ChatGPT 와의 대화

[ChatGPT 와의 대화] Cgroup 을 알려줘

WhiteGoblin 2024. 3. 6. 09:44
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* ME

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 cgroup 이란 뭐고 어떻게 동작하고 예시 코드를 줘

 

* CHATGPT 

>>
 cgroup은 "Control Groups"의 약자로, 리소스(메모리, CPU, 디스크 I/O 등)를 그룹화하고 제한하는 리눅스 커널의 기능입니다. 이를 통해 시스템의 리소스 사용을 효과적으로 제어할 수 있습니다. cgroup은 여러 프로세스나 프로세스 그룹에 대한 리소스 사용을 관리하며, 이를 통해 여러 프로세스 간의 리소스 경합을 제어하고 우선순위를 부여할 수 있습니다.

cgroup은 다음과 같은 주요 기능을 제공합니다:

  1. 리소스 제한: 특정 그룹의 프로세스가 사용할 수 있는 리소스 양을 제한합니다.
  2. 우선순위: 다른 그룹보다 높은 우선순위를 부여하여 리소스 할당을 조절합니다.
  3. 모니터링: 각 그룹의 리소스 사용량을 모니터링하고 추적할 수 있습니다.

예시 코드로 간단한 cgroup을 사용한 CPU 제한을 보여드리겠습니다. 이 예제에서는 libcgroup 라이브러리를 사용합니다. 먼저, 해당 라이브러리를 설치해야 합니다.

# Ubuntu 기준
sudo apt-get install libcgroup-dev

 

이제 아래의 C 코드를 사용하여 CPU 제한이 있는 cgroup을 만들고, 프로세스를 실행하는 예제입니다.

 

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <libcgroup.h>
int main() {
    int ret;
    cgroup_controller *ctrl;
    const char *cgroup_name = "my_cgroup";
    const char *process_name = "my_process";

    // cgroup 초기화
    ret = cgroup_init();
    if (ret) {
        fprintf(stderr, "Error initializing cgroup library\n");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    // cgroup 컨트롤러 생성 (CPU 서브시스템 사용)
    ret = cgroup_new_cgroup(cgroup_name, &ctrl, "cpu");
    if (ret) {
        fprintf(stderr, "Error creating cgroup\n");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    // cgroup에 프로세스 추가
    ret = cgroup_add_pid(ctrl, getpid());
    if (ret) {
        fprintf(stderr, "Error adding process to cgroup\n");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    // CPU 제한 설정 (예: 50%)
    ret = cgroup_set_value_int64(ctrl, "cpu.cfs_quota_us", 50000);
    if (ret) {
        fprintf(stderr, "Error setting CPU limit\n");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    // 프로세스 실행 (이 부분은 실제 응용프로그램에 따라 변경해야 함)
    printf("Sleeping for 60 seconds...\n");
    sleep(60);

    // cgroup 정리
    cgroup_free(&ctrl);
    cgroup_end();

    return 0;
}

 
 이 코드는 cgroup을 초기화하고, CPU 서브시스템을 사용하는 새로운 cgroup을 만들어 현재 프로세스를 해당 cgroup에 추가합니다. 그런 다음 CPU 제한을 설정하고, 60초 동안 프로세스를 실행합니다. 이 예제에서는 CPU를 50%로 제한하고 있습니다. 이는 실제 응용 프로그램에서 필요한 CPU 제한에 따라 조절할 수 있습니다.

위 코드는 간단한 예제이며, 실제 응용 프로그램에서는 더 많은 설정이 필요할 수 있습니다. 또한, 리눅스 커널에서 cgroup을 지원하고 있어야 합니다.

 

***** 실제 코드 를 우분투 22.04 에서 실행해본 결과 ************************************************************

#10 0.223 cgroup_ex.c:15:9: error: too many arguments to function 'cgroup_new_cgroup'
#10 0.223    15 |     if (cgroup_new_cgroup(cgroup_name, &ctrl, "cpu") != 0) {
#10 0.223       |         ^~~~~~~~~~~~~~~~~

 

이렇게 에러를 발생시키면서 컴파일을 하지는 못했다.

***********************************************************************************************************

 

* ME

>>

 그러면 실제로 Cgroup 은 어떻게 동작해? 자세하게 알려줘

* CHATGPT 

>>

Cgroups, 또는 Control Groups,는 리눅스 커널에서 제공하는 리소스 제어 및 우선순위 부여 메커니즘입니다. Cgroups를 사용하면 프로세스 그룹을 만들고 이 그룹에 대해 리소스 할당, 제한, 우선순위 설정 등을 조절할 수 있습니다. 이를 통해 리눅스 시스템의 리소스 관리를 효과적으로 제어할 수 있습니다.

Cgroups는 다양한 리소스를 관리하는데 사용될 수 있습니다. 일반적으로 다음과 같은 리소스에 대한 제어가 가능합니다:

  1. CPU: 프로세스 그룹에 대한 CPU 할당 및 우선순위 설정.
  2. Memory: 메모리 사용량 제한 및 감시.
  3. Block I/O: 블록 디바이스에 대한 입출력 대역폭 제한.
  4. Network: 네트워크 대역폭 제한 및 우선순위 설정.

이제 간단한 Cgroups 예제 코드를 통해 Cgroups가 어떻게 동작하는지 살펴보겠습니다. 아래의 예제는 CPU 리소스에 대한 Cgroups를 생성하고, 그 안에서 실행되는 프로세스에 대한 CPU 할당을 설정하는 간단한 스크립트입니다.

# Cgroup 디렉토리 생성
sudo mkdir /sys/fs/cgroup/cpu/my_cgroup

# Cgroup에 CPU 할당 설정
echo 50000 | sudo tee /sys/fs/cgroup/cpu/my_cgroup/cpu.cfs_quota_us

# Cgroup에 프로세스 추가 (예: 프로세스 ID가 1234라고 가정)
echo 1234 | sudo tee /sys/fs/cgroup/cpu/my_cgroup/cgroup.procs

 

 이 예제에서는 /sys/fs/cgroup/cpu/my_cgroup 디렉토리를 생성하고, 해당 Cgroup에 대해 CPU 할당을 설정합니다. CPU 할당은 마이크로초 단위로 설정되며, 위 예제에서는 50,000 마이크로초로 설정했습니다. 그런 다음, 해당 Cgroup에 속하는 프로세스를 추가하여 CPU 할당이 적용되도록 합니다.

이는 매우 간단한 예제이며, 실제 시나리오에서는 다양한 리소스 및 더 복잡한 설정을 다루어야 할 수 있습니다. 또한, 프로그래밍 언어를 사용하여 Cgroups를 조작하는 코드를 작성할 수도 있습니다. 이때는 주로 Cgroups를 다루기 위한 라이브러리를 사용하게 됩니다.

 

* ME

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 tee 라는 명령어는 뭐야?

 

* CHATGPT 

>>
 tee 명령어는 리눅스와 유닉스 계열의 운영 체제에서 사용되는 명령어로, 입력을 받아서 파일로 출력하면서도 표준 출력으로도 보내는 기능을 수행합니다. 주로 파이프(|)와 함께 사용되어 명령어의 출력을 파일에 저장하면서도 화면에 출력할 때 유용합니다.

간단한 사용 예시를 살펴보겠습니다:

echo "Hello, World!" | tee output.txt

 

이 명령은 "Hello, World!"라는 문자열을 생성하고, **tee**를 사용하여 output.txt 파일에 해당 문자열을 저장하면서도 터미널에 출력합니다. 따라서 output.txt 파일에는 "Hello, World!"가 저장되고, 동시에 터미널에도 출력됩니다.

tee 명령어는 -a 옵션을 사용하여 파일에 이어쓰기를 할 수 있습니다. 아래는 예시입니다.

echo "Appended Text" | tee -a output.txt

 

이렇게 하면 기존의 output.txt 파일에 "Appended Text"가 이어져서 추가됩니다.

 

* ME

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 /sys/fs/cgroup/cpu/my_cgroup 이 파일 디렉토리는 리눅스에서 cgroup 으로 지정해둔거야? 아니면 너가 임의로 예시를 든거야?

 

* ChatGPT

>> 

/sys/fs/cgroup/cpu/my_cgroup 디렉토리는 cgroup을 통해 사용자가 지정한 디렉토리입니다. 리눅스에서 cgroup은 계층적인 구조로 구성되며, 각 계층은 특정 유형의 제어를 담당합니다. 예를 들어, /sys/fs/cgroup/cpu 경로에서 **cpu**는 CPU 관련 cgroup을 나타냅니다.

여기서 **/sys/fs/cgroup/cpu/my_cgroup**는 사용자가 생성한 특정 cgroup 디렉토리입니다. cgroup은 리소스를 제어하기 위한 여러 설정 파일과 디렉토리를 제공하며, 이를 통해 프로세스 그룹에 대한 다양한 제한과 설정을 할 수 있습니다.

프로세스를 특정 cgroup에 할당하고 해당 cgroup의 제어 파일을 통해 리소스 할당을 조절하는 것이 cgroup을 사용하는 기본적인 방법입니다. 위에서의 디렉토리 및 파일 경로는 예시일 뿐이며, 사용자는 적절한 cgroup을 생성하고 원하는 설정을 수행해야 합니다. 보다 구체적인 설정이나 예제를 원한다면 해당 리눅스 배포판의 cgroup 관련 문서를 참조하시기를 권장합니다.

https://lh3.googleusercontent.com/a/AAcHTtcEzc2N11ZCIB6ojPphXg_0-kE7QMJlWe6ewAwa=s96-c

* ME 
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/sys 에 대해서 설명해줘

 

* ChatGPT

>>

/sys 디렉토리는 리눅스 시스템에 대한 정보와 커널 매개변수를 제어하는 인터페이스를 제공하는 가상 파일 시스템(Virtual Filesystem)입니다. 이 디렉토리는 /proc 디렉토리와 함께 시스템 및 커널 관련 정보를 제공하는데 사용됩니다.

여러 하위 디렉토리와 파일이 /sys 디렉토리에 존재하며, 각 파일과 디렉토리는 시스템의 다양한 하드웨어 및 커널 관련 정보를 나타냅니다. 일반적으로 /sys 디렉토리는 읽기 전용 파일 시스템이며, 시스템 상태를 쿼리하거나 커널 매개변수를 설정하기 위한 인터페이스를 제공합니다.

일반적인 /sys 하위 디렉토리와 파일 예시:

  • /sys/block: 블록 장치에 대한 정보
  • /sys/class: 다양한 클래스에 대한 정보 (예: 네트워크 장치, USB 장치)
  • /sys/devices: 시스템에 연결된 모든 장치에 대한 정보
  • /sys/fs: 파일 시스템 관련 정보
  • /sys/kernel: 커널 매개변수 및 커널 관련 정보
  • /sys/module: 커널 모듈에 대한 정보
  • /sys/power: 시스템 전원 관리에 관련된 정보
  • /sys/bus: 버스 관련 정보 (예: PCI, USB)

이 디렉토리는 시스템 관리 및 모니터링 도구, 장치 드라이버 및 커널 모듈 개발 등에 사용됩니다. 사용자는 주의해서 수정해야 하며, 잘못된 변경은 시스템에 영향을 미칠 수 있습니다.


* ME
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/proc 는 뭐야?

 

* ChatGPT
>> 

 

/proc은 리눅스 운영 체제에서 프로세스와 시스템 정보에 대한 가상 파일 시스템입니다. 이 디렉터리는 커널과 상호 작용하여 시스템 및 프로세스에 대한 정보를 제공합니다. /proc 디렉터리에는 다양한 파일이 있으며, 각 파일은 특정 시스템 또는 프로세스에 대한 정보를 나타냅니다.

예를 들어, /proc/cpuinfo 파일은 CPU에 관한 정보를 포함하고, /proc/meminfo 파일은 메모리 정보를 제공합니다. 또한, 각 프로세스에 대한 정보는 /proc/[PID] 디렉터리에서 확인할 수 있습니다. 여기서 **[PID]**는 프로세스 ID를 나타냅니다.

/proc 디렉터리의 파일들은 쓰기가 불가능하며, 시스템 및 프로세스의 현재 상태를 읽기 전용으로 제공합니다. 따라서 /proc 디렉터리는 시스템 모니터링, 디버깅 및 성능 분석과 같은 목적으로 유용하게 사용됩니다.



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요약 

  1. cgroup 은 리소스를 그룹화하고 제한하는 리눅스 커널 기능
  2. cgroup 은 /sys/fs 아래에 폴더에 관련된 자료들이 있다.
  3. tee 명령어 
  4. /sys 디렉토리에 대한 설명 
  5. /sys는 /proc 와 함께 시스템 및 커널 관련 정보를 제공 해준다.

추가적인 의견?
* 명확하게 의문이 안풀리는거 같고 자료 확인 차 아래 블로그들 도 더 추가적으로 확인한 결과 코드는 별로지만 설명은 쉽게 하는거 같다.

 

참고 자료 

https://en.wikipedia.org/wiki/Cgroups

 

cgroups - Wikipedia

From Wikipedia, the free encyclopedia Resource limit method in Linux "cgroup" redirects here. For other uses, see C group. cgroups (abbreviated from control groups) is a Linux kernel feature that limits, accounts for, and isolates the resource usage (CPU,

en.wikipedia.org

https://access.redhat.com/documentation/en-us/red_hat_enterprise_linux/6/html/resource_management_guide/ch01

 

Chapter 1. Introduction to Control Groups (Cgroups) Red Hat Enterprise Linux 6 | Red Hat Customer Portal

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access.redhat.com

https://nginxstore.com/blog/kubernetes/%EB%84%A4%EC%9E%84%EC%8A%A4%ED%8E%98%EC%9D%B4%EC%8A%A4%EC%99%80-cgroup%EC%9D%80-%EB%AC%B4%EC%97%87%EC%9D%B4%EB%A9%B0-%EC%96%B4%EB%96%BB%EA%B2%8C-%EC%9E%91%EB%8F%99%ED%95%A9%EB%8B%88%EA%B9%8C/

 

네임스페이스와 cgroup은 무엇이며 어떻게 작동합니까?

네임스페이스 와 cgroup은 컨테이너 및 최신 애플리케이션을 위한 빌딩 블록입니다. 애플리케이션을 보다 현대적인 아키텍처로 리팩토링할 때 작동 방식을 이해하는 것이 중요합니다. 네임스페

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https://man7.org/linux/man-pages/man7/cgroups.7.html

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