Windows进程CPU、内存等资源限制

Windows自身没有提供类似Linux cgroup的能力来限制进程或进程组的资源占用,进程CPU/IO/内存/网络等资源的控制只能由自己实现。目前已有第三方的实现,主要是限制进程CPU的占用,如文档 < 21 Best Ways to Limit the CPU Usage of a Process > 所描述的BES,Process Tamer等软件。自Windows 8及Server 2012开始Windows系统有提供以job为单位的CPU占用及内存上限设置,之前的版本则只能以进程或线程为单位进行限制。

进程CPU占用限制方案

即时轮询系统所有进程(线程)的CPU占用,当发现所设定进程有超标时强制暂停进程所有线程的执行,然后在适当的时机再恢复执行。其中所涉及技术点:

进程CPU占用查询 GetProcessTimes

BOOL GetProcessTimes(
  [in]  HANDLE     hProcess,
  [out] LPFILETIME lpCreationTime,
  [out] LPFILETIME lpExitTime,
  [out] LPFILETIME lpKernelTime,
  [out] LPFILETIME lpUserTime
);

此函数可以获取进程从创建至当前的总运行时间及总的CPU时间,(KernelTime + UserTime) < 系统CPU数 * (当前时间 - CreationTime)

线程CPU占用查询 GetThreadTimes

BOOL GetThreadTimes(
  [in]  HANDLE     hThread,
  [out] LPFILETIME lpCreationTime,
  [out] LPFILETIME lpExitTime,
  [out] LPFILETIME lpKernelTime,
  [out] LPFILETIME lpUserTime
);

QueryThreadCycleTime可以提供更精准的CPU时间数据,单位为CPU时钟周期

BOOL QueryThreadCycleTime(
  [in]  HANDLE   ThreadHandle,
  [out] PULONG64 CycleTime
);

线程暂停及恢复

Windows平台没有提供暂停整个进程的支持函数,只能以线程为单位来操作,即SuspendThread及ResumeThread:

DWORD SuspendThread(
  [in] HANDLE hThread
);
DWORD ResumeThread(
  [in] HANDLE hThread
);

CPU亲和性设置: SetProcessAffinityMask

BOOL SetProcessAffinityMask(
  [in] HANDLE    hProcess,
  [in] DWORD_PTR dwProcessAffinityMask
);

此函数可以限定进程及其所有线程所能使用的CPU,故一定程序上亦限定了进程最大的系统CPU占用率。

DWORD_PTR SetThreadAffinityMask(
  [in] HANDLE    hThread,
  [in] DWORD_PTR dwThreadAffinityMask
);

此函数可单独限制特定线程的CPU亲和性。

进程优先级设置: SetPriorityClass

优先级解决的是优先运行及退让CPU的问题,本质上并不能限定CPU占用,只是优先级高于当前任务的忙碌的时候,当前进程会主动退让CPU 线程优先级设置:SetThreadPriority

BOOL SetThreadPriority(
  [in] HANDLE hThread,
  [in] int    nPriority
);

Job Objects

Windows系统提供了Job的概念用以管理多个进程,可以限制Job对象内所有进程及期线程的CPU核心占用、CPU占用及内存分配上限等,均通过SetInformationJobObject来实现,具体的CPU限制由JOBOBJECT_CPU_RATE_CONTROL_INFORMATION管理,内存限制则由JOBOBJECT_EXTENDED_LIMIT_INFORMATION来管理。

BOOL SetInformationJobObject(
  [in] HANDLE             hJob,
  [in] JOBOBJECTINFOCLASS JobObjectInformationClass,
  [in] LPVOID             lpJobObjectInformation,
  [in] DWORD              cbJobObjectInformationLength
);

需要注意的是CPU占用设置只有Windows 8及Server 2012之后的版本有效。

CPU Sets

此部分只限定了CPU Affinity属性

实验验证

可以直接利用开源项目go-winjob验证,验证系统Windows 8 x64,go-winjob git repo: https://github.com/kolesnikovae/go-winjob

验证程序

#include &lt;stdio.h&gt;
#include &lt;stdlib.h&gt;

void main(int argc, char *argv[])
{
        unsigned long total = 0, count = 0, i = 0;

        while (1) {
                if (malloc(1024)) {
                        total += 1024;
                        count++;
                }
                if (!(++i &amp; 4095))
                        printf(&quot;alloc: %u size: %u bytes\n&quot;, count, total);
    }
}

无限制

在无限制的情况下,此进程会占满一个CPU核心,commit内存总占用达2G CPUStress unlimited

单一进程

在设定CPU上限16%及内存16M上限之后,结果如下: CPUStress single process examples/job_object.go按如下修改:

var limits = []winjob.Limit{
        winjob.WithBreakawayOK(),
        winjob.WithKillOnJobClose(),
        winjob.WithActiveProcessLimit(3),
        winjob.WithProcessTimeLimit(10 * time.Second),
        winjob.WithCPUHardCapLimit(1600),        // 16%
        winjob.WithProcessMemoryLimit(16 &lt;&lt; 20), // 16MB
        winjob.WithWriteClipboardLimit(),
}

const defaultCommand = &quot;.\\CPUStress.exe&quot;

多进程(双进程)

将winjob.WithProcessMemoryLimit 改为 winjob.WithJobMemoryLimit,后者表示此job内所有进程要占用的总内存限制:

var limits = []winjob.Limit{
        winjob.WithBreakawayOK(),
        winjob.WithKillOnJobClose(),
        winjob.WithActiveProcessLimit(3),
        winjob.WithProcessTimeLimit(10 * time.Second),
        winjob.WithCPUHardCapLimit(1600),    // 16%
        winjob.WithJobMemoryLimit(16 &lt;&lt; 20), // 16MB
        winjob.WithWriteClipboardLimit(),
}

验证结果如下: CPUStress 2-processes CPUStress 2-processes

winjob example代码:

// +build windows

package main

import (
        &quot;encoding/json&quot;
        &quot;log&quot;
        &quot;os&quot;
        &quot;os/exec&quot;
        &quot;os/signal&quot;
        &quot;time&quot;

        &quot;golang.org/x/sys/windows&quot;

        &quot;github.com/kolesnikovae/go-winjob&quot;
)

var limits = []winjob.Limit{
        winjob.WithBreakawayOK(),
        winjob.WithKillOnJobClose(),
        winjob.WithActiveProcessLimit(3),
        winjob.WithProcessTimeLimit(10 * time.Second),
        winjob.WithCPUHardCapLimit(1600),    // 16%
        winjob.WithJobMemoryLimit(16 &lt;&lt; 20), // 16MB
        winjob.WithWriteClipboardLimit(),
}

const defaultCommand = &quot;.\\CPUStress.exe&quot;
const stressCommand  = &quot;.\\CPUStressX64.exe&quot;

func main() {
        job, err := winjob.Create(&quot;&quot;, limits...)
        if err != nil {
                log.Fatalf(&quot;Create: %v&quot;, err)
        }

        cmd := exec.Command(defaultCommand)
        cmd.Stderr = os.Stderr
        cmd.SysProcAttr = &amp;windows.SysProcAttr{
                CreationFlags: windows.CREATE_SUSPENDED,
        }
        if err := cmd.Start(); err != nil {
                log.Fatalf(&quot;Start: %v&quot;, err)
        }

        stress := exec.Command(stressCommand)
        stress.Stderr = os.Stderr
        stress.SysProcAttr = &amp;windows.SysProcAttr{
                CreationFlags: windows.CREATE_SUSPENDED,
        }
        if err := stress.Start(); err != nil {
                log.Fatalf(&quot;Start: %v&quot;, err)
        }

        s := make(chan os.Signal, 1)
        signal.Notify(s, os.Interrupt)

        c := make(chan winjob.Notification)
        subscription, err := winjob.Notify(c, job)
        if err != nil {
                log.Fatalf(&quot;Notify: %v&quot;, err)
        }

        done := make(chan struct{})
        go func() {
                defer close(done)
                ticker := time.NewTicker(time.Second * 5)
                defer ticker.Stop()
                var counters winjob.Counters
                for {
                        select {
                        case &lt;-s:
                                log.Println(&quot;Closing job object&quot;)
                                if err := job.Close(); err != nil {
                                        log.Fatal(err)
                                }
                                log.Println(&quot;Closing subscription&quot;)
                                if err := subscription.Close(); err != nil {
                                        log.Fatal(err)
                                }
                                return

                        case n, ok := &lt;-c:
                                if ok {
                                        log.Printf(&quot;Notification: %#v\n&quot;, n)
                                } else if err := subscription.Err(); err != nil {
                                        log.Fatalf(&quot;Subscription: %v&quot;, err)
                                }

                        case &lt;-ticker.C:
                                if err := job.QueryCounters(&amp;counters); err != nil {
                                        log.Fatalf(&quot;QueryCounters: %v&quot;, err)
                                }
                                b, err := json.MarshalIndent(counters, &quot;&quot;, &quot;\t&quot;)
                                if err != nil {
                                        log.Fatal(err)
                                }
                                log.Printf(&quot;Counters: \n%s\n&quot;, b)
                        }
                }
        }()

        if err := job.Assign(cmd.Process); err != nil {
                log.Fatalf(&quot;Assign: %v&quot;, err)
        }
        if err := winjob.Resume(cmd); err != nil {
                log.Fatalf(&quot;Resume: %v&quot;, err)
        }

        if err := job.Assign(stress.Process); err != nil {
                log.Fatalf(&quot;Assign: %v&quot;, err)
        }
        if err := winjob.Resume(stress); err != nil {
                log.Fatalf(&quot;Resume: %v&quot;, err)
        }

        if err := cmd.Wait(); err != nil {
                log.Fatalf(&quot;Wait: %v&quot;, err)
        }
        if err := stress.Wait(); err != nil {
                log.Fatalf(&quot;Wait: %v&quot;, err)
        }

        // Wait for a signal.
        &lt;-done
}

参考链接

  1. 21 Best Ways to Limit the CPU Usage of a Process
  2. MSDN: Windows Process and Thread Functions
  3. MSDN: CPU Sets
  4. GetThreadTimes

61,795 条评论

  1. Коллеги-геймеры, доброго времени суток! На выходных наткнулся на обсуждение старых хитов и решил перекачать старую добрую игруху.

    Современные проекты чет не радуют, а тут как раз нашел актуальный билд с нормальной оптимизацией. У меня на десятке полетело без проблем. Особенно порадовало, что установка в один клик.

    Если кому тоже приспичило поиграть, инфу по установке можете глянуть тут: [url=https://x.com/SupremeGamesRU/status/2045255134356148398]Twitter[/url] . Пользуйтесь, пока ссылка живая.

  2. Суть капельницы заключается в том, чтобы быстро ввести в организм необходимые растворы, которые помогают восстановить водно-солевой баланс, очищают организм от токсинов, ускоряют обмен веществ и снижают нагрузку на внутренние органы. Врачи-наркологи используют специальные составы, которые включают в себя жидкости, электролиты, витамины и лекарственные средства для снятия симптомов похмелья.
    Исследовать вопрос подробнее – http://kapelnicza-ot-pokhmelya-nizhnij-novgorod-2.ru

  3. If you’re in Ponte Vedra Beach and looking best garage door repair near me, Wagmore Garage Doors is the genuine bargain. They appeared same-day for a damaged springtime, tuned the opener, and left every little thing balanced and whisper-quiet garage door repair

  4. Домашний формат ценят не только за удобство. Он помогает начать лечение анонимно, без дороги, без ожидания и без лишнего стресса для пациента. Для многих семей именно выездной наркологическая маршрут становится первой точкой, с которой начинается более серьёзное восстановление: обсуждаются не только снятие острых симптомов, но и кодирование, реабилитация, повторная консультация, а при необходимости — и маршруты помощи при наркомании. Особенно это актуально, если человек употребляет давно, уже несколько лет сталкивается со срывами и сам замечает, что проблема перестала ограничиваться только плохим самочувствием после алкоголя.
    Углубиться в тему – [url=https://narkolog-na-dom-voronezh-2.ru/]нарколог на дом воронеж[/url]

  5. Необходимость обращения за наркологической помощью определяется по совокупности симптомов и их выраженности. При ухудшении состояния важно ориентироваться на объективные признаки, а не ждать самостоятельного улучшения.
    Подробнее – [url=https://narkologicheskaya-pomoshh-nizhnij-novgorod-8.ru/]скорая наркологическая помощь в нижнем новгороде[/url]

  6. Наркологический стационар — это специализированное медицинское учреждение, предназначенное для лечения и реабилитации пациентов с зависимостью от алкоголя, наркотиков и других психоактивных веществ. В Санкт-Петербурге существует множество таких учреждений, которые предоставляют комплексную помощь людям, страдающим от зависимости. Лечение в стационаре часто является первым шагом на пути к выздоровлению, особенно в случаях тяжелых зависимостей, когда амбулаторное лечение может не дать должного эффекта. В случае запоя или хронического алкоголизма стационарное лечение может стать необходимым, особенно если выезд на дом не позволяет должным образом контролировать процесс восстановления.
    Детальнее – [url=https://narkologicheskij-staczionar-sankt-peterburg-3.ru/]www.domen.ru[/url]

  7. Капельница от похмелья — это медицинская процедура, направленная на быстрое восстановление организма после алкогольной интоксикации. Она помогает устранить обезвоживание, нормализовать обменные процессы и снизить токсическую нагрузку на внутренние органы. В отличие от домашних методов, инфузионная терапия действует напрямую через кровоток, обеспечивая более быстрый и выраженный эффект.
    Узнать больше – http://kapelnicza-ot-pokhmelya-samara-8.ru/

  8. Капельница действует быстро благодаря тому, что активные вещества вводятся непосредственно в кровь, минуя желудочно-кишечный тракт. Это позволяет быстро уменьшить симптомы, такие как головная боль, тошнота, слабость, а также нормализовать работу печени и почек, которые страдают от длительного употребления алкоголя. В некоторых случаях, если требуется длительное наблюдение, пациент может быть направлен в стационар, и лечение может продолжаться на летний период с более тщательным контролем состояния.
    Исследовать вопрос подробнее – [url=https://kapelnica-ot-zapoya-nizhnij-novgorod-5.ru/]капельницы от запоя вызов город[/url]

  9. I have actually been searching for a super experienced St. Augustine Realtor and Shelby Hodges Group hands down sticks out in St Augustine. Their local knowledge, responsiveness, and performance history made my home search a lot smoother realtor

  10. Запрос на выезд врача связан не только с классическим запоем. На практике домашняя помощь нужна в разных ситуациях, когда организму уже трудно компенсировать последствия употребления, а откладывание визита увеличивает риск осложнений.
    Подробнее тут – [url=https://narkolog-na-dom-voronezh-2.ru/]запой нарколог на дом воронеж[/url]

  11. Капельница от похмелья — это медицинская процедура, направленная на быстрое восстановление организма после алкогольной интоксикации. Ее состав подбирается индивидуально с учетом состояния пациента, степени обезвоживания, выраженности симптомов и наличия сопутствующих заболеваний. В отличие от самостоятельных попыток «отпиться» или принять таблетки, внутривенное введение растворов позволяет действующим веществам сразу поступать в кровь, минуя желудочно-кишечный тракт, что обеспечивает более быстрый и выраженный эффект.
    Получить дополнительные сведения – [url=https://kapelnicza-ot-pokhmelya-samara-7.ru/]капельница от похмелья цена самара[/url]

  12. Процедура проводится опытными наркологами, которые подбирают необходимое лечение на основе индивидуальных особенностей пациента. В клинике «Частный медик 24» применяются только эффективные и безопасные препараты, которые помогают организму восстановиться и избавиться от токсинов. Важно помнить, что капельница от похмелья — это не просто временное облегчение, а важный шаг к долгосрочному восстановлению организма и профилактике алкоголизма.
    Подробнее можно узнать тут – [url=https://kapelnicza-ot-pokhmelya-ekaterinburg-5.ru/]капельница от похмелья на дом[/url]

  13. Срочный домашний выезд особенно важен для семей, которые уже сталкивались с тяжёлыми последствиями алкоголизма и понимают, что обычные попытки «отпаивания» не решают проблему. Врач оценивает не только факт употребления, но и длительность запоя, возраст, наличие хронических болезней, уже принятые медикаменты, риск абстинентного синдрома, состояние сердца и общую нагрузку на организм. Такой формат позволяет анонимно вызвать специалиста, быстро провести необходимые вмешательства и определить, нужен ли только домашний вывод из острого состояния или дальше потребуется кодирование, повторная консультация, реабилитация либо более широкий маршрут помощи при наркомании.
    Разобраться лучше – [url=https://narkolog-na-dom-voronezh-3.ru/]вызвать нарколога на дом воронеж[/url]

发表回复

您的邮箱地址不会被公开。 必填项已用 * 标注