Documentation/cgroups/blkio-controller.txt

   1                                 Block IO Controller
   2                                 ===================
   3 Overview
   4 ========
   5 cgroup subsys "blkio" implements the block io controller. There seems to be
   6 a need of various kinds of IO control policies (like proportional BW, max BW)
   7 both at leaf nodes as well as at intermediate nodes in a storage hierarchy.
   8 Plan is to use the same cgroup based management interface for blkio controller
   9 and based on user options switch IO policies in the background.
  10
  11 In the first phase, this patchset implements proportional weight time based
  12 division of disk policy. It is implemented in CFQ. Hence this policy takes
  13 effect only on leaf nodes when CFQ is being used.
  14
  15 HOWTO
  16 =====
  17 You can do a very simple testing of running two dd threads in two different
  18 cgroups. Here is what you can do.
  19
  20 - Enable group scheduling in CFQ
  21         CONFIG_CFQ_GROUP_IOSCHED=y
  22
  23 - Compile and boot into kernel and mount IO controller (blkio).
  24
  25         mount -t cgroup -o blkio none /cgroup
  26
  27 - Create two cgroups
  28         mkdir -p /cgroup/test1/ /cgroup/test2
  29
  30 - Set weights of group test1 and test2
  31         echo 1000 > /cgroup/test1/blkio.weight
  32         echo 500 > /cgroup/test2/blkio.weight
  33
  34 - Create two same size files (say 512MB each) on same disk (file1, file2) and
  35   launch two dd threads in different cgroup to read those files.
  36
  37         sync
  38         echo 3 > /proc/sys/vm/drop_caches
  39
  40         dd if=/mnt/sdb/zerofile1 of=/dev/null &
  41         echo $! > /cgroup/test1/tasks
  42         cat /cgroup/test1/tasks
  43
  44         dd if=/mnt/sdb/zerofile2 of=/dev/null &
  45         echo $! > /cgroup/test2/tasks
  46         cat /cgroup/test2/tasks
  47
  48 - At macro level, first dd should finish first. To get more precise data, keep
  49   on looking at (with the help of script), at blkio.disk_time and
  50   blkio.disk_sectors files of both test1 and test2 groups. This will tell how
  51   much disk time (in milli seconds), each group got and how many secotors each
  52   group dispatched to the disk. We provide fairness in terms of disk time, so
  53   ideally io.disk_time of cgroups should be in proportion to the weight.
  54
  55 Various user visible config options
  56 ===================================
  57 CONFIG_CFQ_GROUP_IOSCHED
  58         - Enables group scheduling in CFQ. Currently only 1 level of group
  59           creation is allowed.
  60
  61 CONFIG_DEBUG_CFQ_IOSCHED
  62         - Enables some debugging messages in blktrace. Also creates extra
  63           cgroup file blkio.dequeue.
  64
  65 Config options selected automatically
  66 =====================================
  67 These config options are not user visible and are selected/deselected
  68 automatically based on IO scheduler configuration.
  69
  70 CONFIG_BLK_CGROUP
  71         - Block IO controller. Selected by CONFIG_CFQ_GROUP_IOSCHED.
  72
  73 CONFIG_DEBUG_BLK_CGROUP
  74         - Debug help. Selected by CONFIG_DEBUG_CFQ_IOSCHED.
  75
  76 Details of cgroup files
  77 =======================
  78 - blkio.weight
  79         - Specifies per cgroup weight.
  80
  81           Currently allowed range of weights is from 100 to 1000.
  82
  83 - blkio.time
  84         - disk time allocated to cgroup per device in milliseconds. First
  85           two fields specify the major and minor number of the device and
  86           third field specifies the disk time allocated to group in
  87           milliseconds.
  88
  89 - blkio.sectors
  90         - number of sectors transferred to/from disk by the group. First
  91           two fields specify the major and minor number of the device and
  92           third field specifies the number of sectors transferred by the
  93           group to/from the device.
  94
  95 - blkio.dequeue
  96         - Debugging aid only enabled if CONFIG_DEBUG_CFQ_IOSCHED=y. This
  97           gives the statistics about how many a times a group was dequeued
  98           from service tree of the device. First two fields specify the major
  99           and minor number of the device and third field specifies the number
 100           of times a group was dequeued from a particular device.
 101
 102 CFQ sysfs tunable
 103 =================
 104 /sys/block/<disk>/queue/iosched/group_isolation
 105
 106 If group_isolation=1, it provides stronger isolation between groups at the
 107 expense of throughput. By default group_isolation is 0. In general that
 108 means that if group_isolation=0, expect fairness for sequential workload
 109 only. Set group_isolation=1 to see fairness for random IO workload also.
 110
 111 Generally CFQ will put random seeky workload in sync-noidle category. CFQ
 112 will disable idling on these queues and it does a collective idling on group
 113 of such queues. Generally these are slow moving queues and if there is a
 114 sync-noidle service tree in each group, that group gets exclusive access to
 115 disk for certain period. That means it will bring the throughput down if
 116 group does not have enough IO to drive deeper queue depths and utilize disk
 117 capacity to the fullest in the slice allocated to it. But the flip side is
 118 that even a random reader should get better latencies and overall throughput
 119 if there are lots of sequential readers/sync-idle workload running in the
 120 system.
 121
 122 If group_isolation=0, then CFQ automatically moves all the random seeky queues
 123 in the root group. That means there will be no service differentiation for
 124 that kind of workload. This leads to better throughput as we do collective
 125 idling on root sync-noidle tree.
 126
 127 By default one should run with group_isolation=0. If that is not sufficient
 128 and one wants stronger isolation between groups, then set group_isolation=1
 129 but this will come at cost of reduced throughput.
 130
 131 What works
 132 ==========
 133 - Currently only sync IO queues are support. All the buffered writes are
 134   still system wide and not per group. Hence we will not see service
 135   differentiation between buffered writes between groups.