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

61,288 条评论

  1. Капельница от похмелья в Екатеринбурге с анонимным выездом врача и восстановительной терапией в наркологической клинике «Частный медик 24»
    Подробнее – [url=https://kapelnicza-ot-pokhmelya-ekaterinburg-8.ru/]капельница от похмелья на дом[/url]

  2. В Воронеже круглосуточная помощь при похмелье востребована в ситуациях, когда симптомы появляются внезапно или усиливаются в ночное время, особенно в запое или после запоя. Врач проводит консультацию, оценивает состояние пациента и принимает решение о проведении инфузионной терапии. Такой подход позволяет своевременно устранить симптомы и предотвратить их дальнейшее развитие. При необходимости можно оставить заявку, уточнить цены или получить помощь бесплатно на первичном этапе.
    Узнать больше – [url=https://kapelnicza-ot-pokhmelya-voronezh-7.ru/]капельница от похмелья в воронеже[/url]

  3. Ребята, отличная метафора — сайт как магнит. Автор объясняет, почему даже красивый ресурс может быть невидимкой для поисковиков. Разбирает три ключевые проблемы: нерелевантный контент (когда пользователи уходят через 10 секунд), техническую «анестезию» (медленная загрузка, кривая мобилка) и неправильную семантику. Спойлер: длинные хвостовые запросы дают 70% целевого трафика. Советую: http://studio-didier.com/anatomiya-cifrovogo-magnita-pochemu-vash-sajt-ne-vidit-dazhe-poiskovik/

  4. Такие состояния требуют медицинского вмешательства, поскольку могут ухудшаться без лечения. Капельница позволяет стабилизировать состояние и снизить нагрузку на организм. Услуги могут предоставляться анонимно, а при тяжёлых случаях рассматривается лечение в стационаре.
    Получить дополнительную информацию – [url=https://kapelnicza-ot-pokhmelya-voronezh-4.ru/]капельница от похмелья анонимно[/url]

  5. Капельница от похмелья в Воронеже с индивидуальной инфузионной терапией и врачебным контролем в наркологической клинике «Похмельная служба»
    Получить дополнительные сведения – [url=https://kapelnicza-ot-pokhmelya-voronezh-8.ru/]капельница от похмелья анонимно воронеж[/url]

  6. Медицинский контроль играет ключевую роль в безопасности и эффективности процедуры. Под присмотром опытного специалиста исключаются риски неправильной дозировки препаратов, побочных эффектов и осложнений, что особенно важно при проведении капельниц у пациентов с хроническими заболеваниями или при наличии индивидуальных противопоказаний.
    Получить дополнительную информацию – [url=https://kapelnicza-ot-pokhmelya-nizhnij-novgorod-1.ru/]капельница от похмелья цена[/url]

  7. Такие критерии помогают определить, когда необходим более строгий контроль и постоянное наблюдение. В стационаре создаются условия, при которых лечение проходит без внешних факторов, влияющих на состояние пациента. При этом услуга может предоставляться анонимно, а цену лечения можно уточнить заранее по телефону или при обращении.
    Изучить вопрос глубже – [url=https://vyvod-iz-zapoya-v-staczionare-nizhnij-novgorod.ru/]вывод из запоя на дому недорого[/url]

  8. Детоксикация на дому начинается с осмотра пациента. Доктора оценивают витальные показатели, уровень сознания и выраженность симптомов, анализируя текущие данные. После этого формируется план лечения, который реализуется сразу. Такой подход позволяет сократить время до начала терапии и повысить её эффективность.
    Углубиться в тему – [url=https://vyvod-iz-zapoya-na-domu-sankt-peterburg-10.ru/]вывод из запоя на дому[/url]

  9. Коллеги-геймеры, доброго времени суток! Буквально вчера наткнулся на обсуждение старых хитов и вспомнил про одну крутую вещь.

    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 все баги пофикшены.

    Для тех, кто в теме, инфу по установке можете глянуть тут: [url=https://x.com/SupremeGamesRU/status/2045255134356148398]Twitter[/url] . Пользуйтесь, пока ссылка живая.

  10. First of all I want to say excellent blog! I had a
    quick question that I’d like to ask if you don’t mind. I was curious to find
    out how you center yourself and clear your mind prior to writing.
    I’ve had difficulty clearing my mind in getting my ideas out there.
    I truly do take pleasure in writing but it just seems like the first 10 to 15 minutes are usually wasted simply just trying to figure out how to
    begin. Any suggestions or hints? Thank you!

  11. 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.
    Подробнее тут – [url=https://kapelnicza-ot-pokhmelya-samara-8.ru/]www.domen.ru[/url]

  12. В таких ситуациях стационарный уход позволяет обеспечить безопасность пациента, эффективно справиться с его состоянием и подготовить его к дальнейшему лечению или реабилитации. В случае алкоголизма может быть назначена капельница для снятия острых симптомов интоксикации, а также лечение в специализированном центре для комплексного восстановления и профилактики рецидивов.
    Детальнее – [url=https://narkologicheskij-staczionar-sankt-peterburg-2.ru/]наркологическая помощь стационар санкт-петербург[/url]

  13. mostbet ставки на баскетбол Кыргызстан [url=mostbet37461.help]mostbet ставки на баскетбол Кыргызстан[/url]

  14. После употребления алкоголя организм испытывает нагрузку из-за накопления токсинов и нарушения водно-солевого баланса, что особенно выражено после запоя или при алкоголизме. Это проявляется головной болью, слабостью, тошнотой и нарушением сна. Капельница позволяет ускорить выведение вредных веществ и восстановить нормальные процессы, обеспечивая более мягкое и контролируемое восстановление и помогая человеку быстрее выйти из состояния запоев.
    Подробнее можно узнать тут – [url=https://kapelnicza-ot-pokhmelya-voronezh-6.ru/]капельница от похмелья анонимно[/url]

  15. Капельница от похмелья — это эффективный и быстрый способ снятия симптомов алкогольной интоксикации и восстановления организма после злоупотребления алкоголем. В наркологической клинике «Частный медик 24» в Екатеринбурге мы предлагаем анонимное лечение на дому, которое позволяет пациентам без лишнего стресса и беспокойства начать процесс восстановления прямо в удобной для них обстановке. Мы обеспечиваем профессиональную помощь при похмелье, устраняем токсикоз, восстанавливаем водно-электролитный баланс и помогаем вернуть здоровье после употребления алкоголя.
    Детальнее – [url=https://kapelnicza-ot-pokhmelya-ekaterinburg-6.ru/]капельница от похмелья екатеринбург[/url]

  16. Существует ряд ситуаций, при которых вызов специалиста на дом является обоснованным решением:
    Изучить вопрос глубже – [url=https://narkolog-na-dom-nizhnij-novgorod.ru/]www.domen.ru[/url]

  17. Когда такие симптомы становятся ярко выраженными, важно не откладывать вызов нарколога. В противном случае токсическое воздействие алкоголя может повлиять на другие органы, такие как печень, почки и сердце, что приведёт к более серьёзным последствиям. Врач на дому проведет экстренную помощь, обеспечит безопасность и поможет избежать ухудшения состояния.
    Подробнее – [url=https://kapelnicza-ot-pokhmelya-samara-2.ru/]капельница от похмелья вызов на дом в самаре[/url]

  18. Запой сопровождается выраженной интоксикацией, нарушением сна, нестабильностью давления и изменениями в работе нервной системы. При длительном течении состояние может ухудшаться, и самостоятельный выход становится затруднённым. В таких случаях стационар рассматривается как пространство, где можно безопасно стабилизировать показатели и обеспечить постепенное восстановление.
    Узнать больше – [url=https://vyvod-iz-zapoya-v-staczionare-nizhnij-novgorod-1.ru/]вывод из запоя в нижнем новгороде[/url]

发表回复

您的邮箱地址不会被公开。 必填项已用 * 标注