         This limit marks a point of no return for the cgroup. It is NOT
1704         designed to manage the amount of swapping a workload does
1705         during regular operation. Compare to memory.swap.max, which
1706         prohibits swapping past a set amount, but lets the cgroup
1707         continue unimpeded as long as other memory can be reclaimed.
1709         Healthy workloads are not expected to reach this limit.
1711   memory.swap.peak
1712         A read-write single value file which exists on non-root cgroups.
1714         The max swap usage recorded for the cgroup and its descendants since
1715         the creation of the cgroup or the most recent reset for that FD.
1717         A write of any non-empty string to this file resets it to the
1718         current memory usage for subsequent reads through the same
1719         file descriptor.
1721   memory.swap.max
1722         A read-write single value file which exists on non-root
1723         cgroups.  The default is "max".
1725         Swap usage hard limit.  If a cgroup's swap usage reaches this
1726         limit, anonymous memory of the cgroup will not be swapped out.
1728   memory.swap.events
1729         A read-only flat-keyed file which exists on non-root cgroups.
1730         The following entries are defined.  Unless specified
1731         otherwise, a value change in this file generates a file
1732         modified event.
1734           high
1735                 The number of times the cgroup's swap usage was over
1736                 the high threshold.
1738           max
1739                 The number of times the cgroup's swap usage was about
1740                 to go over the max boundary and swap allocation
1741                 failed.
1743           fail
1744                 The number of times swap allocation failed either
1745                 because of running out of swap system-wide or max
1746                 limit.
1748         When reduced under the current usage, the existing swap
1749         entries are reclaimed gradually and the swap usage may stay
1750         higher than the limit for an extended period of time.  This
1751         reduces the impact on the workload and memory management.
1753   memory.zswap.current
1754         A read-only single value file which exists on non-root
1755         cgroups.
1757         The total amount of memory consumed by the zswap compression
1758         backend.
1760   memory.zswap.max
1761         A read-write single value file which exists on non-root
1762         cgroups.  The default is "max".
1764         Zswap usage hard limit. If a cgroup's zswap pool reaches this
1765         limit, it will refuse to take any more stores before existing
1766         entries fault back in or are written out to disk.
1768   memory.zswap.writeback
1769         A read-write single value file. The default value is "1".
1770         Note that this setting is hierarchical, i.e. the writeback would be
1771         implicitly disabled for child cgroups if the upper hierarchy
1772         does so.
1774         When this is set to 0, all swapping attempts to swapping devices
1775         are disabled. This included both zswap writebacks, and swapping due
1776         to zswap store failures. If the zswap store failures are recurring
1777         (for e.g if the pages are incompressible), users can observe
1778         reclaim inefficiency after disabling writeback (because the same
1779         pages might be rejected again and again).
1781         Note that this is subtly different from setting memory.swap.max to
1782         0, as it still allows for pages to be written to the zswap pool.
1783         This setting has no effect if zswap is disabled, and swapping
1784         is allowed unless memory.swap.max is set to 0.
1786   memory.pressure
1787         A read-only nested-keyed file.
1789         Shows pressure stall information for memory. See
1790         :ref:`Documentation/accounting/psi.rst <psi>` for details.
1793 Usage Guidelines
1794 ~~~~~~~~~~~~~~~~
1796 "memory.high" is the main mechanism to control memory usage.
1797 Over-committing on high limit (sum of high limits > available memory)
1798 and letting global memory pressure to distribute memory according to
1799 usage is a viable strategy.
1801 Because breach of the high limit doesn't trigger the OOM killer but
1802 throttles the offending cgroup, a management agent has ample
1803 opportunities to monitor and take appropriate actions such as granting
1804 more memory or terminating the workload.
1806 Determining whether a cgroup has enough memory is not trivial as
1807 memory usage doesn't indicate whether the workload can benefit from
1808 more memory.  For example, a workload which writes data received from
1809 network to a file can use all available memory but can also operate as
1810 performant with a small amount of memory.  A measure of memory
1811 pressure - how much the workload is being impacted due to lack of
1812 memory - is necessary to determine whether a workload needs more
1813 memory; unfortunately, memory pressure monitoring mechanism isn't
1814 implemented yet.
1817 Memory Ownership
1818 ~~~~~~~~~~~~~~~~
1820 A memory area is charged to the cgroup which instantiated it and stays
1821 charged to the cgroup until the area is released.  Migrating a process
1822 to a different cgroup doesn't move the memory usages that it
1823 instantiated while in the previous cgroup to the new cgroup.
1825 A memory area may be used by processes belonging to different cgroups.
1826 To which cgroup the area will be charged is in-deterministic; however,
1827 over time, the memory area is likely to end up in a cgroup which has
1828 enough memory allowance to avoid high reclaim pressure.
1830 If a cgroup sweeps a considerable amount of memory which is expected
1831 to be accessed repeatedly by other cgroups, it may make sense to use
1832 POSIX_FADV_DONTNEED to relinquish the ownership of memory areas
1833 belonging to the affected files to ensure correct memory ownership.
1839 The "io" controller regulates the distribution of IO resources.  This
1840 controller implements both weight based and absolute bandwidth or IOPS
1841 limit distribution; however, weight based distribution is available
1842 only if cfq-iosched is in use and neither scheme is available for
1843 blk-mq devices.
1846 IO Interface Files
1847 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~
1849   io.stat
1850         A read-only nested-keyed file.
1852         Lines are keyed by $MAJ:$MIN device numbers and not ordered.
1853         The following nested keys are defined.
1855           ======        =====================
1856           rbytes        Bytes read
1857           wbytes        Bytes written
1858           rios          Number of read IOs
1859           wios          Number of write IOs
1860           dbytes        Bytes discarded
1861           dios          Number of discard IOs
1862           ======        =====================
1864         An example read output follows::
1866           8:16 rbytes=1459200 wbytes=314773504 rios=192 wios=353 dbytes=0 dios=0
1867           8:0 rbytes=90430464 wbytes=299008000 rios=8950 wios=1252 dbytes=50331648 dios=3021
1869   io.cost.qos
1870         A read-write nested-keyed file which exists only on the root
1871         cgroup.
1873         This file configures the Quality of Service of the IO cost
1874         model based controller (CONFIG_BLK_CGROUP_IOCOST) which
1875         currently implements "io.weight" proportional control.  Lines
1876         are keyed by $MAJ:$MIN device numbers and not ordered.  The
1877         line for a given device is populated on the first write for
1878         the device on "io.cost.qos" or "io.cost.model".  The following
1879         nested keys are defined.
1881           ======        =====================================
1882           enable        Weight-based control enable
1883           ctrl          "auto" or "user"
1884           rpct          Read latency percentile    [0, 100]
1885           rlat          Read latency threshold
1886           wpct          Write latency percentile   [0, 100]
1887           wlat          Write latency threshold
1888           min           Minimum scaling percentage [1, 10000]
1889           max           Maximum scaling percentage [1, 10000]
1890           ======        =====================================
1892         The controller is disabled by default and can be enabled by
1893         setting "enable" to 1.  "rpct" and "wpct" parameters default
1894         to zero and the controller uses internal device saturation
1895         state to adjust the overall IO rate between "min" and "max".
1897         When a better control quality is needed, latency QoS
1898         parameters can be configured.  For example::
1900           8:16 enable=1 ctrl=auto rpct=95.00 rlat=75000 wpct=95.00 wlat=150000 min=50.00 max=150.0
1902         shows that on sdb, the controller is enabled, will consider
1903         the device saturated if the 95th percentile of read completion
1904         latencies is above 75ms or write 150ms, and adjust the overall
1905         IO issue rate between 50% and 150% accordingly.
1907         The lower the saturation point, the better the latency QoS at
1908         the cost of aggregate bandwidth.  The narrower the allowed
1909         adjustment range between "min" and "max", the more conformant
1910         to the cost model the IO behavior.  Note that the IO issue
1911         base rate may be far off from 100% and setting "min" and "max"
1912         blindly can lead to a significant loss of device capacity or
1913         control quality.  "min" and "max" are useful for regulating
1914         devices which show wide temporary behavior changes - e.g. a
1915         ssd which accepts writes at the line speed for a while and
1916         then completely stalls for multiple seconds.
1918         When "ctrl" is "auto", the parameters are controlled by the
1919         kernel and may change automatically.  Setting "ctrl" to "user"
1920         or setting any of the percentile and latency parameters puts
1921         it into "user" mode and disables the automatic changes.  The
1922         automatic mode can be restored by setting "ctrl" to "auto".
1924   io.cost.model
1925         A read-write nested-keyed file which exists only on the root
1926         cgroup.
1928         This file configures the cost model of the IO cost model based
1929         controller (CONFIG_BLK_CGROUP_IOCOST) which currently
1930         implements "io.weight" proportional control.  Lines are keyed
1931         by $MAJ:$MIN device numbers and not ordered.  The line for a
1932         given device is populated on the first write for the device on
1933         "io.cost.qos" or "io.cost.model".  The following nested keys
1934         are defined.
1936           =====         ================================
1937           ctrl          "auto" or "user"
1938           model         The cost model in use - "linear"
1939           =====         ================================
1941         When "ctrl" is "auto", the kernel may change all parameters
1942         dynamically.  When "ctrl" is set to "user" or any other
1943         parameters are written to, "ctrl" become "user" and the
1944         automatic changes are disabled.
1946         When "model" is "linear", the following model parameters are
1947         defined.
1949           ============= ========================================
1950           [r|w]bps      The maximum sequential IO throughput
1951           [r|w]seqiops  The maximum 4k sequential IOs per second
1952           [r|w]randiops The maximum 4k random IOs per second
1953           ============= ========================================
1955         From the above, the builtin linear model determines the base
1956         costs of a sequential and random IO and the cost coefficient
1957         for the IO size.  While simple, this model can cover most
1958         common device classes acceptably.
1960         The IO cost model isn't expected to be accurate in absolute
1961         sense and is scaled to the device behavior dynamically.
1963         If needed, tools/cgroup/iocost_coef_gen.py can be used to
1964         generate device-specific coefficients.
1966   io.weight
1967         A read-write flat-keyed file which exists on non-root cgroups.
1968         The default is "default 100".
1970         The first line is the default weight applied to devices
1971         without specific override.  The rest are overrides keyed by
1972         $MAJ:$MIN device numbers and not ordered.  The weights are in
1973         the range [1, 10000] and specifies the relative amount IO time
1974         the cgroup can use in relation to its siblings.
1976         The default weight can be updated by writing either "default
1977         $WEIGHT" or simply "$WEIGHT".  Overrides can be set by writing
1978         "$MAJ:$MIN $WEIGHT" and unset by writing "$MAJ:$MIN default".
1980         An example read output follows::
1982           default 100
1983           8:16 200
1984           8:0 50
1986   io.max
1987         A read-write nested-keyed file which exists on non-root
1988         cgroups.
1990         BPS and IOPS based IO limit.  Lines are keyed by $MAJ:$MIN
1991         device numbers and not ordered.  The following nested keys are
1992         defined.
1994           =====         ==================================
1995           rbps          Max read bytes per second
1996           wbps          Max write bytes per second
1997           riops         Max read IO operations per second
1998           wiops         Max write IO operations per second
1999           =====         ==================================
2001         When writing, any number of nested key-value pairs can be
2002         specified in any order.  "max" can be specified as the value
2003         to remove a specific limit.  If the same key is specified
2004         multiple times, the outcome is undefined.
2006         BPS and IOPS are measured in each IO direction and IOs are
2007         delayed if limit is reached.  Temporary bursts are allowed.
2009         Setting read limit at 2M BPS and write at 120 IOPS for 8:16::
2011           echo "8:16 rbps=2097152 wiops=120" > io.max
2013         Reading returns the following::
2015           8:16 rbps=2097152 wbps=max riops=max wiops=120
2017         Write IOPS limit can be removed by writing the following::
2019           echo "8:16 wiops=max" > io.max
2021         Reading now returns the following::
2023           8:16 rbps=2097152 wbps=max riops=max wiops=max
2025   io.pressure
2026         A read-only nested-keyed file.
2028         Shows pressure stall information for IO. See
2029         :ref:`Documentation/accounting/psi.rst <psi>` for details.
2032 Writeback
2033 ~~~~~~~~~
2035 Page cache is dirtied through buffered writes and shared mmaps and
2036 written asynchronously to the backing filesystem by the writeback
2037 mechanism.  Writeback sits between the memory and IO domains and
2038 regulates the proportion of dirty memory by balancing dirtying and
2039 write IOs.
2041 The io controller, in conjunction with the memory controller,
2042 implements control of page cache writeback IOs.  The memory controller
2043 defines the memory domain that dirty memory ratio is calculated and
2044 maintained for and the io controller defines the io domain which
2045 writes out dirty pages for the memory domain.  Both system-wide and
2046 per-cgroup dirty memory states are examined and the more restrictive
2047 of the two is enforced.
2049 cgroup writeback requires explicit support from the underlying
2050 filesystem.  Currently, cgroup writeback is implemented on ext2, ext4,
2051 btrfs, f2fs, and xfs.  On other filesystems, all writeback IOs are 
2052 attributed to the root cgroup.
2054 There are inherent differences in memory and writeback management
2055 which affects how cgroup ownership is tracked.  Memory is tracked per
2056 page while writeback per inode.  For the purpose of writeback, an
2057 inode is assigned to a cgroup and all IO requests to write dirty pages
2058 from the inode are attributed to that cgroup.
2060 As cgroup ownership for memory is tracked per page, there can be pages
2061 which are associated with different cgroups than the one the inode is
2062 associated with.  These are called foreign pages.  The writeback
2063 constantly keeps track of foreign pages and, if a particular foreign
2064 cgroup becomes the majority over a certain period of time, switches
2065 the ownership of the inode to that cgroup.
2067 While this model is enough for most use cases where a given inode is
2068 mostly dirtied by a single cgroup even when the main writing cgroup
2069 changes over time, use cases where multiple cgroups write to a single
2070 inode simultaneously are not supported well.  In such circumstances, a
2071 significant portion of IOs are likely to be attributed incorrectly.
2072 As memory controller assigns page ownership on the first use and
2073 doesn't update it until the page is released, even if writeback
2074 strictly follows page ownership, multiple cgroups dirtying overlapping
2075 areas wouldn't work as expected.  It's recommended to avoid such usage
2076 patterns.
2078 The sysctl knobs which affect writeback behavior are applied to cgroup
2079 writeback as follows.
2081   vm.dirty_background_ratio, vm.dirty_ratio
2082         These ratios apply the same to cgroup writeback with the
2083         amount of available memory capped by limits imposed by the
2084         memory controller and system-wide clean memory.
2086   vm.dirty_background_bytes, vm.dirty_bytes
2087         For cgroup writeback, this is calculated into ratio against
2088         total available memory and applied the same way as
2089         vm.dirty[_background]_ratio.
2092 IO Latency
2093 ~~~~~~~~~~
2095 This is a cgroup v2 controller for IO workload protection.  You provide a group
2096 with a latency target, and if the average latency exceeds that target the
2097 controller will throttle any peers that have a lower latency target than the
2098 protected workload.
2100 The limits are only applied at the peer level in the hierarchy.  This means that
2101 in the diagram below, only groups A, B, and C will influence each other, and
2102 groups D and F will influence each other.  Group G will influence nobody::
2104                         [root]
2105                 /          |            \
2106                 A          B            C
2107                /  \        |
2108               D    F       G
2111 So the ideal way to configure this is to set io.latency in groups A, B, and C.
2112 Generally you do not want to set a value lower than the latency your device
2113 supports.  Experiment to find the value that works best for your workload.
2114 Start at higher than the expected latency for your device and watch the
2115 avg_lat value in io.stat for your workload group to get an idea of the
2116 latency you see during normal operation.  Use the avg_lat value as a basis for
2117 your real setting, setting at 10-15% higher than the value in io.stat.
2119 How IO Latency Throttling Works
2120 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
2122 io.latency is work conserving; so as long as everybody is meeting their latency
2123 target the controller doesn't do anything.  Once a group starts missing its
2124 target it begins throttling any peer group that has a higher target than itself.
2125 This throttling takes 2 forms:
2127 - Queue depth throttling.  This is the number of outstanding IO's a group is
2128   allowed to have.  We will clamp down relatively quickly, starting at no limit
2129   and going all the way down to 1 IO at a time.
2131 - Artificial delay induction.  There are certain types of IO that cannot be
2132   throttled without possibly adversely affecting higher priority groups.  This
2133   includes swapping and metadata IO.  These types of IO are allowed to occur
2134   normally, however they are "charged" to the originating group.  If the
2135   originating group is being throttled you will see the use_delay and delay
2136   fields in io.stat increase.  The delay value is how many microseconds that are
2137   being added to any process that runs in this group.  Because this number can
2138   grow quite large if there is a lot of swapping or metadata IO occurring we
2139   limit the individual delay events to 1 second at a time.
2141 Once the victimized group starts meeting its latency target again it will start
2142 unthrottling any peer groups that were throttled previously.  If the victimized
2143 group simply stops doing IO the global counter will unthrottle appropriately.
2145 IO Latency Interface Files
2146 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
2148   io.latency
2149         This takes a similar format as the other controllers.
2151                 "MAJOR:MINOR target=<target time in microseconds>"
2153   io.stat
2154         If the controller is enabled you will see extra stats in io.stat in
2155         addition to the normal ones.
2157           depth
2158                 This is the current queue depth for the group.
2160           avg_lat
2161                 This is an exponential moving average with a decay rate of 1/exp
2162                 bound by the sampling interval.  The decay rate interval can be
2163                 calculated by multiplying the win value in io.stat by the
2164                 corresponding number of samples based on the win value.
2166           win
2167                 The sampling window size in milliseconds.  This is the minimum
2168                 duration of time between evaluation events.  Windows only elapse
2169                 with IO activity.  Idle periods extend the most recent window.
2171 IO Priority
2172 ~~~~~~~~~~~
2174 A single attribute controls the behavior of the I/O priority cgroup policy,
2175 namely the io.prio.class attribute. The following values are accepted for
2176 that attribute:
2178   no-change
2179         Do not modify the I/O priority class.
2181   promote-to-rt
2182         For requests that have a non-RT I/O priority class, change it into RT.
2183         Also change the priority level of these requests to 4. Do not modify
2184         the I/O priority of requests that have priority class RT.
2186   restrict-to-be
2187         For requests that do not have an I/O priority class or that have I/O
2188         priority class RT, change it into BE. Also change the priority level
2189         of these requests to 0. Do not modify the I/O priority class of
2190         requests that have priority class IDLE.
2192   idle
2193         Change the I/O priority class of all requests into IDLE, the lowest
2194         I/O priority class.
2196   none-to-rt
2197         Deprecated. Just an alias for promote-to-rt.
2199 The following numerical values are associated with the I/O priority policies:
2201 +----------------+---+
2202 | no-change      | 0 |
2203 +----------------+---+
2204 | promote-to-rt  | 1 |
2205 +----------------+---+
2206 | restrict-to-be | 2 |
2207 +----------------+---+
2208 | idle           | 3 |
2209 +----------------+---+
2211 The numerical value that corresponds to each I/O priority class is as follows:
2213 +-------------------------------+---+
2214 | IOPRIO_CLASS_NONE             | 0 |
2215 +-------------------------------+---+
2216 | IOPRIO_CLASS_RT (real-time)   | 1 |
2217 +-------------------------------+---+
2218 | IOPRIO_CLASS_BE (best effort) | 2 |
2219 +-------------------------------+---+
2220 | IOPRIO_CLASS_IDLE             | 3 |
2221 +-------------------------------+---+
2223 The algorithm to set the I/O priority class for a request is as follows:
2225 - If I/O priority class policy is promote-to-rt, change the request I/O
2226   priority class to IOPRIO_CLASS_RT and change the request I/O priority
2227   level to 4.
2228 - If I/O priority class policy is not promote-to-rt, translate the I/O priority
2229   class policy into a number, then change the request I/O priority class
2230   into the maximum of the I/O priority class policy number and the numerical
2231   I/O priority class.
2236 The process number controller is used to allow a cgroup to stop any
2237 new tasks from being fork()'d or clone()'d after a specified limit is
2238 reached.
2240 The number of tasks in a cgroup can be exhausted in ways which other
2241 controllers cannot prevent, thus warranting its own controller.  For
2242 example, a fork bomb is likely to exhaust the number of tasks before
2243 hitting memory restrictions.
2245 Note that PIDs used in this controller refer to TIDs, process IDs as
2246 used by the kernel.
2249 PID Interface Files
2250 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
2252   pids.max
2253         A read-write single value file which exists on non-root
2254         cgroups.  The default is "max".
2256         Hard limit of number of processes.
2258   pids.current
2259         A read-only single value file which exists on non-root cgroups.
2261         The number of processes currently in the cgroup and its
2262         descendants.
2264   pids.peak
2265         A read-only single value file which exists on non-root cgroups.
2267         The maximum value that the number of processes in the cgroup and its
2268         descendants has ever reached.
2270   pids.events
2271         A read-only flat-keyed file which exists on non-root cgroups. Unless
2272         specified otherwise, a value change in this file generates a file
2273         modified event. The following entries are defined.
2275           max
2276                 The number of times the cgroup's total number of processes hit the pids.max
2277                 limit (see also pids_localevents).
2279   pids.events.local
2280         Similar to pids.events but the fields in the file are local
2281         to the cgroup i.e. not hierarchical. The file modified event
2282         generated on this file reflects only the local events.
2284 Organisational operations are not blocked by cgroup policies, so it is
2285 possible to have pids.current > pids.max.  This can be done by either
2286 setting the limit to be smaller than pids.current, or attaching enough
2287 processes to the cgroup such that pids.current is larger than
2288 pids.max.  However, it is not possible to violate a cgroup PID policy
2289 through fork() or clone(). These will return -EAGAIN if the creation
2290 of a new process would cause a cgroup policy to be violated.
2293 Cpuset
2294 ------
2296 The "cpuset" controller provides a mechanism for constraining
2297 the CPU and memory node placement of tasks to only the resources
2298 specified in the cpuset interface files in a task's current cgroup.
2299 This is especially valuable on large NUMA systems where placing jobs
2300 on properly sized subsets of the systems with careful processor and
2301 memory placement to reduce cross-node memory access and contention
2302 can improve overall system performance.
2304 The "cpuset" controller is hierarchical.  That means the controller
2305 cannot use CPUs or memory nodes not allowed in its parent.
2308 Cpuset Interface Files
2309 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
2311   cpuset.cpus
2312         A read-write multiple values file which exists on non-root
2313         cpuset-enabled cgroups.
2315         It lists the requested CPUs to be used by tasks within this
2316         cgroup.  The actual list of CPUs to be granted, however, is
2317         subjected to constraints imposed by its parent and can differ
2318         from the requested CPUs.
2320         The CPU numbers are comma-separated numbers or ranges.
2321         For example::
2323           # cat cpuset.cpus
2324           0-4,6,8-10
2326         An empty value indicates that the cgroup is using the same
2327         setting as the nearest cgroup ancestor with a non-empty
2328         "cpuset.cpus" or all the available CPUs if none is found.
2330         The value of "cpuset.cpus" stays constant until the next update
2331         and won't be affected by any CPU hotplug events.
2333   cpuset.cpus.effective
2334         A read-only multiple values file which exists on all
2335         cpuset-enabled cgroups.
2337         It lists the onlined CPUs that are actually granted to this
2338         cgroup by its parent.  These CPUs are allowed to be used by
2339         tasks within the current cgroup.
2341         If "cpuset.cpus" is empty, the "cpuset.cpus.effective" file shows
2342         all the CPUs from the parent cgroup that can be available to
2343         be used by this cgroup.  Otherwise, it should be a subset of
2344         "cpuset.cpus" unless none of the CPUs listed in "cpuset.cpus"
2345         can be granted.  In this case, it will be treated just like an
2346         empty "cpuset.cpus".
2348         Its value will be affected by CPU hotplug events.
2350   cpuset.mems
2351         A read-write multiple values file which exists on non-root
2352         cpuset-enabled cgroups.
2354         It lists the requested memory nodes to be used by tasks within
2355         this cgroup.  The actual list of memory nodes granted, however,
2356         is subjected to constraints imposed by its parent and can differ
2357         from the requested memory nodes.
2359         The memory node numbers are comma-separated numbers or ranges.
2360         For example::
2362           # cat cpuset.mems
2363           0-1,3
2365         An empty value indicates that the cgroup is using the same
2366         setting as the nearest cgroup ancestor with a non-empty
2367         "cpuset.mems" or all the available memory nodes if none
2368         is found.
2370         The value of "cpuset.mems" stays constant until the next update
2371         and won't be affected by any memory nodes hotplug events.
2373         Setting a non-empty value to "cpuset.mems" causes memory of
2374         tasks within the cgroup to be migrated to the designated nodes if
2375         they are currently using memory outside of the designated nodes.
2377         There is a cost for this memory migration.  The migration
2378         may not be complete and some memory pages may be left behind.
2379         So it is recommended that "cpuset.mems" should be set properly
2380         before spawning new tasks into the cpuset.  Even if there is
2381         a need to change "cpuset.mems" with active tasks, it shouldn't
2382         be done frequently.
2384   cpuset.mems.effective
2385         A read-only multiple values file which exists on all
2386         cpuset-enabled cgroups.
2388         It lists the onlined memory nodes that are actually granted to
2389         this cgroup by its parent. These memory nodes are allowed to
2390         be used by tasks within the current cgroup.
2392         If "cpuset.mems" is empty, it shows all the memory nodes from the
2393         parent cgroup that will be available to be used by this cgroup.
2394         Otherwise, it should be a subset of "cpuset.mems" unless none of
2395         the memory nodes listed in "cpuset.mems" can be granted.  In this
2396         case, it will be treated just like an empty "cpuset.mems".
2398         Its value will be affected by memory nodes hotplug events.
2400   cpuset.cpus.exclusive
2401         A read-write multiple values file which exists on non-root
2402         cpuset-enabled cgroups.
2404         It lists all the exclusive CPUs that are allowed to be used
2405         to create a new cpuset partition.  Its value is not used
2406         unless the cgroup becomes a valid partition root.  See the
2407         "cpuset.cpus.partition" section below for a description of what
2408         a cpuset partition is.
2410         When the cgroup becomes a partition root, the actual exclusive
2411         CPUs that are allocated to that partition are listed in
2412         "cpuset.cpus.exclusive.effective" which may be different
2413         from "cpuset.cpus.exclusive".  If "cpuset.cpus.exclusive"
2414         has previously been set, "cpuset.cpus.exclusive.effective"
2415         is always a subset of it.
2417         Users can manually set it to a value that is different from
2418         "cpuset.cpus".  One constraint in setting it is that the list of
2419         CPUs must be exclusive with respect to "cpuset.cpus.exclusive"
2420         of its sibling.  If "cpuset.cpus.exclusive" of a sibling cgroup
2421         isn't set, its "cpuset.cpus" value, if set, cannot be a subset
2422         of it to leave at least one CPU available when the exclusive
2423         CPUs are taken away.
2425         For a parent cgroup, any one of its exclusive CPUs can only
2426         be distributed to at most one of its child cgroups.  Having an
2427         exclusive CPU appearing in two or more of its child cgroups is
2428         not allowed (the exclusivity rule).  A value that violates the
2429         exclusivity rule will be rejected with a write error.
2431         The root cgroup is a partition root and all its available CPUs
2432         are in its exclusive CPU set.
2434   cpuset.cpus.exclusive.effective
2435         A read-only multiple values file which exists on all non-root
2436         cpuset-enabled cgroups.
2438         This file shows the effective set of exclusive CPUs that
2439         can be used to create a partition root.  The content
2440         of this file will always be a subset of its parent's
2441         "cpuset.cpus.exclusive.effective" if its parent is not the root
2442         cgroup.  It will also be a subset of "cpuset.cpus.exclusive"
2443         if it is set.  If "cpuset.cpus.exclusive" is not set, it is
2444         treated to have an implicit value of "cpuset.cpus" in the
2445         formation of local partition.
2447   cpuset.cpus.isolated
2448         A read-only and root cgroup only multiple values file.
2450         This file shows the set of all isolated CPUs used in existing
2451         isolated partitions. It will be empty if no isolated partition
2452         is created.
2454   cpuset.cpus.partition
2455         A read-write single value file which exists on non-root
2456         cpuset-enabled cgroups.  This flag is owned by the parent cgroup
2457         and is not delegatable.
2459         It accepts only the following input values when written to.
2461           ==========    =====================================
2462           "member"      Non-root member of a partition
2463           "root"        Partition root
2464           "isolated"    Partition root without load balancing
2465           ==========    =====================================
2467         A cpuset partition is a collection of cpuset-enabled cgroups with
2468         a partition root at the top of the hierarchy and its descendants
2469         except those that are separate partition roots themselves and
2470         their descendants.  A partition has exclusive access to the
2471         set of exclusive CPUs allocated to it.  Other cgroups outside
2472         of that partition cannot use any CPUs in that set.
2474         There are two types of partitions - local and remote.  A local
2475         partition is one whose parent cgroup is also a valid partition
2476         root.  A remote partition is one whose parent cgroup is not a
2477         valid partition root itself.  Writing to "cpuset.cpus.exclusive"
2478         is optional for the creation of a local partition as its
2479         "cpuset.cpus.exclusive" file will assume an implicit value that
2480         is the same as "cpuset.cpus" if it is not set.  Writing the
2481         proper "cpuset.cpus.exclusive" values down the cgroup hierarchy
2482         before the target partition root is mandatory for the creation
2483         of a remote partition.
2485         Currently, a remote partition cannot be created under a local
2486         partition.  All the ancestors of a remote partition root except
2487         the root cgroup cannot be a partition root.
2489         The root cgroup is always a partition root and its state cannot
2490         be changed.  All other non-root cgroups start out as "member".
2492         When set to "root", the current cgroup is the root of a new
2493         partition or scheduling domain.  The set of exclusive CPUs is
2494         determined by the value of its "cpuset.cpus.exclusive.effective".
2496         When set to "isolated", the CPUs in that partition will be in
2497         an isolated state without any load balancing from the scheduler
2498         and excluded from the unbound workqueues.  Tasks placed in such
2499         a partition with multiple CPUs should be carefully distributed
2500         and bound to each of the individual CPUs for optimal performance.
2502         A partition root ("root" or "isolated") can be in one of the
2503         two possible states - valid or invalid.  An invalid partition
2504         root is in a degraded state where some state information may
2505         be retained, but behaves more like a "member".
2507         All possible state transitions among "member", "root" and
2508         "isolated" are allowed.
2510         On read, the "cpuset.cpus.partition" file can show the following
2511         values.
2513           ============================= =====================================
2514           "member"                      Non-root member of a partition
2515           "root"                        Partition root
2516           "isolated"                    Partition root without load balancing
2517           "root invalid (<reason>)"     Invalid partition root
2518           "isolated invalid (<reason>)" Invalid isolated partition root
2519           ============================= =====================================
2521         In the case of an invalid partition root, a descriptive string on
2522         why the partition is invalid is included within parentheses.
2524         For a local partition root to be valid, the following conditions
2525         must be met.
2527         1) The parent cgroup is a valid partition root.
2528         2) The "cpuset.cpus.exclusive.effective" file cannot be empty,
2529            though it may contain offline CPUs.
2530         3) The "cpuset.cpus.effective" cannot be empty unless there is
2531            no task associated with this partition.
2533         For a remote partition root to be valid, all the above conditions
2534         except the first one must be met.
2536         External events like hotplug or changes to "cpuset.cpus" or
2537         "cpuset.cpus.exclusive" can cause a valid partition root to
2538         become invalid and vice versa.  Note that a task cannot be
2539         moved to a cgroup with empty "cpuset.cpus.effective".
2541         A valid non-root parent partition may distribute out all its CPUs
2542         to its child local partitions when there is no task associated
2543         with it.
2545         Care must be taken to change a valid partition root to "member"
2546         as all its child local partitions, if present, will become
2547         invalid causing disruption to tasks running in those child
2548         partitions. These inactivated partitions could be recovered if
2549         their parent is switched back to a partition root with a proper
2550         value in "cpuset.cpus" or "cpuset.cpus.exclusive".
2552         Poll and inotify events are triggered whenever the state of
2553         "cpuset.cpus.partition" changes.  That includes changes caused
2554         by write to "cpuset.cpus.partition", cpu hotplug or other
2555         changes that modify the validity status of the partition.
2556         This will allow user space agents to monitor unexpected changes
2557         to "cpuset.cpus.partition" without the need to do continuous
2558         polling.
2560         A user can pre-configure certain CPUs to an isolated state
2561         with load balancing disabled at boot time with the "isolcpus"
2562         kernel boot command line option.  If those CPUs are to be put
2563         into a partition, they have to be used in an isolated partition.
2566 Device controller
2567 -----------------
2569 Device controller manages access to device files. It includes both
2570 creation of new device files (using mknod), and access to the
2571 existing device files.
2573 Cgroup v2 device controller has no interface files and is implemented
2574 on top of cgroup BPF. To control access to device files, a user may
2575 create bpf programs of type BPF_PROG_TYPE_CGROUP_DEVICE and attach
2576 them to cgroups with BPF_CGROUP_DEVICE flag. On an attempt to access a
2577 device file, corresponding BPF programs will be executed, and depending
2578 on the return value the attempt will succeed or fail with -EPERM.
2580 A BPF_PROG_TYPE_CGROUP_DEVICE program takes a pointer to the
2581 bpf_cgroup_dev_ctx structure, which describes the device access attempt:
2582 access type (mknod/read/write) and device (type, major and minor numbers).
2583 If the program returns 0, the attempt fails with -EPERM, otherwise it
2584 succeeds.
2586 An example of BPF_PROG_TYPE_CGROUP_DEVICE program may be found in
2587 tools/testing/selftests/bpf/progs/dev_cgroup.c in the kernel source tree.
2590 RDMA
2591 ----
2593 The "rdma" controller regulates the distribution and accounting of
2594 RDMA resources.
2596 RDMA Interface Files
2597 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
2599   rdma.max
2600         A readwrite nested-keyed file that exists for all the cgroups
2601         except root that describes current configured resource limit
2602         for a RDMA/IB device.
2604         Lines are keyed by device name and are not ordered.
2605         Each line contains space separated resource name and its configured
2606         limit that can be distributed.
2608         The following nested keys are defined.
2610           ==========    =============================
2611           hca_handle    Maximum number of HCA Handles
2612           hca_object    Maximum number of HCA Objects
2613           ==========    =============================
2615         An example for mlx4 and ocrdma device follows::
2617           mlx4_0 hca_handle=2 hca_object=2000
2618           ocrdma1 hca_handle=3 hca_object=max
2620   rdma.current
2621         A read-only file that describes current resource usage.
2622         It exists for all the cgroup except root.
2624         An example for mlx4 and ocrdma device follows::
2626           mlx4_0 hca_handle=1 hca_object=20
2627           ocrdma1 hca_handle=1 hca_object=23
2629 HugeTLB
2630 -------
2632 The HugeTLB controller allows to limit the HugeTLB usage per control group and
2633 enforces the controller limit during page fault.
2635 HugeTLB Interface Files
2636 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
2638   hugetlb.<hugepagesize>.current
2639         Show current usage for "hugepagesize" hugetlb.  It exists for all
2640         the cgroup except root.
2642   hugetlb.<hugepagesize>.max
2643         Set/show the hard limit of "hugepagesize" hugetlb usage.
2644         The default value is "max".  It exists for all the cgroup except root.
2646   hugetlb.<hugepagesize>.events
2647         A read-only flat-keyed file which exists on non-root cgroups.
2649           max
2650                 The number of allocation failure due to HugeTLB limit
2652   hugetlb.<hugepagesize>.events.local
2653         Similar to hugetlb.<hugepagesize>.events but the fields in the file
2654         are local to the cgroup i.e. not hierarchical. The file modified event
2655         generated on this file reflects only the local events.
2657   hugetlb.<hugepagesize>.numa_stat
2658         Similar to memory.numa_stat, it shows the numa information of the
2659         hugetlb pages of <hugepagesize> in this cgroup.  Only active in
2660         use hugetlb pages are included.  The per-node values are in bytes.
2662 Misc
2663 ----
2665 The Miscellaneous cgroup provides the resource limiting and tracking
2666 mechanism for the scalar resources which cannot be abstracted like the other
2667 cgroup resources. Controller is enabled by the CONFIG_CGROUP_MISC config
2668 option.
2670 A resource can be added to the controller via enum misc_res_type{} in the
2671 include/linux/misc_cgroup.h file and the corresponding name via misc_res_name[]
2672 in the kernel/cgroup/misc.c file. Provider of the resource must set its
2673 capacity prior to using the resource by calling misc_cg_set_capacity().
2675 Once a capacity is set then the resource usage can be updated using charge and
2676 uncharge APIs. All of the APIs to interact with misc controller are in
2677 include/linux/misc_cgroup.h.
2679 Misc Interface Files
2680 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
2682 Miscellaneous controller provides 3 interface files. If two misc resources (res_a and res_b) are registered then:
2684   misc.capacity
2685         A read-only flat-keyed file shown only in the root cgroup.  It shows
2686         miscellaneous scalar resources available on the platform along with
2687         their quantities::
2689           $ cat misc.capacity
2690           res_a 50
2691           res_b 10
2693   misc.current
2694         A read-only flat-keyed file shown in the all cgroups.  It shows
2695         the current usage of the resources in the cgroup and its children.::
2697           $ cat misc.current
2698           res_a 3
2699           res_b 0
2701   misc.peak
2702         A read-only flat-keyed file shown in all cgroups.  It shows the
2703         historical maximum usage of the resources in the cgroup and its
2704         children.::
2706           $ cat misc.peak
2707           res_a 10
2708           res_b 8
2710   misc.max
2711         A read-write flat-keyed file shown in the non root cgroups. Allowed
2712         maximum usage of the resources in the cgroup and its children.::
2714           $ cat misc.max
2715           res_a max
2716           res_b 4
2718         Limit can be set by::
2720           # echo res_a 1 > misc.max
2722         Limit can be set to max by::
2724           # echo res_a max > misc.max
2726         Limits can be set higher than the capacity value in the misc.capacity
2727         file.
2729   misc.events
2730         A read-only flat-keyed file which exists on non-root cgroups. The
2731         following entries are defined. Unless specified otherwise, a value
2732         change in this file generates a file modified event. All fields in
2733         this file are hierarchical.
2735           max
2736                 The number of times the cgroup's resource usage was
2737                 about to go over the max boundary.
2739   misc.events.local
2740         Similar to misc.events but the fields in the file are local to the
2741         cgroup i.e. not hierarchical. The file modified event generated on
2742         this file reflects only the local events.
2744 Migration and Ownership
2745 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
2747 A miscellaneous scalar resource is charged to the cgroup in which it is used
2748 first, and stays charged to that cgroup until that resource is freed. Migrating
2749 a process to a different cgroup does not move the charge to the destination
2750 cgroup where the process has moved.
2752 Others
2753 ------
2755 perf_event
2756 ~~~~~~~~~~
2758 perf_event controller, if not mounted on a legacy hierarchy, is
2759 automatically enabled on the v2 hierarchy so that perf events can
2760 always be filtered by cgroup v2 path.  The controller can still be
2761 moved to a legacy hierarchy after v2 hierarchy is populated.
2764 Non-normative information
2765 -------------------------
2767 This section contains information that isn't considered to be a part of
2768 the stable kernel API and so is subject to change.
2771 CPU controller root cgroup process behaviour
2772 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
2774 When distributing CPU cycles in the root cgroup each thread in this
2775 cgroup is treated as if it was hosted in a separate child cgroup of the
2776 root cgroup. This child cgroup weight is dependent on its thread nice
2777 level.
2779 For details of this mapping see sched_prio_to_weight array in
2780 kernel/sched/core.c file (values from this array should be scaled
2781 appropriately so the neutral - nice 0 - value is 100 instead of 1024).
2784 IO controller root cgroup process behaviour
2785 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
2787 Root cgroup processes are hosted in an implicit leaf child node.
2788 When distributing IO resources this implicit child node is taken into
2789 account as if it was a normal child cgroup of the root cgroup with a
2790 weight value of 200.
2793 Namespace
2794 =========
2796 Basics
2797 ------
2799 cgroup namespace provides a mechanism to virtualize the view of the
2800 "/proc/$PID/cgroup" file and cgroup mounts.  The CLONE_NEWCGROUP clone
2801 flag can be used with clone(2) and unshare(2) to create a new cgroup
2802 namespace.  The process running inside the cgroup namespace will have
2803 its "/proc/$PID/cgroup" output restricted to cgroupns root.  The
2804 cgroupns root is the cgroup of the process at the time of creation of
2805 the cgroup namespace.
2807 Without cgroup namespace, the "/proc/$PID/cgroup" file shows the
2808 complete path of the cgroup of a process.  In a container setup where
2809 a set of cgroups and namespaces are intended to isolate processes the
2810 "/proc/$PID/cgroup" file may leak potential system level information
2811 to the isolated processes.  For example::
2813   # cat /proc/self/cgroup
2814   0::/batchjobs/container_id1
2816 The path '/batchjobs/container_id1' can be considered as system-data
2817 and undesirable to expose to the isolated processes.  cgroup namespace
2818 can be used to restrict visibility of this path.  For example, before
2819 creating a cgroup namespace, one would see::
2821   # ls -l /proc/self/ns/cgroup
2822   lrwxrwxrwx 1 root root 0 2014-07-15 10:37 /proc/self/ns/cgroup -> cgroup:[4026531835]
2823   # cat /proc/self/cgroup
2824   0::/batchjobs/container_id1
2826 After unsharing a new namespace, the view changes::
2828   # ls -l /proc/self/ns/cgroup
2829   lrwxrwxrwx 1 root root 0 2014-07-15 10:35 /proc/self/ns/cgroup -> cgroup:[4026532183]
2830   # cat /proc/self/cgroup
2831   0::/
2833 When some thread from a multi-threaded process unshares its cgroup
2834 namespace, the new cgroupns gets applied to the entire process (all
2835 the threads).  This is natural for the v2 hierarchy; however, for the
2836 legacy hierarchies, this may be unexpected.
2838 A cgroup namespace is alive as long as there are processes inside or
2839 mounts pinning it.  When the last usage goes away, the cgroup
2840 namespace is destroyed.  The cgroupns root and the actual cgroups
2841 remain.
2844 The Root and Views
2845 ------------------
2847 The 'cgroupns root' for a cgroup namespace is the cgroup in which the
2848 process calling unshare(2) is running.  For example, if a process in
2849 /batchjobs/container_id1 cgroup calls unshare, cgroup
2850 /batchjobs/container_id1 becomes the cgroupns root.  For the
2851 init_cgroup_ns, this is the real root ('/') cgroup.
2853 The cgroupns root cgroup does not change even if the namespace creator
2854 process later moves to a different cgroup::
2856   # ~/unshare -c # unshare cgroupns in some cgroup
2857   # cat /proc/self/cgroup
2858   0::/
2859   # mkdir sub_cgrp_1
2860   # echo 0 > sub_cgrp_1/cgroup.procs
2861   # cat /proc/self/cgroup
2862   0::/sub_cgrp_1
2864 Each process gets its namespace-specific view of "/proc/$PID/cgroup"
2866 Processes running inside the cgroup namespace will be able to see
2867 cgroup paths (in /proc/self/cgroup) only inside their root cgroup.
2868 From within an unshared cgroupns::
2870   # sleep 100000 &
2871   [1] 7353
2872   # echo 7353 > sub_cgrp_1/cgroup.procs
2873   # cat /proc/7353/cgroup
2874   0::/sub_cgrp_1
2876 From the initial cgroup namespace, the real cgroup path will be
2877 visible::
2879   $ cat /proc/7353/cgroup
2880   0::/batchjobs/container_id1/sub_cgrp_1
2882 From a sibling cgroup namespace (that is, a namespace rooted at a
2883 different cgroup), the cgroup path relative to its own cgroup
2884 namespace root will be shown.  For instance, if PID 7353's cgroup
2885 namespace root is at '/batchjobs/container_id2', then it will see::
2887   # cat /proc/7353/cgroup
2888   0::/../container_id2/sub_cgrp_1
2890 Note that the relative path always starts with '/' to indicate that
2891 its relative to the cgroup namespace root of the caller.
2894 Migration and setns(2)
2895 ----------------------
2897 Processes inside a cgroup namespace can move into and out of the
2898 namespace root if they have proper access to external cgroups.  For
2899 example, from inside a namespace with cgroupns root at
2900 /batchjobs/container_id1, and assuming that the global hierarchy is
2901 still accessible inside cgroupns::
2903   # cat /proc/7353/cgroup
2904   0::/sub_cgrp_1
2905   # echo 7353 > batchjobs/container_id2/cgroup.procs
2906   # cat /proc/7353/cgroup
2907   0::/../container_id2
2909 Note that this kind of setup is not encouraged.  A task inside cgroup
2910 namespace should only be exposed to its own cgroupns hierarchy.
2912 setns(2) to another cgroup namespace is allowed when:
2914 (a) the process has CAP_SYS_ADMIN against its current user namespace
2915 (b) the process has CAP_SYS_ADMIN against the target cgroup
2916     namespace's userns
2918 No implicit cgroup changes happen with attaching to another cgroup
2919 namespace.  It is expected that the someone moves the attaching
2920 process under the target cgroup namespace root.
2923 Interaction with Other Namespaces
2924 ---------------------------------
2926 Namespace specific cgroup hierarchy can be mounted by a process
2927 running inside a non-init cgroup namespace::
2929   # mount -t cgroup2 none $MOUNT_POINT
2931 This will mount the unified cgroup hierarchy with cgroupns root as the
2932 filesystem root.  The process needs CAP_SYS_ADMIN against its user and
2933 mount namespaces.
2935 The virtualization of /proc/self/cgroup file combined with restricting
2936 the view of cgroup hierarchy by namespace-private cgroupfs mount
2937 provides a properly isolated cgroup view inside the container.
2940 Information on Kernel Programming
2941 =================================
2943 This section contains kernel programming information in the areas
2944 where interacting with cgroup is necessary.  cgroup core and
2945 controllers are not covered.
2948 Filesystem Support for Writeback
2949 --------------------------------
2951 A filesystem can support cgroup writeback by updating
2952 address_space_operations->writepage[s]() to annotate bio's using the
2953 following two functions.
2955   wbc_init_bio(@wbc, @bio)
2956         Should be called for each bio carrying writeback data and
2957         associates the bio with the inode's owner cgroup and the
2958         corresponding request queue.  This must be called after
2959         a queue (device) has been associated with the bio and
2960         before submission.
2962   wbc_account_cgroup_owner(@wbc, @folio, @bytes)
2963         Should be called for each data segment being written out.
2964         While this function doesn't care exactly when it's called
2965         during the writeback session, it's the easiest and most
2966         natural to call it as data segments are added to a bio.
2968 With writeback bio's annotated, cgroup support can be enabled per
2969 super_block by setting SB_I_CGROUPWB in ->s_iflags.  This allows for
2970 selective disabling of cgroup writeback support which is helpful when
2971 certain filesystem features, e.g. journaled data mode, are
2972 incompatible.
2974 wbc_init_bio() binds the specified bio to its cgroup.  Depending on
2975 the configuration, the bio may be executed at a lower priority and if
2976 the writeback session is holding shared resources, e.g. a journal
2977 entry, may lead to priority inversion.  There is no one easy solution
2978 for the problem.  Filesystems can try to work around specific problem
2979 cases by skipping wbc_init_bio() and using bio_associate_blkg()
2980 directly.
2983 Deprecated v1 Core Features
2984 ===========================
2986 - Multiple hierarchies including named ones are not supported.
2988 - All v1 mount options are not supported.
2990 - The "tasks" file is removed and "cgroup.procs" is not sorted.
2992 - "cgroup.clone_children" is removed.
2994 - /proc/cgroups is meaningless for v2.  Use "cgroup.controllers" or
2995   "cgroup.stat" files at the root instead.
2998 Issues with v1 and Rationales for v2
2999 ====================================
3001 Multiple Hierarchies
3002 --------------------
3004 cgroup v1 allowed an arbitrary number of hierarchies and each
3005 hierarchy could host any number of controllers.  While this seemed to
3006 provide a high level of flexibility, it wasn't useful in practice.
3008 For example, as there is only one instance of each controller, utility
3009 type controllers such as freezer which can be useful in all
3010 hierarchies could only be used in one.  The issue is exacerbated by
3011 the fact that controllers couldn't be moved to another hierarchy once
3012 hierarchies were populated.  Another issue was that all controllers
3013 bound to a hierarchy were forced to have exactly the same view of the
3014 hierarchy.  It wasn't possible to vary the granularity depending on
3015 the specific controller.
3017 In practice, these issues heavily limited which controllers could be
3018 put on the same hierarchy and most configurations resorted to putting
3019 each controller on its own hierarchy.  Only closely related ones, such
3020 as the cpu and cpuacct controllers, made sense to be put on the same
3021 hierarchy.  This often meant that userland ended up managing multiple
3022 similar hierarchies repeating the same steps on each hierarchy
3023 whenever a hierarchy management operation was necessary.
3025 Furthermore, support for multiple hierarchies came at a steep cost.
3026 It greatly complicated cgroup core implementation but more importantly
3027 the support for multiple hierarchies restricted how cgroup could be
3028 used in general and what controllers was able to do.
3030 There was no limit on how many hierarchies there might be, which meant
3031 that a thread's cgroup membership couldn't be described in finite
3032 length.  The key might contain any number of entries and was unlimited
3033 in length, which made it highly awkward to manipulate and led to
3034 addition of controllers which existed only to identify membership,
3035 which in turn exacerbated the original problem of proliferating number
3036 of hierarchies.
3038 Also, as a controller couldn't have any expectation regarding the
3039 topologies of hierarchies other controllers might be on, each
3040 controller had to assume that all other controllers were attached to
3041 completely orthogonal hierarchies.  This made it impossible, or at
3042 least very cumbersome, for controllers to cooperate with each other.
3044 In most use cases, putting controllers on hierarchies which are
3045 completely orthogonal to each other isn't necessary.  What usually is
3046 called for is the ability to have differing levels of granularity
3047 depending on the specific controller.  In other words, hierarchy may
3048 be collapsed from leaf towards root when viewed from specific
3049 controllers.  For example, a given configuration might not care about
3050 how memory is distributed beyond a certain level while still wanting
3051 to control how CPU cycles are distributed.
3054 Thread Granularity
3055 ------------------
3057 cgroup v1 allowed threads of a process to belong to different cgroups.
3058 This didn't make sense for some controllers and those controllers
3059 ended up implementing different ways to ignore such situations but
3060 much more importantly it blurred the line between API exposed to
3061 individual applications and system management interface.
3063 Generally, in-process knowledge is available only to the process
3064 itself; thus, unlike service-level organization of processes,
3065 categorizing threads of a process requires active participation from
3066 the application which owns the target process.
3068 cgroup v1 had an ambiguously defined delegation model which got abused
3069 in combination with thread granularity.  cgroups were delegated to
3070 individual applications so that they can create and manage their own
3071 sub-hierarchies and control resource distributions along them.  This
3072 effectively raised cgroup to the status of a syscall-like API exposed
3073 to lay programs.
3075 First of all, cgroup has a fundamentally inadequate interface to be
3076 exposed this way.  For a process to access its own knobs, it has to
3077 extract the path on the target hierarchy from /proc/self/cgroup,
3078 construct the path by appending the name of the knob to the path, open
3079 and then read and/or write to it.  This is not only extremely clunky
3080 and unusual but also inherently racy.  There is no conventional way to
3081 define transaction across the required steps and nothing can guarantee
3082 that the process would actually be operating on its own sub-hierarchy.
3084 cgroup controllers implemented a number of knobs which would never be
3085 accepted as public APIs because they were just adding control knobs to
3086 system-management pseudo filesystem.  cgroup ended up with interface
3087 knobs which were not properly abstracted or refined and directly
3088 revealed kernel internal details.  These knobs got exposed to
3089 individual applications through the ill-defined delegation mechanism
3090 effectively abusing cgroup as a shortcut to implementing public APIs
3091 without going through the required scrutiny.
3093 This was painful for both userland and kernel.  Userland ended up with
3094 misbehaving and poorly abstracted interfaces and kernel exposing and
3095 locked into constructs inadvertently.
3098 Competition Between Inner Nodes and Threads
3099 -------------------------------------------
3101 cgroup v1 allowed threads to be in any cgroups which created an
3102 interesting problem where threads belonging to a parent cgroup and its
3103 children cgroups competed for resources.  This was nasty as two
3104 different types of entities competed and there was no obvious way to
3105 settle it.  Different controllers did different things.
3107 The cpu controller considered threads and cgroups as equivalents and
3108 mapped nice levels to cgroup weights.  This worked for some cases but
3109 fell flat when children wanted to be allocated specific ratios of CPU
3110 cycles and the number of internal threads fluctuated - the ratios
3111 constantly changed as the number of competing entities fluctuated.
3112 There also were other issues.  The mapping from nice level to weight
3113 wasn't obvious or universal, and there were various other knobs which
3114 simply weren't available for threads.
3116 The io controller implicitly created a hidden leaf node for each
3117 cgroup to host the threads.  The hidden leaf had its own copies of all
3118 the knobs with ``leaf_`` prefixed.  While this allowed equivalent
3119 control over internal threads, it was with serious drawbacks.  It
3120 always added an extra layer of nesting which wouldn't be necessary
3121 otherwise, made the interface messy and significantly complicated the
3122 implementation.
3124 The memory controller didn't have a way to control what happened
3125 between internal tasks and child cgroups and the behavior was not
3126 clearly defined.  There were attempts to add ad-hoc behaviors and
3127 knobs to tailor the behavior to specific workloads which would have
3128 led to problems extremely difficult to resolve in the long term.
3130 Multiple controllers struggled with internal tasks and came up with
3131 different ways to deal with it; unfortunately, all the approaches were
3132 severely flawed and, furthermore, the widely different behaviors
3133 made cgroup as a whole highly inconsistent.
3135 This clearly is a problem which needs to be addressed from cgroup core
3136 in a uniform way.
3139 Other Interface Issues
3140 ----------------------
3142 cgroup v1 grew without oversight and developed a large number of
3143 idiosyncrasies and inconsistencies.  One issue on the cgroup core side
3144 was how an empty cgroup was notified - a userland helper binary was
3145 forked and executed for each event.  The event delivery wasn't
3146 recursive or delegatable.  The limitations of the mechanism also led
3147 to in-kernel event delivery filtering mechanism further complicating
3148 the interface.
3150 Controller interfaces were problematic too.  An extreme example is
3151 controllers completely ignoring hierarchical organization and treating
3152 all cgroups as if they were all located directly under the root
3153 cgroup.  Some controllers exposed a large amount of inconsistent
3154 implementation details to userland.
3156 There also was no consistency across controllers.  When a new cgroup
3157 was created, some controllers defaulted to not imposing extra
3158 restrictions while others disallowed any resource usage until
3159 explicitly configured.  Configuration knobs for the same type of
3160 control used widely differing naming schemes and formats.  Statistics
3161 and information knobs were named arbitrarily and used different
3162 formats and units even in the same controller.
3164 cgroup v2 establishes common conventions where appropriate and updates
3165 controllers so that they expose minimal and consistent interfaces.
3168 Controller Issues and Remedies
3169 ------------------------------
3171 Memory
3172 ~~~~~~
3174 The original lower boundary, the soft limit, is defined as a limit
3175 that is per default unset.  As a result, the set of cgroups that
3176 global reclaim prefers is opt-in, rather than opt-out.  The costs for
3177 optimizing these mostly negative lookups are so high that the
3178 implementation, despite its enormous size, does not even provide the
3179 basic desirable behavior.  First off, the soft limit has no
3180 hierarchical meaning.  All configured groups are organized in a global
3181 rbtree and treated like equal peers, regardless where they are located
3182 in the hierarchy.  This makes subtree delegation impossible.  Second,
3183 the soft limit reclaim pass is so aggressive that it not just
3184 introduces high allocation latencies into the system, but also impacts
3185 system performance due to overreclaim, to the point where the feature
3186 becomes self-defeating.
3188 The memory.low boundary on the other hand is a top-down allocated
3189 reserve.  A cgroup enjoys reclaim protection when it's within its
3190 effective low, which makes delegation of subtrees possible. It also
3191 enjoys having reclaim pressure proportional to its overage when
3192 above its effective low.
3194 The original high boundary, the hard limit, is defined as a strict
3195 limit that can not budge, even if the OOM killer has to be called.
3196 But this generally goes against the goal of making the most out of the
3197 available memory.  The memory consumption of workloads varies during
3198 runtime, and that requires users to overcommit.  But doing that with a
3199 strict upper limit requires either a fairly accurate prediction of the
3200 working set size or adding slack to the limit.  Since working set size
3201 estimation is hard and error prone, and getting it wrong results in
3202 OOM kills, most users tend to err on the side of a looser limit and
3203 end up wasting precious resources.
3205 The memory.high boundary on the other hand can be set much more
3206 conservatively.  When hit, it throttles allocations by forcing them
3207 into direct reclaim to work off the excess, but it never invokes the
3208 OOM killer.  As a result, a high boundary that is chosen too
3209 aggressively will not terminate the processes, but instead it will
3210 lead to gradual performance degradation.  The user can monitor this
3211 and make corrections until the minimal memory footprint that still
3212 gives acceptable performance is found.
3214 In extreme cases, with many concurrent allocations and a complete
3215 breakdown of reclaim progress within the group, the high boundary can
3216 be exceeded.  But even then it's mostly better to satisfy the
3217 allocation from the slack available in other groups or the rest of the
3218 system than killing the group.  Otherwise, memory.max is there to
3219 limit this type of spillover and ultimately contain buggy or even
3220 malicious applications.
3222 Setting the original memory.limit_in_bytes below the current usage was
3223 subject to a race condition, where concurrent charges could cause the
3224 limit setting to fail. memory.max on the other hand will first set the
3225 limit to prevent new charges, and then reclaim and OOM kill until the
3226 new limit is met - or the task writing to memory.max is killed.
3228 The combined memory+swap accounting and limiting is replaced by real
3229 control over swap space.
3231 The main argument for a combined memory+swap facility in the original
3232 cgroup design was that global or parental pressure would always be
3233 able to swap all anonymous memory of a child group, regardless of the
3234 child's own (possibly untrusted) configuration.  However, untrusted
3235 groups can sabotage swapping by other means - such as referencing its
3236 anonymous memory in a tight loop - and an admin can not assume full
3237 swappability when overcommitting untrusted jobs.
3239 For trusted jobs, on the other hand, a combined counter is not an
3240 intuitive userspace interface, and it flies in the face of the idea
3241 that cgroup controllers should account and limit specific physical
3242 resources.  Swap space is a resource like all others in the system,
3243 and that's why unified hierarchy allows distributing it separately.