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

84,371 条评论

  1. В Нижнем Новгороде выезд нарколога на дом используется при состояниях, требующих оперативной медицинской оценки и начала терапии. Врач приезжает с необходимыми препаратами, проводит осмотр и формирует план лечения на месте. Такой формат позволяет сократить время до начала помощи и снизить нагрузку на пациента.
    Подробнее тут – [url=https://narkologicheskaya-pomoshh-nizhnij-novgorod-8.ru/]оказание наркологической помощи[/url]

  2. Врач уточняет, как долго продолжается запой, какие симптомы наблюдаются и присутствуют ли сопутствующие заболевания. Тщательный сбор информации позволяет оперативно подобрать необходимые медикаменты и начать детоксикацию.
    Подробнее тут – http://kapelnica-ot-zapoya-tyumen0.ru/kapelnicza-ot-zapoya-na-domu-tyumen/

  3. Вывод из запоя в стационаре — это медицинская помощь, при которой лечение проводится в условиях постоянного врачебного контроля и поэтапной стабилизации состояния. Такой формат применяется, когда состояние пациента требует наблюдения и быстрого реагирования на изменения. В наркологической клинике «Частный медик 24» в Нижнем Новгороде лечение выстраивается на основе клинической оценки и последовательного подхода: каждый этап направлен на достижение конкретного результата без избыточной нагрузки на организм.
    Получить больше информации – [url=https://vyvod-iz-zapoya-v-staczionare-nizhnij-novgorod-2.ru/]вывод из запоя в стационаре[/url]

  4. nsfw ai apps В сфере цифровых развлечений наблюдается стремительный рост инновационных технологий, активно исследующих границы допустимого. NSFW AI и NSFW приложения открывают новые горизонты для интерактивного контента, предоставляя пользователям уникальные возможности для исследования своих желаний.

  5. На данном этапе врач уточняет длительность запоя, тип употребляемого алкоголя и наличие сопутствующих заболеваний. Тщательный анализ этих данных позволяет подобрать оптимальные методы детоксикации и снизить риск осложнений.
    Подробнее можно узнать тут – [url=https://vyvod-iz-zapoya-murmansk00.ru/]вывод из запоя круглосуточно в мурманске[/url]

  6. Эта публикация исследует взаимосвязь зависимости и психологии. Мы обсудим, как психологические аспекты влияют на появление зависимостей и процесс выздоровления. Читатели смогут понять важность профессиональной поддержки и применения научных подходов в терапии.
    Перейти к полной версии – [url=https://proprostatit.com/%D1%81%D0%BE%D0%B2%D1%80%D0%B5%D0%BC%D0%B5%D0%BD%D0%BD%D1%8B%D0%B5-%D0%BF%D0%BE%D0%B4%D1%85%D0%BE%D0%B4%D1%8B-%D0%BA-%D0%BB%D0%B5%D1%87%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D1%8E-%D0%B0%D0%BB%D0%BA%D0%BE%D0%B3%D0%BE.html]частный медик 24 рнд[/url]

  7. FunnyPetcare là website dành cho người yêu thú cưng, cung cấp nhiều nội dung hữu ích về cách nuôi dưỡng, chăm sóc và bảo vệ sức khỏe cho chó, mèo cùng các vật nuôi quen thuộc bbc

  8. FutbolFood là website chia sẻ kiến thức ẩm thực và phong cách sống hiện đại, tập trung vào các công thức nấu ăn gần gũi, dễ áp dụng trong bữa cơm hằng ngày bbc

  9. NET88 là website giải trí trực tuyến tập trung vào hệ sinh thái cá cược đa dạng, nổi bật với các chuyên mục như thể thao, live casino, game bài, nổ hũ và nhiều nội dung hướng dẫn dành cho người dùng mới bbc

  10. SoaosTaste là website chia sẻ kiến thức ẩm thực, tập trung vào các bí quyết nhà bếp, công thức nước chấm và cách nấu món truyền thống theo hướng gần gũi, dễ áp dụng bbc

  11. TelsLove là website chia sẻ kiến thức về tình yêu, hẹn hò, hôn nhân và các vấn đề trong đời sống tình cảm theo hướng gần gũi, dễ hiểu bbc

  12. В этом обзорном материале представлены увлекательные детали, которые находят отражение в различных аспектах жизни. Мы исследуем непонятные и интересные моменты, позволяя читателю увидеть картину целиком. Погрузитесь в мир знаний и удивительных открытий!
    Это стоит прочитать полностью – [url=https://malishi.online/stati/vliyanie-otcovskogo-alkogolizma-na-rebenka/]выведение из запоя стационар санкт петербург[/url]

  13. best free online casino new zealand, casino toronto canada and best online
    casino app usa, or gambling restrictions uk

    Here is my webpage how do you bet on craps (Victor)

  14. Hi there! This post could not be written any better!
    Reading through this post reminds me of my previous
    room mate! He always kept talking about this. I will forward this page to him.
    Pretty sure he will have a good read. Thanks for
    sharing!

  15. В этой публикации мы предложим ряд рекомендаций по избавлению от зависимостей и успешному восстановлению. Мы обсудим методы привлечения поддержки и важность самосознания. Эти советы помогут людям вернуться к нормальной жизни и стать на путь выздоровления.
    Погрузиться в научную дискуссию – [url=https://gemorroi.su/svezhie-materialy/chto-vazhno-znat-o-kodirovanii-ot-alkogolizma]частный медик 24[/url]

  16. В этой публикации мы исследуем ключевые аспекты здоровья, включая влияние образа жизни на благополучие. Читатели узнают о важности правильного питания, физической активности и психического здоровья. Мы предоставим практические советы и рекомендации для поддержания здоровья и развития профилактических подходов.
    Желаете узнать подробности? – [url=https://dizzwizz.ru/semya/kak-ubedit-blizkogo-lechitsya-ot-alkogolizma.html]как отправить человека в рехаб[/url]

  17. FIVE88 là nhà cái cá cược trực tuyến uy tín, mang đến cho người chơi hệ sinh thái giải trí đa dạng và hiện đại. Tại five88mo bbc

  18. LU88 là nhà cái cá cược trực tuyến uy tín, mang đến cho người chơi hệ sinh thái giải trí đa dạng và chất lượng. Tại lu88 bbc

  19. Капельница от похмелья с контролем врача в Самаре представляет собой эффективную терапевтическую процедуру, позволяющую значительно улучшить самочувствие пациента за короткий срок. Врач, контролируя весь процесс, может точно определить, какие компоненты необходимы для каждого пациента. Состав капельницы зависит от симптомов похмелья, состояния пациента и его индивидуальных потребностей. Это позволяет обеспечить максимально безопасное и эффективное лечение, которое помогает организму быстро восстановиться.
    Подробнее тут – https://kapelnicza-ot-pokhmelya-samara-13.ru/

  20. 33WIN là nền tảng giải trí trực tuyến cung cấp nhiều chuyên mục hấp dẫn như thể thao, casino, bắn cá, xổ số, đá gà và nổ hũ. Website có giao diện rõ ràng, dễ thao tác, giúp người dùng nhanh chóng tìm thấy sảnh chơi phù hợp với nhu cầu trải nghiệm bbc

  21. Решение о помещении пациента в стационар принимается на основе объективных медицинских критериев, а не только по желанию родственников. К показаниям относятся: запой длительностью более 72 часов, выраженная абстиненция с тахикардией, артериальной гипертензией, профузным потоотделением, наличие в анамнезе алкогольных делириев или судорожных эпизодов, сопутствующие хронические заболевания печени, сердца, поджелудочной железы. В сложные ситуации, когда интоксикация затрагивает несколько систем одновременно, резкое прекращение употребления без медицинской поддержки может спровоцировать отек мозга, острую сердечную недостаточность или желудочно-кишечное кровотечение. При сочетанных расстройствах, когда в анамнезе присутствует наркомании, протоколы адаптируются под специфику психоактивных соединений и включают усиленный нейрологический контроль. Стационар позволяет провести полноценную диагностику, включая ЭКГ, экспресс-анализы крови, УЗИ внутренних органов и мониторинг сатурации, что формирует точную картину состояния и исключает шаблонные назначения.
    Получить дополнительные сведения – [url=https://vyvod-iz-zapoya-v-staczionare-sankt-peterburg-18.ru/]вывод из запоя в стационаре анонимно 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