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

65,824 条评论

  1. DA88 được xây dựng như một nền tảng nội dung có cấu trúc rõ ràng với các chuyên mục tiêu biểu như bắn cá, casino, đá gà và nổ hũ, giúp người truy cập dễ dàng định vị và tiếp cận đúng nhu cầu ngay từ đầu bbc

  2. KU88 được xây dựng như một nền tảng nội dung có cấu trúc rõ ràng với các chuyên mục tiêu biểu như casino, lô đề, slots và thể thao, giúp người truy cập dễ dàng định vị và lựa chọn đúng nội dung mình quan tâm bbc

  3. VU88 được xây dựng như một nền tảng nội dung có cấu trúc rõ ràng với các chuyên mục tiêu biểu như bắn cá, casino, đá gà và esports, giúp người truy cập dễ dàng định vị và lựa chọn đúng nội dung mình quan tâm bbc

  4. VUA88 được xây dựng như một nền tảng nội dung có cấu trúc rõ ràng với các chuyên mục nổi bật như thể thao, casino, bắn cá và đá gà, giúp người truy cập dễ dàng định vị và lựa chọn đúng nội dung mình quan tâm bbc

  5. Here’s the latest
    • Talks to end war: Trump administration officials are working to arrange a meeting in Pakistan this weekend to discuss an off-ramp to the war, two senior administration officials tell CNN. Iran has taunted the White House by suggesting it may be negotiating with itself. It is still unclear whether Tehran has agreed to any of the terms in a 15-point proposal from the US that sources said was shared with Iran via Pakistan.
    [url=https://slon10ato.cc]slon10.cc[/url]
    • US troop deployment: Around 1,000 US soldiers with the Army’s 82nd Airborne Division are preparing to deploy in coming days to the Middle East, sources told CNN.
    [url=https://kraab5-ccc.ru]slon7 cc[/url]
    • Strikes persist: A residential area in Tehran was hit by an airstrike, according to the Iranian Red Crescent said. Drones struck a fuel tank at Kuwait International Airport, the country’s civil aviation authority said.
    [url=https://slon2ato.cc]slon10 to[/url]
    • Strait of Hormuz: Multiple vessels have passed through the strait since yesterday morning, tracking data appears to show, as Iran says it will charge countries a fee for safe passage through the critical waterway.
    slon3 to
    https://krab5.net.ru

  6. If you’re in retail and you’re trying to sell something nobody
    [url=https://kraken-site.shop]kraken ссылка tor[/url]
    wants to buy anymore, like electric typewriters or video tapes, you’re in a world of hurt,”
    [url=https://kraken7jmgt7yhhe2c4iyilthnhcugfylcztsdhh7otrr6jgdw667pqdonion.org]кракен даркнет тор[/url]
    said Cohen, who blames Lampert for the store’s current state.
    [url=https://kraken2trfqodidvlh4aa337cpzfrhdlfldhve5nf7njhumwr7.com]кракен даркнет через тор[/url]
    “But customers didn’t stop buying circular saws or screwdrivers and hammers or appliances.
    If you’re in retail and you sell things people want to buy, your success or failure is entirely
    based upon what kind of skill you bring to the table.
    He had none.

    кракен маркет только через тор

    https://kraken-cc.com

  7. Right here is the right site for anybody who really wants to find out about this topic. You know a whole lot its almost hard to argue with you (not that I personally would want to…HaHa). You certainly put a brand new spin on a topic that has been written about for ages. Excellent stuff, just excellent!
    new online casino slot games

  8. VK88 được xây dựng như một nền tảng nội dung có cấu trúc rõ ràng với các chuyên mục nổi bật như casino, bắn cá, nổ hũ và thể thao, giúp người truy cập dễ dàng định vị và lựa chọn đúng nội dung mình quan tâm bbc

  9. 11WIN được xây dựng như một nền tảng nội dung có cấu trúc rõ ràng và dễ tiếp cận, giúp người truy cập nhanh chóng xác định đúng khu vực mình quan tâm bbc

  10. obviously like your website but you have to check the spelling on quite
    a few of your posts. Several of them are rife with spelling issues and I
    find it very bothersome to tell the reality however I’ll certainly come back again.

  11. Для оценки состояния используется расширенная диагностика: лабораторные анализы, ЭКГ, психологическое тестирование и биохимические маркеры. По результатам обследования составляется индивидуальный план, включающий детоксикацию, фармакотерапию и реабилитационные мероприятия. Ниже представлена таблица, описывающая структуру этапов лечения.
    Детальнее – [url=https://narcologicheskaya-clinika-v-rnd19.ru/]наркологическая клиника стационар ростов-на-дону[/url]

  12. Этот текст посвящён сложным аспектам зависимости и её влиянию на жизнь человека. Мы обсудим психологические, физические и социальные последствия зависимого поведения, а также важность своевременного обращения за помощью.
    Запросить дополнительные данные – [url=https://zagar-ok.ru/zdoroviy-zagar/pochemu-glubokaya-intoksikaciya-meshaet-idealnomu-zagaru]нарколог стационар спб[/url]

  13. FABET được xây dựng như một nền tảng nội dung có cấu trúc rõ ràng với các chuyên mục nổi bật như bắn cá, casino, đá gà và game bài, giúp người truy cập dễ dàng định vị và lựa chọn đúng nội dung mình quan tâm bbc

  14. Этот информативный текст сочетает в себе темы здоровья и зависимости. Мы обсудим, как хронические заболевания могут усугубить зависимости и наоборот, как зависимость может влиять на общее состояние здоровья. Читатели получат представление о комплексном подходе к лечению как физического, так и психического состояния.
    Углубиться в тему – [url=https://dizzwizz.ru/psihika/psihoterapiya-pri-zavisimostyah-specifika.html]наркологическая помощь стационар[/url]

  15. Терапевтический процесс в стационаре строится по принципу последовательного выполнения клинических задач: диагностика, стабилизация, медикаментозная поддержка и подготовка к амбулаторному этапу. При поступлении врач проводит детальный осмотр, собирает анамнез, оценивает неврологический статус и при необходимости назначает лабораторные исследования. На основе полученных данных формируется индивидуальный протокол, учитывающий возраст, длительность интоксикации, наличие сопутствующих патологий и переносимость лекарственных компонентов. Мы применяем только сертифицированные препараты, зарегистрированные в РФ, и строго соблюдаем клинические рекомендации Минздрава, исключая псевдонаучные методики. Стандарты оказания медицинской помощи фиксируются во внутренних регламентах и регулярно проверяются независимыми аудиторами.
    Подробнее – [url=https://vyvod-iz-zapoya-v-staczionare-sankt-peterburg-17.ru/]нарколог вывод из запоя в стационаре в санкт-петербурге[/url]

发表回复

您的邮箱地址不会被公开。 必填项已用 * 标注