使用nice，cpulimit和cgroups限制程式CPU使用率

banq發表於2018-12-05
MIT

大多數程式以相同的優先順序啟動，Linux核心在處理器上均勻地為每個任務安排時間。有一個CPU密集型程式可以以較低的優先順序執行嗎？然後你需要告訴排程程式有關它！
至少有三種方法可以控制程式獲得的CPU時間：
  • 使用nice命令手動降低任務的優先順序。
  • 使用cpulimit命令重複暫停執行程式，使其不超過某個限制。
  • 使用Linux的內建控制組，這種機制告訴排程程式限制程式可用的資源量。


nice
nice命令調整程式的優先順序，使其執行頻率降低。當您需要將CPU密集型任務作為後臺或批處理作業執行時，這非常有用。程度範圍從-20（最有利的排程）到19（最不利的）。Linux上的程式預設情況下以0的良好狀態啟動。nice命令（沒有任何附加引數）將啟動一個程度為10的程式。在該級別，排程程式將其視為優先順序較低的任務併為其提供較少的CPU資源。

Nice有一個名為的相關命令renice。它改變了已經執行的程式的niceness級別。要使用它，找出佔用所有CPU時間的程式的PID（使用ps），然後執行renice：

renice +10 1234

其中1234是PID。

CPULimit
cpulimit工具透過以不同的間隔暫停程式來限制程式的CPU使用率，以使其保持在定義的上限之下。它透過向程式傳送SIGSTOP和SIGCONT訊號來實現此目的。它不會更改nice程式的值，而是監視和控制實際的CPU使用情況。
當您想要確保程式不使用超過CPU的某個部分時，cpulimit非常有用。
相比nice的缺點是當系統空閒時，程式無法使用所有可用的CPU時間。

安裝：

wget -O cpulimit.zip https://github.com/opsengine/cpulimit/archive/master.zip
unzip cpulimit.zip
cd cpulimit-master
make
sudo cp src/cpulimit /usr/bin


上面的命令將從GitHub下載原始碼，解壓縮歸檔檔案，構建二進位制檔案並將其複製到/usr/bin。
cpulimit的使用類似nice的方式，但是您需要使用'-l'引數顯式定義程式的最大CPU限制。

可以透過使用'-p'引數指定其PID來限制當前正在執行的程式。例如

cpulimit -l 50 -p 1234

其中1234是PID。

cgroup
控制組（cgroup）是Linux核心功能，允許您指定核心應如何將特定資源分配給一組程式。使用cgroup，您可以指定駐留在特定組中的程式可以使用多少CPU時間，系統記憶體，網路頻寬或這些資源的組合。

控制組的優勢超過nice或者cpulimit是限制應用於一組程式，而不是僅應用於一個程式。此外，nice或cpulimit僅限制程式的CPU使用率，而cgroup可以限制其他程式資源。

透過明智地使用cgroup，可以控制伺服器的整個子系統的資源。例如，在為大規模伺服器部署而設計的最小Linux發行版CoreOS中，升級過程由cgroup控制。這意味著下載和安裝系統更新不會影響系統效能。
 

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