# CGroups

{{#include ../../../banners/hacktricks-training.md}}

## Podstawowe informacje

**Linux Control Groups**, czyli **cgroups**, to funkcja jądra Linux, która umożliwia alokację, ograniczenie i priorytetyzację zasobów systemowych, takich jak CPU, pamięć i I/O dysku, wśród grup procesów. Oferują mechanizm do **zarządzania i izolowania wykorzystania zasobów** przez kolekcje procesów, co jest korzystne w takich celach jak ograniczenie zasobów, izolacja obciążenia i priorytetyzacja zasobów wśród różnych grup procesów.

Istnieją **dwie wersje cgroups**: wersja 1 i wersja 2. Obie mogą być używane jednocześnie w systemie. Główna różnica polega na tym, że **cgroups wersja 2** wprowadza **hierarchiczną, drzewiastą strukturę**, umożliwiając bardziej zniuansowaną i szczegółową dystrybucję zasobów wśród grup procesów. Dodatkowo, wersja 2 wprowadza różne ulepszenia, w tym:

Oprócz nowej hierarchicznej organizacji, cgroups wersja 2 wprowadziła również **kilka innych zmian i ulepszeń**, takich jak wsparcie dla **nowych kontrolerów zasobów**, lepsze wsparcie dla aplikacji starszej generacji oraz poprawioną wydajność.

Ogólnie rzecz biorąc, cgroups **wersja 2 oferuje więcej funkcji i lepszą wydajność** niż wersja 1, ale ta ostatnia może być nadal używana w niektórych scenariuszach, gdzie zgodność ze starszymi systemami jest istotna.

Możesz wylistować cgroups v1 i v2 dla dowolnego procesu, przeglądając jego plik cgroup w /proc/\<pid>. Możesz zacząć od sprawdzenia cgroups swojego powłoki za pomocą tego polecenia:
```shell-session
$ cat /proc/self/cgroup
12:rdma:/
11:net_cls,net_prio:/
10:perf_event:/
9:cpuset:/
8:cpu,cpuacct:/user.slice
7:blkio:/user.slice
6:memory:/user.slice 5:pids:/user.slice/user-1000.slice/session-2.scope 4:devices:/user.slice
3:freezer:/
2:hugetlb:/testcgroup
1:name=systemd:/user.slice/user-1000.slice/session-2.scope
0::/user.slice/user-1000.slice/session-2.scope
```
Struktura wyjścia jest następująca:

- **Numery 2–12**: cgroups v1, z każdą linią reprezentującą inny cgroup. Kontrolery dla nich są określone obok numeru.
- **Numer 1**: Również cgroups v1, ale wyłącznie do celów zarządzania (ustawione przez np. systemd) i nie ma kontrolera.
- **Numer 0**: Reprezentuje cgroups v2. Żadne kontrolery nie są wymienione, a ta linia jest wyłączna dla systemów działających tylko na cgroups v2.
- **Nazwy są hierarchiczne**, przypominające ścieżki plików, wskazując na strukturę i relacje między różnymi cgroups.
- **Nazwy takie jak /user.slice lub /system.slice** określają kategoryzację cgroups, przy czym user.slice zazwyczaj dotyczy sesji logowania zarządzanych przez systemd, a system.slice dotyczy usług systemowych.

### Wyświetlanie cgroups

System plików jest zazwyczaj wykorzystywany do uzyskiwania dostępu do **cgroups**, różniąc się od interfejsu wywołań systemowych Unix tradycyjnie używanego do interakcji z jądrem. Aby zbadać konfigurację cgroup powłoki, należy sprawdzić plik **/proc/self/cgroup**, który ujawnia cgroup powłoki. Następnie, przechodząc do katalogu **/sys/fs/cgroup** (lub **`/sys/fs/cgroup/unified`**) i znajdując katalog, który dzieli nazwę cgroup, można zaobserwować różne ustawienia i informacje o wykorzystaniu zasobów związane z cgroup.

![Cgroup Filesystem](<../../../images/image (1128).png>)

Kluczowe pliki interfejsu dla cgroups są poprzedzone prefiksem **cgroup**. Plik **cgroup.procs**, który można przeglądać za pomocą standardowych poleceń, takich jak cat, wymienia procesy w cgroup. Inny plik, **cgroup.threads**, zawiera informacje o wątkach.

![Cgroup Procs](<../../../images/image (281).png>)

Cgroups zarządzające powłokami zazwyczaj obejmują dwa kontrolery, które regulują wykorzystanie pamięci i liczbę procesów. Aby interagować z kontrolerem, należy skonsultować się z plikami noszącymi prefiks kontrolera. Na przykład, **pids.current** byłby odniesiony, aby ustalić liczbę wątków w cgroup.

![Cgroup Memory](<../../../images/image (677).png>)

Wskazanie **max** w wartości sugeruje brak konkretnego limitu dla cgroup. Jednak z powodu hierarchicznej natury cgroups, limity mogą być narzucane przez cgroup na niższym poziomie w hierarchii katalogów.

### Manipulowanie i tworzenie cgroups

Procesy są przypisywane do cgroups przez **zapisanie ich identyfikatora procesu (PID) do pliku `cgroup.procs`**. Wymaga to uprawnień roota. Na przykład, aby dodać proces:
```bash
echo [pid] > cgroup.procs
```
Podobnie, **modyfikacja atrybutów cgroup, takich jak ustawienie limitu PID**, odbywa się poprzez zapisanie żądanej wartości do odpowiedniego pliku. Aby ustawić maksymalnie 3 000 PID-ów dla cgroup:
```bash
echo 3000 > pids.max
```
**Tworzenie nowych cgroups** polega na utworzeniu nowego podkatalogu w hierarchii cgroup, co powoduje, że jądro automatycznie generuje niezbędne pliki interfejsu. Chociaż cgroups bez aktywnych procesów można usunąć za pomocą `rmdir`, należy być świadomym pewnych ograniczeń:

- **Procesy mogą być umieszczane tylko w cgroups liściowych** (tj. najbardziej zagnieżdżonych w hierarchii).
- **Cgroup nie może posiadać kontrolera, który nie występuje w jej rodzicu**.
- **Kontrolery dla cgroups podrzędnych muszą być wyraźnie zadeklarowane** w pliku `cgroup.subtree_control`. Na przykład, aby włączyć kontrolery CPU i PID w cgroup podrzędnej:
```bash
echo "+cpu +pids" > cgroup.subtree_control
```
**Root cgroup** jest wyjątkiem od tych zasad, pozwalając na bezpośrednie umieszczanie procesów. Może to być użyte do usunięcia procesów z zarządzania systemd.

**Monitorowanie użycia CPU** w cgroup jest możliwe poprzez plik `cpu.stat`, który wyświetla całkowity czas CPU zużyty, co jest pomocne w śledzeniu użycia w podprocesach usługi:

<figure><img src="../../../images/image (908).png" alt=""><figcaption><p>Statystyki użycia CPU przedstawione w pliku cpu.stat</p></figcaption></figure>

## References

- **Book: How Linux Works, 3rd Edition: What Every Superuser Should Know By Brian Ward**

{{#include ../../../banners/hacktricks-training.md}}