写在前面

因为CGroup是内核中的一种机制，那么在Android Oreo及以前的版本，Android已经对CGroup进行支持，但有诸多限制。在Andorid Pie以后CGroup的使用将会更灵活。Android Pie及更高版本支持CGroup抽象层与任务配置文件搭配使用，在此基础上开发者可以对控制组中的任务进行限制和监控。

注意！接下来我们将基于Android Pie及其更高的版本进行梳理，博文中的代码参考基于最新的master分支。

一、Android CGroup描述文件

CGroup会在系统early-init阶段初始化，包括CGroupV1和CGroupV2子系统的挂载路径，权限等。关于子系统的配置都定义在cgroups.json描述文件中，cgroup的初始化就是依据cgroups.json来进行初始化。

1.1 描述文件示例

aosp/system/core/libprocessgroup/profiles/cgroups.json

1 {
2   "Cgroups": [
3     {
4       "Controller": "blkio",
5       "Path": "/dev/blkio",
6       "Mode": "0775",
7       "UID": "system",
8       "GID": "system"
9     },
10     {
11       "Controller": "cpu",
12       "Path": "/dev/cpuctl",
13       "Mode": "0755",
14       "UID": "system",
15       "GID": "system"
16     },
17     {
18       "Controller": "cpuset",
19       "Path": "/dev/cpuset",
20       "Mode": "0755",
21       "UID": "system",
22       "GID": "system"
23     },
24     {
25       "Controller": "memory",
26       "Path": "/dev/memcg",
27       "Mode": "0700",
28       "UID": "root",
29       "GID": "system",
30       "Optional": true
31     }
32   ],
33   "Cgroups2": {
34     "Path": "/sys/fs/cgroup",
35     "Mode": "0775",
36     "UID": "system",
37     "GID": "system",
38     "Controllers": [
39       {
40         "Controller": "freezer",
41         "Path": "."
42       }
43     ]
44   }
45 }
46

1.1.1 Cgroups

1.1.2 Cgroups2

1.1.3 端上路径

1.2 CGroup子系统描述文件语法规则

{

????????"CGroupV1":

????????[

? ????????? ? ? {

? ? ????????? ? ? ? ? ? "Controller":"控制器名称",

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? "Path":"控制器挂载路径",

? ? ? ????????? ? ? ? ? "Mode":"访问权限",

? ? ? ? ????????? ? ? ? "UID":"用户ID",

? ? ? ? ????????? ? ? ? "GID":"用户组ID",

? ? ? ? ????????? ? ? ? "Optional":是否忽略内核不支持的控制器子系统

? ? ????????? ? },

? ? ????????? ? ......

? ? ? ? ]，

????????"CGroupV2":

? ? ? ? ?{

? ? ? ? ? ? ? ? "Path":"控制器挂载路径",

? ? ? ? ? ? ? ? "Mode":"访问权限",

????????????????"UID":"用户ID",

????????????????"GID":"用户组ID",

????????????????"Controller":

? ? ? ? ? ? ? ? [

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? {

? ? ????????? ? ? ????????? ? ? "Controller":"控制器名称",

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? "Path":".",

? ? ? ????????????????? ? ? ? ? "Mode":"访问权限",

? ? ? ? ????????? ????????? ? ? "UID":"用户ID",

? ? ? ? ????????????????? ? ? ? "GID":"用户组ID"

? ? ????????? ? ????????},

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ......

? ? ? ? ? ? ? ? ]

? ? ? ? }

}

CGroup版本：Cgroups指cgroup v1和Cgroups2指cgroup v2。在cgroup v2中，所有的控制器子系统均挂载在同一路径下（/sys/fs/cgroup）。

控制器名称：控制器名称一般跟随内核中支持的控制器名来定义。

挂载路径：因为内核中的cgroup通过虚拟文件系统将控制节点暴露给用户空间，所以要制定控制器的挂在路径。

访问模式：也就是我们常见的访问权限。（可选）

UID：用户ID。（可选）

GID：用户组ID。（可选）

Optional：（可选）选择属性，设置为true，表示系统忽略内核不支持的cgroup子系统。这部分是由于必要的，因为有些平台释放的内核有可能会定制，或者对内核控制器子系统的支持情况也不尽相同。

二、Android CGroup配置文件

配置文件的使用是最关键的，也是大部分开发者需要花费时间对cgroup控制器进行tuning的地方。这个文件用于描述应用于进程或任务（线程）上的规则。API如SetTaskProfiles和SetProcessProfiles会根据下面配置文件中定义的规则分别用于操作任务（线程）和进程。

2.1 配置文件示例

aosp/system/core/libprocessgroup/profiles/task_profiles.json

{
  "Attributes": [
    {
      "Name": "LowCapacityCPUs",
      "Controller": "cpuset",
      "File": "background/cpus"
    },
    ......
  ],

  "Profiles": [
    {
      "Name": "HighEnergySaving",
      "Actions": [
        {
          "Name": "JoinCgroup",
          "Params":
          {
            "Controller": "cpu",
            "Path": "background"
          }
        }
      ]
    },
    ......
  ],

  "AggregateProfiles": [
    {
      "Name": "SCHED_SP_DEFAULT",
      "Profiles": [ "TimerSlackNormal" ]
    },
    ......
  ]
}

2.2 配置文件语法规则

2.2.1 Attributes配置语法规则

Attributes为特定的cgroup文件指定一个名称，它是Profiles中定义的引用，仅在Framework层需要直接访问相应文件，或Framework无法通过抽象层去使用Profiles时使用。在所有其他情况下，请使用任务配置文件；它们可以更好地分离所需行为及其实现详情。

? "Attributes": [
? ? {
? ? ? "Name": "?Attribute名称",
? ? ? "Controller": "控制器名称",
? ? ? "File": "对应控制下的特定文件名"
? ? },
? ? ......

2.2.2 Profiles配置语法规则

下面是其中一个profile段的示例：

? "Profiles": [
? ? {
? ? ? "Name": "profile名称",
? ? ? "Actions": [
? ? ? ? {
? ? ? ? ? "Name": "指定操作",
? ? ? ? ? "Params":
? ? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? "Controller": "cgroup.json中的cgroup控制器名称",
? ? ? ? ? ? "Path": "group 控制器层次结构中的子控制组路径"
? ? ? ? ? }
? ? ? ? }
? ? ? ]
? ? },

2.2.3 AggregateProfiles配置语法规则

Android 12 及更高版本新增?AggregateProfiles?部分，是对Profile段的聚合，每个聚合Profile段都是一个或多个Profile段的别名。

? "AggregateProfiles": [
? ? {
? ? ? "Name": "聚合Profile的别名",
? ? ? "Profiles": [ 所包含的所有Profile名称]
? ? },
? ? ......
? ]

三、profile触发方法

Android12及其的更高的版本需要使用task_profiles命令来激活profile配置。

task_profiles MaxPerformance

init.xxx.rc文件中的配置如下：

在Android 12以前使用writepid命令，如下：

writepid /dev/cpuctl/top-app/tasks

?Android 12以后writepid命令将不再使用。

四、Android CGroup API介绍

类型	API 和定义
profile操作相关函数 aosp/system/core/libprocessgroup/include/processgroup/processgroup.h
`bool`	`SetTaskProfiles(int tid,?const std::vector& profiles)` 将?`profiles`?中指定的任务配置文件应用于由线程 ID (tid) 使用其?`tid`?参数指定的线程。
`bool`	`SetProcessProfiles(uid_t uid,?pid_t pid,?const std::vector& profiles)` 将?`profiles`?中指定的任务配置文件应用于由其用户 ID 和进程 ID 使用?`uid`?和?`pid`?参数指定的进程
`bool`	`CgroupGetControllerPath(const std::string& cgroup_name,?std::string* path)` 返回值指示?`cgroup_name`?指定的 cgroup 控制器是否存在；如果为?`true`，则将?`path`?变量设为该 cgroup 的根
`bool`	`CgroupGetAttributePath(const std::string& attr_name,?std::string* path)` 返回值指示?`attr_name`?指定的配置文件属性是否存在；如果为?`true`，则将?`path`?变量设为与该配置文件属性相关联的文件的路径。
`bool`	`CgroupGetAttributePathForTask(const std::string& attr_name,?int tid,?std::string* path)` 返回值指示?`attr_name`?指定的配置文件属性是否存在；如果为?`true`，则将?`path`?变量设为与该配置文件属性相关联的文件的路径，以及由其线程 ID 使用?`tid`?参数指定的线程。
`bool`	`UsePerAppMemcg()` 返回值指示系统是否配置为使用应用级别内存 cgroup。

五、其他

在Android12及更高的版本中，我们可以根据AndroidAPI级别或从Vendor，来修改胡哦替换默认cgroup.json和task_profiles.json文件。

前面已经贴出了端上的配置文件的路径，常见如下如下：

/system/etc/cgroups.json
/system/etc/task_profiles.json

/system/etc/task_profiles/task_profiles_<API level>.json
/system/etc/task_profiles/cgroups_<API level>.json
/vendor/etc/cgroups.json
/vendor/etc/task_profiles.json

Android 系统会按照以下顺序加载 cgroup 和 task_profile 文件：