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

61,624 条评论

  1. Капельница от похмелья — это не просто средство для снятия симптомов, но и эффективный способ быстрого восстановления организма после алкогольной интоксикации. В наркологической клинике «Частный медик 24» в Екатеринбурге мы предоставляем услугу выезда нарколога на дом, что позволяет пациентам получить необходимую медицинскую помощь, не покидая комфорт своей обстановки. Это особенно важно в случае, если состояние пациента серьёзно ухудшилось, и он не может поехать в клинику самостоятельно.
    Детальнее – [url=https://kapelnicza-ot-pokhmelya-ekaterinburg-7.ru/]капельница от похмелья цена екатеринбург[/url]

  2. Алкогольная интоксикация оказывает серьёзное влияние на организм, вызывая головную боль, тошноту, слабость и головокружение. Капельница помогает организму быстро избавиться от продуктов распада алкоголя, восстановить нормальное функционирование органов и минимизировать последствия для здоровья. Важно, что мы обеспечиваем полное наблюдение врача на протяжении всей процедуры, что помогает гарантировать безопасность пациента и максимальную эффективность лечения.
    Получить дополнительную информацию – [url=https://kapelnicza-ot-pokhmelya-ekaterinburg-8.ru/]капельница от похмелья на дом екатеринбург[/url]

  3. Запой сопровождается выраженной интоксикацией, нарушением сна, слабостью, тревожностью и колебаниями давления, что характерно для алкоголизма и других форм зависимости. При этом самостоятельный выход из состояния часто оказывается затруднённым из-за ухудшения самочувствия и невозможности контролировать симптомы. В таких случаях выезд нарколога позволяет начать лечение без задержек и помочь пациенту снизить нагрузку на организм за счёт отсутствия транспортировки.
    Разобраться лучше – [url=https://vyvod-iz-zapoya-na-domu-sankt-peterburg-8.ru/]вывод из запоя на дому санкт-петербург[/url]

  4. После употребления алкоголя организм подвергается сильной нагрузке, и для его нормализации требуется вмешательство профессионалов. Капельница от похмелья помогает организму быстро избавиться от токсинов, восстанавливая его естественные функции. Важно, что капельницы для снятия похмелья не только устраняют симптомы, но и помогают избежать более серьёзных последствий, таких как хроническая интоксикация и проблемы с работой внутренних органов.
    Изучить вопрос глубже – [url=https://kapelnicza-ot-pokhmelya-ekaterinburg-4.ru/]капельница от похмелья анонимно екатеринбург[/url]

  5. В Нижнем Новгороде стационарный формат лечения применяется при наличии факторов, повышающих риск осложнений или снижающих эффективность домашней терапии. Врач принимает решение на основании осмотра, консультации и анализа данных, оценивая текущее состояние пациента и его реакцию на предыдущие попытки лечения. При необходимости можно заранее обратиться в центр лечения алкоголизма и наркомании или заказать услугу по телефону.
    Подробнее можно узнать тут – [url=https://vyvod-iz-zapoya-v-staczionare-nizhnij-novgorod-2.ru/]вывод из запоя на дому недорого нижний новгород[/url]

  6. Нарколог на дом — это срочная врачебная помощь, которая нужна в тот момент, когда больного уже сложно везти в клинику, а ждать улучшения без осмотра опасно. Домашний формат особенно актуален при запое, выраженной интоксикации, повторной рвоте, скачках давления, сильном треморе, бессоннице и тревоге. В такой ситуации важно не просто заказать выезд и получить капельницу, а сразу запустить понятный медицинский маршрут: осмотр, консультация, оценка рисков, подбор терапии и решение, можно ли безопасно оставаться дома. Именно поэтому услуга «нарколог на дом» воспринимается не как разовая процедура, а как полноценная наркологическая помощь, где каждое действие связано с текущим состоянием пациента и его безопасностью.
    Ознакомиться с деталями – [url=https://narkolog-na-dom-voronezh-3.ru/]нарколог на дом вывод воронеж[/url]

  7. Капельница от похмелья в Воронеже с устранением слабости, тошноты и головной боли в наркологической клинике «Похмельная служба»
    Получить больше информации – [url=https://kapelnicza-ot-pokhmelya-voronezh-4.ru/]kapelnicza-ot-pokhmelya-voronezh-4.ru/[/url]

  8. Не каждое состояние можно безопасно корректировать дома. При признаках тяжелого отравления, судорогах, выраженных нарушениях сознания, риске делирия, серьезных сердечно-сосудистых осложнениях или сочетанном употреблении нескольких веществ врач может рекомендовать срочную госпитализацию. В таких случаях домашний формат не заменяет стационар, а задача специалиста заключается в том, чтобы вовремя распознать угрозу и направить пациента на более интенсивное лечение, включая возможную госпитализацию в центр реабилитации при наркомании для борьбы с ломкой и лечением зависимости от наркотиков.
    Углубиться в тему – [url=https://narkolog-na-dom-samara-5.ru/]врач нарколог на дом в самаре[/url]

  9. The Astronaut game is a legitimate and safe choice when played on licensed platforms that use certified RNG and Provably Fair technology to ensure fairness. Its legality varies by region, especially within India, where state laws differ. To avoid risks, always select regulated sites and practice responsible gaming by setting limits and using demo modes. All in all, the question Is Astronaut game safe or not is answered positively when players prioritize trusted sources and cautious play. How to Play the Valor Aviator Game in the CasinoTo play Valor Bet Aviator, Indian players should follow a simple, 3-step process: registration, deposit, and game search. Once you complete these three steps, you can bet real money and wait for a Lucky Plane to bring you wins! Our Spaceman crash game review explores all aspects of the game in detail. Read it till the end before playing the game for real money.
    https://ajlinformatica.com.br/?p=120375
    Despite the strict laws around gambling in Australia, we will explore the benefits of using a credit card when playing at an online casino. They also become more familiar with the different variations of the games, and how it can enhance your overall experience. What has it been like so far, online scratch cards use a Random Number Generator (RNG). These funding options include, so the probability is not fixed. In fact, the theme to this game is an icy. Just like all other casinos, when you bingo in under 31 calls. Clearly, or 42 calls in the case of 75 ball versions of the game. More Magic Apple transports players into a whimsical world inspired by the classic fairy tale of Snow White. The slot cleverly intertwines elements from the beloved story with innovative gameplay features, creating an immersive experience that appeals to both fairy tale enthusiasts and slot aficionados. Set against the backdrop of an enchanted forest, the game revolves around the iconic magical apple, which serves as a central symbol and gateway to the game’s most lucrative features. The theme is further enhanced by the presence of familiar characters such as Snow White herself, the charming Prince, the evil Queen (Maleficent), and a friendly Dwarf, each playing a crucial role in the game’s narrative and bonus mechanics.

  10. мостбет заблокировали аккаунт [url=www.mostbet26849.help]мостбет заблокировали аккаунт[/url]

  11. Капельница от похмелья в Воронеже с индивидуальной инфузионной терапией и врачебным контролем в наркологической клинике «Похмельная служба»
    Узнать больше – [url=https://kapelnicza-ot-pokhmelya-voronezh-8.ru/]капельница от похмелья на дому[/url]

  12. В Нижнем Новгороде стационарное лечение используется при наличии факторов, которые увеличивают риск осложнений или делают домашний формат недостаточным, особенно при алкоголизме или тяжёлом состоянии больного. Врач принимает решение на основе осмотра, консультации, анализа данных и оценки симптомов и динамики состояния пациента. Основная цель — обеспечить безопасность человека и создать условия для контролируемого лечения алкоголизма.
    Узнать больше – [url=https://vyvod-iz-zapoya-v-staczionare-nizhnij-novgorod-1.ru/]вывод из запоя[/url]

  13. melbet киргизия официальный сайт [url=http://melbet16740.help/]melbet киргизия официальный сайт[/url]

发表回复

您的邮箱地址不会被公开。 必填项已用 * 标注