Merge branch 'for-4.6' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/tj/cgroup
[cascardo/linux.git] / Documentation / cgroup-v2.txt
1
2 Control Group v2
3
4 October, 2015           Tejun Heo <tj@kernel.org>
5
6 This is the authoritative documentation on the design, interface and
7 conventions of cgroup v2.  It describes all userland-visible aspects
8 of cgroup including core and specific controller behaviors.  All
9 future changes must be reflected in this document.  Documentation for
10 v1 is available under Documentation/cgroup-v1/.
11
12 CONTENTS
13
14 1. Introduction
15   1-1. Terminology
16   1-2. What is cgroup?
17 2. Basic Operations
18   2-1. Mounting
19   2-2. Organizing Processes
20   2-3. [Un]populated Notification
21   2-4. Controlling Controllers
22     2-4-1. Enabling and Disabling
23     2-4-2. Top-down Constraint
24     2-4-3. No Internal Process Constraint
25   2-5. Delegation
26     2-5-1. Model of Delegation
27     2-5-2. Delegation Containment
28   2-6. Guidelines
29     2-6-1. Organize Once and Control
30     2-6-2. Avoid Name Collisions
31 3. Resource Distribution Models
32   3-1. Weights
33   3-2. Limits
34   3-3. Protections
35   3-4. Allocations
36 4. Interface Files
37   4-1. Format
38   4-2. Conventions
39   4-3. Core Interface Files
40 5. Controllers
41   5-1. CPU
42     5-1-1. CPU Interface Files
43   5-2. Memory
44     5-2-1. Memory Interface Files
45     5-2-2. Usage Guidelines
46     5-2-3. Memory Ownership
47   5-3. IO
48     5-3-1. IO Interface Files
49     5-3-2. Writeback
50 P. Information on Kernel Programming
51   P-1. Filesystem Support for Writeback
52 D. Deprecated v1 Core Features
53 R. Issues with v1 and Rationales for v2
54   R-1. Multiple Hierarchies
55   R-2. Thread Granularity
56   R-3. Competition Between Inner Nodes and Threads
57   R-4. Other Interface Issues
58   R-5. Controller Issues and Remedies
59     R-5-1. Memory
60
61
62 1. Introduction
63
64 1-1. Terminology
65
66 "cgroup" stands for "control group" and is never capitalized.  The
67 singular form is used to designate the whole feature and also as a
68 qualifier as in "cgroup controllers".  When explicitly referring to
69 multiple individual control groups, the plural form "cgroups" is used.
70
71
72 1-2. What is cgroup?
73
74 cgroup is a mechanism to organize processes hierarchically and
75 distribute system resources along the hierarchy in a controlled and
76 configurable manner.
77
78 cgroup is largely composed of two parts - the core and controllers.
79 cgroup core is primarily responsible for hierarchically organizing
80 processes.  A cgroup controller is usually responsible for
81 distributing a specific type of system resource along the hierarchy
82 although there are utility controllers which serve purposes other than
83 resource distribution.
84
85 cgroups form a tree structure and every process in the system belongs
86 to one and only one cgroup.  All threads of a process belong to the
87 same cgroup.  On creation, all processes are put in the cgroup that
88 the parent process belongs to at the time.  A process can be migrated
89 to another cgroup.  Migration of a process doesn't affect already
90 existing descendant processes.
91
92 Following certain structural constraints, controllers may be enabled or
93 disabled selectively on a cgroup.  All controller behaviors are
94 hierarchical - if a controller is enabled on a cgroup, it affects all
95 processes which belong to the cgroups consisting the inclusive
96 sub-hierarchy of the cgroup.  When a controller is enabled on a nested
97 cgroup, it always restricts the resource distribution further.  The
98 restrictions set closer to the root in the hierarchy can not be
99 overridden from further away.
100
101
102 2. Basic Operations
103
104 2-1. Mounting
105
106 Unlike v1, cgroup v2 has only single hierarchy.  The cgroup v2
107 hierarchy can be mounted with the following mount command.
108
109   # mount -t cgroup2 none $MOUNT_POINT
110
111 cgroup2 filesystem has the magic number 0x63677270 ("cgrp").  All
112 controllers which support v2 and are not bound to a v1 hierarchy are
113 automatically bound to the v2 hierarchy and show up at the root.
114 Controllers which are not in active use in the v2 hierarchy can be
115 bound to other hierarchies.  This allows mixing v2 hierarchy with the
116 legacy v1 multiple hierarchies in a fully backward compatible way.
117
118 A controller can be moved across hierarchies only after the controller
119 is no longer referenced in its current hierarchy.  Because per-cgroup
120 controller states are destroyed asynchronously and controllers may
121 have lingering references, a controller may not show up immediately on
122 the v2 hierarchy after the final umount of the previous hierarchy.
123 Similarly, a controller should be fully disabled to be moved out of
124 the unified hierarchy and it may take some time for the disabled
125 controller to become available for other hierarchies; furthermore, due
126 to inter-controller dependencies, other controllers may need to be
127 disabled too.
128
129 While useful for development and manual configurations, moving
130 controllers dynamically between the v2 and other hierarchies is
131 strongly discouraged for production use.  It is recommended to decide
132 the hierarchies and controller associations before starting using the
133 controllers after system boot.
134
135 During transition to v2, system management software might still
136 automount the v1 cgroup filesystem and so hijack all controllers
137 during boot, before manual intervention is possible. To make testing
138 and experimenting easier, the kernel parameter cgroup_no_v1= allows
139 disabling controllers in v1 and make them always available in v2.
140
141
142 2-2. Organizing Processes
143
144 Initially, only the root cgroup exists to which all processes belong.
145 A child cgroup can be created by creating a sub-directory.
146
147   # mkdir $CGROUP_NAME
148
149 A given cgroup may have multiple child cgroups forming a tree
150 structure.  Each cgroup has a read-writable interface file
151 "cgroup.procs".  When read, it lists the PIDs of all processes which
152 belong to the cgroup one-per-line.  The PIDs are not ordered and the
153 same PID may show up more than once if the process got moved to
154 another cgroup and then back or the PID got recycled while reading.
155
156 A process can be migrated into a cgroup by writing its PID to the
157 target cgroup's "cgroup.procs" file.  Only one process can be migrated
158 on a single write(2) call.  If a process is composed of multiple
159 threads, writing the PID of any thread migrates all threads of the
160 process.
161
162 When a process forks a child process, the new process is born into the
163 cgroup that the forking process belongs to at the time of the
164 operation.  After exit, a process stays associated with the cgroup
165 that it belonged to at the time of exit until it's reaped; however, a
166 zombie process does not appear in "cgroup.procs" and thus can't be
167 moved to another cgroup.
168
169 A cgroup which doesn't have any children or live processes can be
170 destroyed by removing the directory.  Note that a cgroup which doesn't
171 have any children and is associated only with zombie processes is
172 considered empty and can be removed.
173
174   # rmdir $CGROUP_NAME
175
176 "/proc/$PID/cgroup" lists a process's cgroup membership.  If legacy
177 cgroup is in use in the system, this file may contain multiple lines,
178 one for each hierarchy.  The entry for cgroup v2 is always in the
179 format "0::$PATH".
180
181   # cat /proc/842/cgroup
182   ...
183   0::/test-cgroup/test-cgroup-nested
184
185 If the process becomes a zombie and the cgroup it was associated with
186 is removed subsequently, " (deleted)" is appended to the path.
187
188   # cat /proc/842/cgroup
189   ...
190   0::/test-cgroup/test-cgroup-nested (deleted)
191
192
193 2-3. [Un]populated Notification
194
195 Each non-root cgroup has a "cgroup.events" file which contains
196 "populated" field indicating whether the cgroup's sub-hierarchy has
197 live processes in it.  Its value is 0 if there is no live process in
198 the cgroup and its descendants; otherwise, 1.  poll and [id]notify
199 events are triggered when the value changes.  This can be used, for
200 example, to start a clean-up operation after all processes of a given
201 sub-hierarchy have exited.  The populated state updates and
202 notifications are recursive.  Consider the following sub-hierarchy
203 where the numbers in the parentheses represent the numbers of processes
204 in each cgroup.
205
206   A(4) - B(0) - C(1)
207               \ D(0)
208
209 A, B and C's "populated" fields would be 1 while D's 0.  After the one
210 process in C exits, B and C's "populated" fields would flip to "0" and
211 file modified events will be generated on the "cgroup.events" files of
212 both cgroups.
213
214
215 2-4. Controlling Controllers
216
217 2-4-1. Enabling and Disabling
218
219 Each cgroup has a "cgroup.controllers" file which lists all
220 controllers available for the cgroup to enable.
221
222   # cat cgroup.controllers
223   cpu io memory
224
225 No controller is enabled by default.  Controllers can be enabled and
226 disabled by writing to the "cgroup.subtree_control" file.
227
228   # echo "+cpu +memory -io" > cgroup.subtree_control
229
230 Only controllers which are listed in "cgroup.controllers" can be
231 enabled.  When multiple operations are specified as above, either they
232 all succeed or fail.  If multiple operations on the same controller
233 are specified, the last one is effective.
234
235 Enabling a controller in a cgroup indicates that the distribution of
236 the target resource across its immediate children will be controlled.
237 Consider the following sub-hierarchy.  The enabled controllers are
238 listed in parentheses.
239
240   A(cpu,memory) - B(memory) - C()
241                             \ D()
242
243 As A has "cpu" and "memory" enabled, A will control the distribution
244 of CPU cycles and memory to its children, in this case, B.  As B has
245 "memory" enabled but not "CPU", C and D will compete freely on CPU
246 cycles but their division of memory available to B will be controlled.
247
248 As a controller regulates the distribution of the target resource to
249 the cgroup's children, enabling it creates the controller's interface
250 files in the child cgroups.  In the above example, enabling "cpu" on B
251 would create the "cpu." prefixed controller interface files in C and
252 D.  Likewise, disabling "memory" from B would remove the "memory."
253 prefixed controller interface files from C and D.  This means that the
254 controller interface files - anything which doesn't start with
255 "cgroup." are owned by the parent rather than the cgroup itself.
256
257
258 2-4-2. Top-down Constraint
259
260 Resources are distributed top-down and a cgroup can further distribute
261 a resource only if the resource has been distributed to it from the
262 parent.  This means that all non-root "cgroup.subtree_control" files
263 can only contain controllers which are enabled in the parent's
264 "cgroup.subtree_control" file.  A controller can be enabled only if
265 the parent has the controller enabled and a controller can't be
266 disabled if one or more children have it enabled.
267
268
269 2-4-3. No Internal Process Constraint
270
271 Non-root cgroups can only distribute resources to their children when
272 they don't have any processes of their own.  In other words, only
273 cgroups which don't contain any processes can have controllers enabled
274 in their "cgroup.subtree_control" files.
275
276 This guarantees that, when a controller is looking at the part of the
277 hierarchy which has it enabled, processes are always only on the
278 leaves.  This rules out situations where child cgroups compete against
279 internal processes of the parent.
280
281 The root cgroup is exempt from this restriction.  Root contains
282 processes and anonymous resource consumption which can't be associated
283 with any other cgroups and requires special treatment from most
284 controllers.  How resource consumption in the root cgroup is governed
285 is up to each controller.
286
287 Note that the restriction doesn't get in the way if there is no
288 enabled controller in the cgroup's "cgroup.subtree_control".  This is
289 important as otherwise it wouldn't be possible to create children of a
290 populated cgroup.  To control resource distribution of a cgroup, the
291 cgroup must create children and transfer all its processes to the
292 children before enabling controllers in its "cgroup.subtree_control"
293 file.
294
295
296 2-5. Delegation
297
298 2-5-1. Model of Delegation
299
300 A cgroup can be delegated to a less privileged user by granting write
301 access of the directory and its "cgroup.procs" file to the user.  Note
302 that resource control interface files in a given directory control the
303 distribution of the parent's resources and thus must not be delegated
304 along with the directory.
305
306 Once delegated, the user can build sub-hierarchy under the directory,
307 organize processes as it sees fit and further distribute the resources
308 it received from the parent.  The limits and other settings of all
309 resource controllers are hierarchical and regardless of what happens
310 in the delegated sub-hierarchy, nothing can escape the resource
311 restrictions imposed by the parent.
312
313 Currently, cgroup doesn't impose any restrictions on the number of
314 cgroups in or nesting depth of a delegated sub-hierarchy; however,
315 this may be limited explicitly in the future.
316
317
318 2-5-2. Delegation Containment
319
320 A delegated sub-hierarchy is contained in the sense that processes
321 can't be moved into or out of the sub-hierarchy by the delegatee.  For
322 a process with a non-root euid to migrate a target process into a
323 cgroup by writing its PID to the "cgroup.procs" file, the following
324 conditions must be met.
325
326 - The writer's euid must match either uid or suid of the target process.
327
328 - The writer must have write access to the "cgroup.procs" file.
329
330 - The writer must have write access to the "cgroup.procs" file of the
331   common ancestor of the source and destination cgroups.
332
333 The above three constraints ensure that while a delegatee may migrate
334 processes around freely in the delegated sub-hierarchy it can't pull
335 in from or push out to outside the sub-hierarchy.
336
337 For an example, let's assume cgroups C0 and C1 have been delegated to
338 user U0 who created C00, C01 under C0 and C10 under C1 as follows and
339 all processes under C0 and C1 belong to U0.
340
341   ~~~~~~~~~~~~~ - C0 - C00
342   ~ cgroup    ~      \ C01
343   ~ hierarchy ~
344   ~~~~~~~~~~~~~ - C1 - C10
345
346 Let's also say U0 wants to write the PID of a process which is
347 currently in C10 into "C00/cgroup.procs".  U0 has write access to the
348 file and uid match on the process; however, the common ancestor of the
349 source cgroup C10 and the destination cgroup C00 is above the points
350 of delegation and U0 would not have write access to its "cgroup.procs"
351 files and thus the write will be denied with -EACCES.
352
353
354 2-6. Guidelines
355
356 2-6-1. Organize Once and Control
357
358 Migrating a process across cgroups is a relatively expensive operation
359 and stateful resources such as memory are not moved together with the
360 process.  This is an explicit design decision as there often exist
361 inherent trade-offs between migration and various hot paths in terms
362 of synchronization cost.
363
364 As such, migrating processes across cgroups frequently as a means to
365 apply different resource restrictions is discouraged.  A workload
366 should be assigned to a cgroup according to the system's logical and
367 resource structure once on start-up.  Dynamic adjustments to resource
368 distribution can be made by changing controller configuration through
369 the interface files.
370
371
372 2-6-2. Avoid Name Collisions
373
374 Interface files for a cgroup and its children cgroups occupy the same
375 directory and it is possible to create children cgroups which collide
376 with interface files.
377
378 All cgroup core interface files are prefixed with "cgroup." and each
379 controller's interface files are prefixed with the controller name and
380 a dot.  A controller's name is composed of lower case alphabets and
381 '_'s but never begins with an '_' so it can be used as the prefix
382 character for collision avoidance.  Also, interface file names won't
383 start or end with terms which are often used in categorizing workloads
384 such as job, service, slice, unit or workload.
385
386 cgroup doesn't do anything to prevent name collisions and it's the
387 user's responsibility to avoid them.
388
389
390 3. Resource Distribution Models
391
392 cgroup controllers implement several resource distribution schemes
393 depending on the resource type and expected use cases.  This section
394 describes major schemes in use along with their expected behaviors.
395
396
397 3-1. Weights
398
399 A parent's resource is distributed by adding up the weights of all
400 active children and giving each the fraction matching the ratio of its
401 weight against the sum.  As only children which can make use of the
402 resource at the moment participate in the distribution, this is
403 work-conserving.  Due to the dynamic nature, this model is usually
404 used for stateless resources.
405
406 All weights are in the range [1, 10000] with the default at 100.  This
407 allows symmetric multiplicative biases in both directions at fine
408 enough granularity while staying in the intuitive range.
409
410 As long as the weight is in range, all configuration combinations are
411 valid and there is no reason to reject configuration changes or
412 process migrations.
413
414 "cpu.weight" proportionally distributes CPU cycles to active children
415 and is an example of this type.
416
417
418 3-2. Limits
419
420 A child can only consume upto the configured amount of the resource.
421 Limits can be over-committed - the sum of the limits of children can
422 exceed the amount of resource available to the parent.
423
424 Limits are in the range [0, max] and defaults to "max", which is noop.
425
426 As limits can be over-committed, all configuration combinations are
427 valid and there is no reason to reject configuration changes or
428 process migrations.
429
430 "io.max" limits the maximum BPS and/or IOPS that a cgroup can consume
431 on an IO device and is an example of this type.
432
433
434 3-3. Protections
435
436 A cgroup is protected to be allocated upto the configured amount of
437 the resource if the usages of all its ancestors are under their
438 protected levels.  Protections can be hard guarantees or best effort
439 soft boundaries.  Protections can also be over-committed in which case
440 only upto the amount available to the parent is protected among
441 children.
442
443 Protections are in the range [0, max] and defaults to 0, which is
444 noop.
445
446 As protections can be over-committed, all configuration combinations
447 are valid and there is no reason to reject configuration changes or
448 process migrations.
449
450 "memory.low" implements best-effort memory protection and is an
451 example of this type.
452
453
454 3-4. Allocations
455
456 A cgroup is exclusively allocated a certain amount of a finite
457 resource.  Allocations can't be over-committed - the sum of the
458 allocations of children can not exceed the amount of resource
459 available to the parent.
460
461 Allocations are in the range [0, max] and defaults to 0, which is no
462 resource.
463
464 As allocations can't be over-committed, some configuration
465 combinations are invalid and should be rejected.  Also, if the
466 resource is mandatory for execution of processes, process migrations
467 may be rejected.
468
469 "cpu.rt.max" hard-allocates realtime slices and is an example of this
470 type.
471
472
473 4. Interface Files
474
475 4-1. Format
476
477 All interface files should be in one of the following formats whenever
478 possible.
479
480   New-line separated values
481   (when only one value can be written at once)
482
483         VAL0\n
484         VAL1\n
485         ...
486
487   Space separated values
488   (when read-only or multiple values can be written at once)
489
490         VAL0 VAL1 ...\n
491
492   Flat keyed
493
494         KEY0 VAL0\n
495         KEY1 VAL1\n
496         ...
497
498   Nested keyed
499
500         KEY0 SUB_KEY0=VAL00 SUB_KEY1=VAL01...
501         KEY1 SUB_KEY0=VAL10 SUB_KEY1=VAL11...
502         ...
503
504 For a writable file, the format for writing should generally match
505 reading; however, controllers may allow omitting later fields or
506 implement restricted shortcuts for most common use cases.
507
508 For both flat and nested keyed files, only the values for a single key
509 can be written at a time.  For nested keyed files, the sub key pairs
510 may be specified in any order and not all pairs have to be specified.
511
512
513 4-2. Conventions
514
515 - Settings for a single feature should be contained in a single file.
516
517 - The root cgroup should be exempt from resource control and thus
518   shouldn't have resource control interface files.  Also,
519   informational files on the root cgroup which end up showing global
520   information available elsewhere shouldn't exist.
521
522 - If a controller implements weight based resource distribution, its
523   interface file should be named "weight" and have the range [1,
524   10000] with 100 as the default.  The values are chosen to allow
525   enough and symmetric bias in both directions while keeping it
526   intuitive (the default is 100%).
527
528 - If a controller implements an absolute resource guarantee and/or
529   limit, the interface files should be named "min" and "max"
530   respectively.  If a controller implements best effort resource
531   guarantee and/or limit, the interface files should be named "low"
532   and "high" respectively.
533
534   In the above four control files, the special token "max" should be
535   used to represent upward infinity for both reading and writing.
536
537 - If a setting has a configurable default value and keyed specific
538   overrides, the default entry should be keyed with "default" and
539   appear as the first entry in the file.
540
541   The default value can be updated by writing either "default $VAL" or
542   "$VAL".
543
544   When writing to update a specific override, "default" can be used as
545   the value to indicate removal of the override.  Override entries
546   with "default" as the value must not appear when read.
547
548   For example, a setting which is keyed by major:minor device numbers
549   with integer values may look like the following.
550
551     # cat cgroup-example-interface-file
552     default 150
553     8:0 300
554
555   The default value can be updated by
556
557     # echo 125 > cgroup-example-interface-file
558
559   or
560
561     # echo "default 125" > cgroup-example-interface-file
562
563   An override can be set by
564
565     # echo "8:16 170" > cgroup-example-interface-file
566
567   and cleared by
568
569     # echo "8:0 default" > cgroup-example-interface-file
570     # cat cgroup-example-interface-file
571     default 125
572     8:16 170
573
574 - For events which are not very high frequency, an interface file
575   "events" should be created which lists event key value pairs.
576   Whenever a notifiable event happens, file modified event should be
577   generated on the file.
578
579
580 4-3. Core Interface Files
581
582 All cgroup core files are prefixed with "cgroup."
583
584   cgroup.procs
585
586         A read-write new-line separated values file which exists on
587         all cgroups.
588
589         When read, it lists the PIDs of all processes which belong to
590         the cgroup one-per-line.  The PIDs are not ordered and the
591         same PID may show up more than once if the process got moved
592         to another cgroup and then back or the PID got recycled while
593         reading.
594
595         A PID can be written to migrate the process associated with
596         the PID to the cgroup.  The writer should match all of the
597         following conditions.
598
599         - Its euid is either root or must match either uid or suid of
600           the target process.
601
602         - It must have write access to the "cgroup.procs" file.
603
604         - It must have write access to the "cgroup.procs" file of the
605           common ancestor of the source and destination cgroups.
606
607         When delegating a sub-hierarchy, write access to this file
608         should be granted along with the containing directory.
609
610   cgroup.controllers
611
612         A read-only space separated values file which exists on all
613         cgroups.
614
615         It shows space separated list of all controllers available to
616         the cgroup.  The controllers are not ordered.
617
618   cgroup.subtree_control
619
620         A read-write space separated values file which exists on all
621         cgroups.  Starts out empty.
622
623         When read, it shows space separated list of the controllers
624         which are enabled to control resource distribution from the
625         cgroup to its children.
626
627         Space separated list of controllers prefixed with '+' or '-'
628         can be written to enable or disable controllers.  A controller
629         name prefixed with '+' enables the controller and '-'
630         disables.  If a controller appears more than once on the list,
631         the last one is effective.  When multiple enable and disable
632         operations are specified, either all succeed or all fail.
633
634   cgroup.events
635
636         A read-only flat-keyed file which exists on non-root cgroups.
637         The following entries are defined.  Unless specified
638         otherwise, a value change in this file generates a file
639         modified event.
640
641           populated
642
643                 1 if the cgroup or its descendants contains any live
644                 processes; otherwise, 0.
645
646
647 5. Controllers
648
649 5-1. CPU
650
651 [NOTE: The interface for the cpu controller hasn't been merged yet]
652
653 The "cpu" controllers regulates distribution of CPU cycles.  This
654 controller implements weight and absolute bandwidth limit models for
655 normal scheduling policy and absolute bandwidth allocation model for
656 realtime scheduling policy.
657
658
659 5-1-1. CPU Interface Files
660
661 All time durations are in microseconds.
662
663   cpu.stat
664
665         A read-only flat-keyed file which exists on non-root cgroups.
666
667         It reports the following six stats.
668
669           usage_usec
670           user_usec
671           system_usec
672           nr_periods
673           nr_throttled
674           throttled_usec
675
676   cpu.weight
677
678         A read-write single value file which exists on non-root
679         cgroups.  The default is "100".
680
681         The weight in the range [1, 10000].
682
683   cpu.max
684
685         A read-write two value file which exists on non-root cgroups.
686         The default is "max 100000".
687
688         The maximum bandwidth limit.  It's in the following format.
689
690           $MAX $PERIOD
691
692         which indicates that the group may consume upto $MAX in each
693         $PERIOD duration.  "max" for $MAX indicates no limit.  If only
694         one number is written, $MAX is updated.
695
696   cpu.rt.max
697
698   [NOTE: The semantics of this file is still under discussion and the
699    interface hasn't been merged yet]
700
701         A read-write two value file which exists on all cgroups.
702         The default is "0 100000".
703
704         The maximum realtime runtime allocation.  Over-committing
705         configurations are disallowed and process migrations are
706         rejected if not enough bandwidth is available.  It's in the
707         following format.
708
709           $MAX $PERIOD
710
711         which indicates that the group may consume upto $MAX in each
712         $PERIOD duration.  If only one number is written, $MAX is
713         updated.
714
715
716 5-2. Memory
717
718 The "memory" controller regulates distribution of memory.  Memory is
719 stateful and implements both limit and protection models.  Due to the
720 intertwining between memory usage and reclaim pressure and the
721 stateful nature of memory, the distribution model is relatively
722 complex.
723
724 While not completely water-tight, all major memory usages by a given
725 cgroup are tracked so that the total memory consumption can be
726 accounted and controlled to a reasonable extent.  Currently, the
727 following types of memory usages are tracked.
728
729 - Userland memory - page cache and anonymous memory.
730
731 - Kernel data structures such as dentries and inodes.
732
733 - TCP socket buffers.
734
735 The above list may expand in the future for better coverage.
736
737
738 5-2-1. Memory Interface Files
739
740 All memory amounts are in bytes.  If a value which is not aligned to
741 PAGE_SIZE is written, the value may be rounded up to the closest
742 PAGE_SIZE multiple when read back.
743
744   memory.current
745
746         A read-only single value file which exists on non-root
747         cgroups.
748
749         The total amount of memory currently being used by the cgroup
750         and its descendants.
751
752   memory.low
753
754         A read-write single value file which exists on non-root
755         cgroups.  The default is "0".
756
757         Best-effort memory protection.  If the memory usages of a
758         cgroup and all its ancestors are below their low boundaries,
759         the cgroup's memory won't be reclaimed unless memory can be
760         reclaimed from unprotected cgroups.
761
762         Putting more memory than generally available under this
763         protection is discouraged.
764
765   memory.high
766
767         A read-write single value file which exists on non-root
768         cgroups.  The default is "max".
769
770         Memory usage throttle limit.  This is the main mechanism to
771         control memory usage of a cgroup.  If a cgroup's usage goes
772         over the high boundary, the processes of the cgroup are
773         throttled and put under heavy reclaim pressure.
774
775         Going over the high limit never invokes the OOM killer and
776         under extreme conditions the limit may be breached.
777
778   memory.max
779
780         A read-write single value file which exists on non-root
781         cgroups.  The default is "max".
782
783         Memory usage hard limit.  This is the final protection
784         mechanism.  If a cgroup's memory usage reaches this limit and
785         can't be reduced, the OOM killer is invoked in the cgroup.
786         Under certain circumstances, the usage may go over the limit
787         temporarily.
788
789         This is the ultimate protection mechanism.  As long as the
790         high limit is used and monitored properly, this limit's
791         utility is limited to providing the final safety net.
792
793   memory.events
794
795         A read-only flat-keyed file which exists on non-root cgroups.
796         The following entries are defined.  Unless specified
797         otherwise, a value change in this file generates a file
798         modified event.
799
800           low
801
802                 The number of times the cgroup is reclaimed due to
803                 high memory pressure even though its usage is under
804                 the low boundary.  This usually indicates that the low
805                 boundary is over-committed.
806
807           high
808
809                 The number of times processes of the cgroup are
810                 throttled and routed to perform direct memory reclaim
811                 because the high memory boundary was exceeded.  For a
812                 cgroup whose memory usage is capped by the high limit
813                 rather than global memory pressure, this event's
814                 occurrences are expected.
815
816           max
817
818                 The number of times the cgroup's memory usage was
819                 about to go over the max boundary.  If direct reclaim
820                 fails to bring it down, the OOM killer is invoked.
821
822           oom
823
824                 The number of times the OOM killer has been invoked in
825                 the cgroup.  This may not exactly match the number of
826                 processes killed but should generally be close.
827
828   memory.stat
829
830         A read-only flat-keyed file which exists on non-root cgroups.
831
832         This breaks down the cgroup's memory footprint into different
833         types of memory, type-specific details, and other information
834         on the state and past events of the memory management system.
835
836         All memory amounts are in bytes.
837
838         The entries are ordered to be human readable, and new entries
839         can show up in the middle. Don't rely on items remaining in a
840         fixed position; use the keys to look up specific values!
841
842           anon
843
844                 Amount of memory used in anonymous mappings such as
845                 brk(), sbrk(), and mmap(MAP_ANONYMOUS)
846
847           file
848
849                 Amount of memory used to cache filesystem data,
850                 including tmpfs and shared memory.
851
852           kernel_stack
853
854                 Amount of memory allocated to kernel stacks.
855
856           slab
857
858                 Amount of memory used for storing in-kernel data
859                 structures.
860
861           sock
862
863                 Amount of memory used in network transmission buffers
864
865           file_mapped
866
867                 Amount of cached filesystem data mapped with mmap()
868
869           file_dirty
870
871                 Amount of cached filesystem data that was modified but
872                 not yet written back to disk
873
874           file_writeback
875
876                 Amount of cached filesystem data that was modified and
877                 is currently being written back to disk
878
879           inactive_anon
880           active_anon
881           inactive_file
882           active_file
883           unevictable
884
885                 Amount of memory, swap-backed and filesystem-backed,
886                 on the internal memory management lists used by the
887                 page reclaim algorithm
888
889           slab_reclaimable
890
891                 Part of "slab" that might be reclaimed, such as
892                 dentries and inodes.
893
894           slab_unreclaimable
895
896                 Part of "slab" that cannot be reclaimed on memory
897                 pressure.
898
899           pgfault
900
901                 Total number of page faults incurred
902
903           pgmajfault
904
905                 Number of major page faults incurred
906
907   memory.swap.current
908
909         A read-only single value file which exists on non-root
910         cgroups.
911
912         The total amount of swap currently being used by the cgroup
913         and its descendants.
914
915   memory.swap.max
916
917         A read-write single value file which exists on non-root
918         cgroups.  The default is "max".
919
920         Swap usage hard limit.  If a cgroup's swap usage reaches this
921         limit, anonymous meomry of the cgroup will not be swapped out.
922
923
924 5-2-2. Usage Guidelines
925
926 "memory.high" is the main mechanism to control memory usage.
927 Over-committing on high limit (sum of high limits > available memory)
928 and letting global memory pressure to distribute memory according to
929 usage is a viable strategy.
930
931 Because breach of the high limit doesn't trigger the OOM killer but
932 throttles the offending cgroup, a management agent has ample
933 opportunities to monitor and take appropriate actions such as granting
934 more memory or terminating the workload.
935
936 Determining whether a cgroup has enough memory is not trivial as
937 memory usage doesn't indicate whether the workload can benefit from
938 more memory.  For example, a workload which writes data received from
939 network to a file can use all available memory but can also operate as
940 performant with a small amount of memory.  A measure of memory
941 pressure - how much the workload is being impacted due to lack of
942 memory - is necessary to determine whether a workload needs more
943 memory; unfortunately, memory pressure monitoring mechanism isn't
944 implemented yet.
945
946
947 5-2-3. Memory Ownership
948
949 A memory area is charged to the cgroup which instantiated it and stays
950 charged to the cgroup until the area is released.  Migrating a process
951 to a different cgroup doesn't move the memory usages that it
952 instantiated while in the previous cgroup to the new cgroup.
953
954 A memory area may be used by processes belonging to different cgroups.
955 To which cgroup the area will be charged is in-deterministic; however,
956 over time, the memory area is likely to end up in a cgroup which has
957 enough memory allowance to avoid high reclaim pressure.
958
959 If a cgroup sweeps a considerable amount of memory which is expected
960 to be accessed repeatedly by other cgroups, it may make sense to use
961 POSIX_FADV_DONTNEED to relinquish the ownership of memory areas
962 belonging to the affected files to ensure correct memory ownership.
963
964
965 5-3. IO
966
967 The "io" controller regulates the distribution of IO resources.  This
968 controller implements both weight based and absolute bandwidth or IOPS
969 limit distribution; however, weight based distribution is available
970 only if cfq-iosched is in use and neither scheme is available for
971 blk-mq devices.
972
973
974 5-3-1. IO Interface Files
975
976   io.stat
977
978         A read-only nested-keyed file which exists on non-root
979         cgroups.
980
981         Lines are keyed by $MAJ:$MIN device numbers and not ordered.
982         The following nested keys are defined.
983
984           rbytes        Bytes read
985           wbytes        Bytes written
986           rios          Number of read IOs
987           wios          Number of write IOs
988
989         An example read output follows.
990
991           8:16 rbytes=1459200 wbytes=314773504 rios=192 wios=353
992           8:0 rbytes=90430464 wbytes=299008000 rios=8950 wios=1252
993
994   io.weight
995
996         A read-write flat-keyed file which exists on non-root cgroups.
997         The default is "default 100".
998
999         The first line is the default weight applied to devices
1000         without specific override.  The rest are overrides keyed by
1001         $MAJ:$MIN device numbers and not ordered.  The weights are in
1002         the range [1, 10000] and specifies the relative amount IO time
1003         the cgroup can use in relation to its siblings.
1004
1005         The default weight can be updated by writing either "default
1006         $WEIGHT" or simply "$WEIGHT".  Overrides can be set by writing
1007         "$MAJ:$MIN $WEIGHT" and unset by writing "$MAJ:$MIN default".
1008
1009         An example read output follows.
1010
1011           default 100
1012           8:16 200
1013           8:0 50
1014
1015   io.max
1016
1017         A read-write nested-keyed file which exists on non-root
1018         cgroups.
1019
1020         BPS and IOPS based IO limit.  Lines are keyed by $MAJ:$MIN
1021         device numbers and not ordered.  The following nested keys are
1022         defined.
1023
1024           rbps          Max read bytes per second
1025           wbps          Max write bytes per second
1026           riops         Max read IO operations per second
1027           wiops         Max write IO operations per second
1028
1029         When writing, any number of nested key-value pairs can be
1030         specified in any order.  "max" can be specified as the value
1031         to remove a specific limit.  If the same key is specified
1032         multiple times, the outcome is undefined.
1033
1034         BPS and IOPS are measured in each IO direction and IOs are
1035         delayed if limit is reached.  Temporary bursts are allowed.
1036
1037         Setting read limit at 2M BPS and write at 120 IOPS for 8:16.
1038
1039           echo "8:16 rbps=2097152 wiops=120" > io.max
1040
1041         Reading returns the following.
1042
1043           8:16 rbps=2097152 wbps=max riops=max wiops=120
1044
1045         Write IOPS limit can be removed by writing the following.
1046
1047           echo "8:16 wiops=max" > io.max
1048
1049         Reading now returns the following.
1050
1051           8:16 rbps=2097152 wbps=max riops=max wiops=max
1052
1053
1054 5-3-2. Writeback
1055
1056 Page cache is dirtied through buffered writes and shared mmaps and
1057 written asynchronously to the backing filesystem by the writeback
1058 mechanism.  Writeback sits between the memory and IO domains and
1059 regulates the proportion of dirty memory by balancing dirtying and
1060 write IOs.
1061
1062 The io controller, in conjunction with the memory controller,
1063 implements control of page cache writeback IOs.  The memory controller
1064 defines the memory domain that dirty memory ratio is calculated and
1065 maintained for and the io controller defines the io domain which
1066 writes out dirty pages for the memory domain.  Both system-wide and
1067 per-cgroup dirty memory states are examined and the more restrictive
1068 of the two is enforced.
1069
1070 cgroup writeback requires explicit support from the underlying
1071 filesystem.  Currently, cgroup writeback is implemented on ext2, ext4
1072 and btrfs.  On other filesystems, all writeback IOs are attributed to
1073 the root cgroup.
1074
1075 There are inherent differences in memory and writeback management
1076 which affects how cgroup ownership is tracked.  Memory is tracked per
1077 page while writeback per inode.  For the purpose of writeback, an
1078 inode is assigned to a cgroup and all IO requests to write dirty pages
1079 from the inode are attributed to that cgroup.
1080
1081 As cgroup ownership for memory is tracked per page, there can be pages
1082 which are associated with different cgroups than the one the inode is
1083 associated with.  These are called foreign pages.  The writeback
1084 constantly keeps track of foreign pages and, if a particular foreign
1085 cgroup becomes the majority over a certain period of time, switches
1086 the ownership of the inode to that cgroup.
1087
1088 While this model is enough for most use cases where a given inode is
1089 mostly dirtied by a single cgroup even when the main writing cgroup
1090 changes over time, use cases where multiple cgroups write to a single
1091 inode simultaneously are not supported well.  In such circumstances, a
1092 significant portion of IOs are likely to be attributed incorrectly.
1093 As memory controller assigns page ownership on the first use and
1094 doesn't update it until the page is released, even if writeback
1095 strictly follows page ownership, multiple cgroups dirtying overlapping
1096 areas wouldn't work as expected.  It's recommended to avoid such usage
1097 patterns.
1098
1099 The sysctl knobs which affect writeback behavior are applied to cgroup
1100 writeback as follows.
1101
1102   vm.dirty_background_ratio
1103   vm.dirty_ratio
1104
1105         These ratios apply the same to cgroup writeback with the
1106         amount of available memory capped by limits imposed by the
1107         memory controller and system-wide clean memory.
1108
1109   vm.dirty_background_bytes
1110   vm.dirty_bytes
1111
1112         For cgroup writeback, this is calculated into ratio against
1113         total available memory and applied the same way as
1114         vm.dirty[_background]_ratio.
1115
1116
1117 P. Information on Kernel Programming
1118
1119 This section contains kernel programming information in the areas
1120 where interacting with cgroup is necessary.  cgroup core and
1121 controllers are not covered.
1122
1123
1124 P-1. Filesystem Support for Writeback
1125
1126 A filesystem can support cgroup writeback by updating
1127 address_space_operations->writepage[s]() to annotate bio's using the
1128 following two functions.
1129
1130   wbc_init_bio(@wbc, @bio)
1131
1132         Should be called for each bio carrying writeback data and
1133         associates the bio with the inode's owner cgroup.  Can be
1134         called anytime between bio allocation and submission.
1135
1136   wbc_account_io(@wbc, @page, @bytes)
1137
1138         Should be called for each data segment being written out.
1139         While this function doesn't care exactly when it's called
1140         during the writeback session, it's the easiest and most
1141         natural to call it as data segments are added to a bio.
1142
1143 With writeback bio's annotated, cgroup support can be enabled per
1144 super_block by setting SB_I_CGROUPWB in ->s_iflags.  This allows for
1145 selective disabling of cgroup writeback support which is helpful when
1146 certain filesystem features, e.g. journaled data mode, are
1147 incompatible.
1148
1149 wbc_init_bio() binds the specified bio to its cgroup.  Depending on
1150 the configuration, the bio may be executed at a lower priority and if
1151 the writeback session is holding shared resources, e.g. a journal
1152 entry, may lead to priority inversion.  There is no one easy solution
1153 for the problem.  Filesystems can try to work around specific problem
1154 cases by skipping wbc_init_bio() or using bio_associate_blkcg()
1155 directly.
1156
1157
1158 D. Deprecated v1 Core Features
1159
1160 - Multiple hierarchies including named ones are not supported.
1161
1162 - All mount options and remounting are not supported.
1163
1164 - The "tasks" file is removed and "cgroup.procs" is not sorted.
1165
1166 - "cgroup.clone_children" is removed.
1167
1168 - /proc/cgroups is meaningless for v2.  Use "cgroup.controllers" file
1169   at the root instead.
1170
1171
1172 R. Issues with v1 and Rationales for v2
1173
1174 R-1. Multiple Hierarchies
1175
1176 cgroup v1 allowed an arbitrary number of hierarchies and each
1177 hierarchy could host any number of controllers.  While this seemed to
1178 provide a high level of flexibility, it wasn't useful in practice.
1179
1180 For example, as there is only one instance of each controller, utility
1181 type controllers such as freezer which can be useful in all
1182 hierarchies could only be used in one.  The issue is exacerbated by
1183 the fact that controllers couldn't be moved to another hierarchy once
1184 hierarchies were populated.  Another issue was that all controllers
1185 bound to a hierarchy were forced to have exactly the same view of the
1186 hierarchy.  It wasn't possible to vary the granularity depending on
1187 the specific controller.
1188
1189 In practice, these issues heavily limited which controllers could be
1190 put on the same hierarchy and most configurations resorted to putting
1191 each controller on its own hierarchy.  Only closely related ones, such
1192 as the cpu and cpuacct controllers, made sense to be put on the same
1193 hierarchy.  This often meant that userland ended up managing multiple
1194 similar hierarchies repeating the same steps on each hierarchy
1195 whenever a hierarchy management operation was necessary.
1196
1197 Furthermore, support for multiple hierarchies came at a steep cost.
1198 It greatly complicated cgroup core implementation but more importantly
1199 the support for multiple hierarchies restricted how cgroup could be
1200 used in general and what controllers was able to do.
1201
1202 There was no limit on how many hierarchies there might be, which meant
1203 that a thread's cgroup membership couldn't be described in finite
1204 length.  The key might contain any number of entries and was unlimited
1205 in length, which made it highly awkward to manipulate and led to
1206 addition of controllers which existed only to identify membership,
1207 which in turn exacerbated the original problem of proliferating number
1208 of hierarchies.
1209
1210 Also, as a controller couldn't have any expectation regarding the
1211 topologies of hierarchies other controllers might be on, each
1212 controller had to assume that all other controllers were attached to
1213 completely orthogonal hierarchies.  This made it impossible, or at
1214 least very cumbersome, for controllers to cooperate with each other.
1215
1216 In most use cases, putting controllers on hierarchies which are
1217 completely orthogonal to each other isn't necessary.  What usually is
1218 called for is the ability to have differing levels of granularity
1219 depending on the specific controller.  In other words, hierarchy may
1220 be collapsed from leaf towards root when viewed from specific
1221 controllers.  For example, a given configuration might not care about
1222 how memory is distributed beyond a certain level while still wanting
1223 to control how CPU cycles are distributed.
1224
1225
1226 R-2. Thread Granularity
1227
1228 cgroup v1 allowed threads of a process to belong to different cgroups.
1229 This didn't make sense for some controllers and those controllers
1230 ended up implementing different ways to ignore such situations but
1231 much more importantly it blurred the line between API exposed to
1232 individual applications and system management interface.
1233
1234 Generally, in-process knowledge is available only to the process
1235 itself; thus, unlike service-level organization of processes,
1236 categorizing threads of a process requires active participation from
1237 the application which owns the target process.
1238
1239 cgroup v1 had an ambiguously defined delegation model which got abused
1240 in combination with thread granularity.  cgroups were delegated to
1241 individual applications so that they can create and manage their own
1242 sub-hierarchies and control resource distributions along them.  This
1243 effectively raised cgroup to the status of a syscall-like API exposed
1244 to lay programs.
1245
1246 First of all, cgroup has a fundamentally inadequate interface to be
1247 exposed this way.  For a process to access its own knobs, it has to
1248 extract the path on the target hierarchy from /proc/self/cgroup,
1249 construct the path by appending the name of the knob to the path, open
1250 and then read and/or write to it.  This is not only extremely clunky
1251 and unusual but also inherently racy.  There is no conventional way to
1252 define transaction across the required steps and nothing can guarantee
1253 that the process would actually be operating on its own sub-hierarchy.
1254
1255 cgroup controllers implemented a number of knobs which would never be
1256 accepted as public APIs because they were just adding control knobs to
1257 system-management pseudo filesystem.  cgroup ended up with interface
1258 knobs which were not properly abstracted or refined and directly
1259 revealed kernel internal details.  These knobs got exposed to
1260 individual applications through the ill-defined delegation mechanism
1261 effectively abusing cgroup as a shortcut to implementing public APIs
1262 without going through the required scrutiny.
1263
1264 This was painful for both userland and kernel.  Userland ended up with
1265 misbehaving and poorly abstracted interfaces and kernel exposing and
1266 locked into constructs inadvertently.
1267
1268
1269 R-3. Competition Between Inner Nodes and Threads
1270
1271 cgroup v1 allowed threads to be in any cgroups which created an
1272 interesting problem where threads belonging to a parent cgroup and its
1273 children cgroups competed for resources.  This was nasty as two
1274 different types of entities competed and there was no obvious way to
1275 settle it.  Different controllers did different things.
1276
1277 The cpu controller considered threads and cgroups as equivalents and
1278 mapped nice levels to cgroup weights.  This worked for some cases but
1279 fell flat when children wanted to be allocated specific ratios of CPU
1280 cycles and the number of internal threads fluctuated - the ratios
1281 constantly changed as the number of competing entities fluctuated.
1282 There also were other issues.  The mapping from nice level to weight
1283 wasn't obvious or universal, and there were various other knobs which
1284 simply weren't available for threads.
1285
1286 The io controller implicitly created a hidden leaf node for each
1287 cgroup to host the threads.  The hidden leaf had its own copies of all
1288 the knobs with "leaf_" prefixed.  While this allowed equivalent
1289 control over internal threads, it was with serious drawbacks.  It
1290 always added an extra layer of nesting which wouldn't be necessary
1291 otherwise, made the interface messy and significantly complicated the
1292 implementation.
1293
1294 The memory controller didn't have a way to control what happened
1295 between internal tasks and child cgroups and the behavior was not
1296 clearly defined.  There were attempts to add ad-hoc behaviors and
1297 knobs to tailor the behavior to specific workloads which would have
1298 led to problems extremely difficult to resolve in the long term.
1299
1300 Multiple controllers struggled with internal tasks and came up with
1301 different ways to deal with it; unfortunately, all the approaches were
1302 severely flawed and, furthermore, the widely different behaviors
1303 made cgroup as a whole highly inconsistent.
1304
1305 This clearly is a problem which needs to be addressed from cgroup core
1306 in a uniform way.
1307
1308
1309 R-4. Other Interface Issues
1310
1311 cgroup v1 grew without oversight and developed a large number of
1312 idiosyncrasies and inconsistencies.  One issue on the cgroup core side
1313 was how an empty cgroup was notified - a userland helper binary was
1314 forked and executed for each event.  The event delivery wasn't
1315 recursive or delegatable.  The limitations of the mechanism also led
1316 to in-kernel event delivery filtering mechanism further complicating
1317 the interface.
1318
1319 Controller interfaces were problematic too.  An extreme example is
1320 controllers completely ignoring hierarchical organization and treating
1321 all cgroups as if they were all located directly under the root
1322 cgroup.  Some controllers exposed a large amount of inconsistent
1323 implementation details to userland.
1324
1325 There also was no consistency across controllers.  When a new cgroup
1326 was created, some controllers defaulted to not imposing extra
1327 restrictions while others disallowed any resource usage until
1328 explicitly configured.  Configuration knobs for the same type of
1329 control used widely differing naming schemes and formats.  Statistics
1330 and information knobs were named arbitrarily and used different
1331 formats and units even in the same controller.
1332
1333 cgroup v2 establishes common conventions where appropriate and updates
1334 controllers so that they expose minimal and consistent interfaces.
1335
1336
1337 R-5. Controller Issues and Remedies
1338
1339 R-5-1. Memory
1340
1341 The original lower boundary, the soft limit, is defined as a limit
1342 that is per default unset.  As a result, the set of cgroups that
1343 global reclaim prefers is opt-in, rather than opt-out.  The costs for
1344 optimizing these mostly negative lookups are so high that the
1345 implementation, despite its enormous size, does not even provide the
1346 basic desirable behavior.  First off, the soft limit has no
1347 hierarchical meaning.  All configured groups are organized in a global
1348 rbtree and treated like equal peers, regardless where they are located
1349 in the hierarchy.  This makes subtree delegation impossible.  Second,
1350 the soft limit reclaim pass is so aggressive that it not just
1351 introduces high allocation latencies into the system, but also impacts
1352 system performance due to overreclaim, to the point where the feature
1353 becomes self-defeating.
1354
1355 The memory.low boundary on the other hand is a top-down allocated
1356 reserve.  A cgroup enjoys reclaim protection when it and all its
1357 ancestors are below their low boundaries, which makes delegation of
1358 subtrees possible.  Secondly, new cgroups have no reserve per default
1359 and in the common case most cgroups are eligible for the preferred
1360 reclaim pass.  This allows the new low boundary to be efficiently
1361 implemented with just a minor addition to the generic reclaim code,
1362 without the need for out-of-band data structures and reclaim passes.
1363 Because the generic reclaim code considers all cgroups except for the
1364 ones running low in the preferred first reclaim pass, overreclaim of
1365 individual groups is eliminated as well, resulting in much better
1366 overall workload performance.
1367
1368 The original high boundary, the hard limit, is defined as a strict
1369 limit that can not budge, even if the OOM killer has to be called.
1370 But this generally goes against the goal of making the most out of the
1371 available memory.  The memory consumption of workloads varies during
1372 runtime, and that requires users to overcommit.  But doing that with a
1373 strict upper limit requires either a fairly accurate prediction of the
1374 working set size or adding slack to the limit.  Since working set size
1375 estimation is hard and error prone, and getting it wrong results in
1376 OOM kills, most users tend to err on the side of a looser limit and
1377 end up wasting precious resources.
1378
1379 The memory.high boundary on the other hand can be set much more
1380 conservatively.  When hit, it throttles allocations by forcing them
1381 into direct reclaim to work off the excess, but it never invokes the
1382 OOM killer.  As a result, a high boundary that is chosen too
1383 aggressively will not terminate the processes, but instead it will
1384 lead to gradual performance degradation.  The user can monitor this
1385 and make corrections until the minimal memory footprint that still
1386 gives acceptable performance is found.
1387
1388 In extreme cases, with many concurrent allocations and a complete
1389 breakdown of reclaim progress within the group, the high boundary can
1390 be exceeded.  But even then it's mostly better to satisfy the
1391 allocation from the slack available in other groups or the rest of the
1392 system than killing the group.  Otherwise, memory.max is there to
1393 limit this type of spillover and ultimately contain buggy or even
1394 malicious applications.
1395
1396 Setting the original memory.limit_in_bytes below the current usage was
1397 subject to a race condition, where concurrent charges could cause the
1398 limit setting to fail. memory.max on the other hand will first set the
1399 limit to prevent new charges, and then reclaim and OOM kill until the
1400 new limit is met - or the task writing to memory.max is killed.
1401
1402 The combined memory+swap accounting and limiting is replaced by real
1403 control over swap space.
1404
1405 The main argument for a combined memory+swap facility in the original
1406 cgroup design was that global or parental pressure would always be
1407 able to swap all anonymous memory of a child group, regardless of the
1408 child's own (possibly untrusted) configuration.  However, untrusted
1409 groups can sabotage swapping by other means - such as referencing its
1410 anonymous memory in a tight loop - and an admin can not assume full
1411 swappability when overcommitting untrusted jobs.
1412
1413 For trusted jobs, on the other hand, a combined counter is not an
1414 intuitive userspace interface, and it flies in the face of the idea
1415 that cgroup controllers should account and limit specific physical
1416 resources.  Swap space is a resource like all others in the system,
1417 and that's why unified hierarchy allows distributing it separately.