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

90,425 条评论

  1. Há também o Le Cirque Arcanus, que não deu tempo de assistir, mas, segundo a Universal, trata-se de um espetáculo teatral ao vivo com criaturas fantásticas, efeitos especiais e os artistas ficam bem próximos do público. O show acontece em determinados horários do dia. Nessa área também é possível conjurar feitiços com as novas varinhas interativas que são vendidas nas lojas oficiais da Universal. Inscreva-se para receber emails com bônus e dicas. Tipo de jogadores que impulsionam o momentum de VOLCANO: baleias, golfinhos ou sardinhas. Requer Magicka no Steam para ser acessado. T&C aplicam-se • 18+ * You can play Slots Slots Volcano only upon reaching the age specified by the laws of your country of residence. A wide range of bonus games, raffles, daily action – all this will be a welcome addition to poluchaemuomu pleasure and can give a significant boost to winnings.
    https://kotyia.com/review-slot-big-bass-bonanza-megaways-pesca-de-premios-para-jogadores-do-brasil/
    This app has been updated by Apple to display the Apple Watch app icon.Updates You can email the site owner to let them know you were blocked. Please include what you were doing when this page came up and the Cloudflare Ray ID found at the bottom of this page. Ultimate Slots: Casino Slots Cashmania Slots: Slot Games O cassino Parimatch conta com uma seção exclusiva para pôker online, ideal para quem adora a estratégia e emoção desse clássico jogo de cartas. A plataforma oferece mesas e torneios dedicados ao pôquer, permitindo que jogadores de todos os níveis encontrem o desafio certo. A wide range of bonus games, raffles, daily action – all this will be a welcome addition to poluchaemuomu pleasure and can give a significant boost to winnings.

  2. Наркологическая клиника «АнтиДот» предлагает срочный вызов нарколога на дом в Воронеже и Воронежской области. Наша служба экстренной наркологической помощи доступна круглосуточно и позволяет быстро справиться с тяжелыми состояниями, вызванными алкогольной и наркотической зависимостью. Опытные врачи проведут детоксикацию организма, помогут снять абстинентный синдром и стабилизировать общее состояние пациента в комфортных домашних условиях.
    Подробнее можно узнать тут – https://narcolog-na-dom-voronezh00.ru/vyzov-narkologa-na-dom-voronezh

  3. 11WIN là lựa chọn phù hợp cho người chơi muốn tìm kiếm một nền tảng giải trí trực tuyến có nhiều sảnh game và thao tác đơn giản. Từ game bài truyền thống đến các trò chơi hiện đại như slot và bắn cá, tất cả đều được tích hợp trong cùng một hệ thống bbc

  4. В этой заметке мы представляем шаги, которые помогут в процессе преодоления зависимостей. Рассматриваются стратегии поддержки и чек-листы для тех, кто хочет сделать первый шаг к выздоровлению. Наша цель — вдохновить читателей на положительные изменения и поддержать их в трудных моментах.
    Интересует подробная информация – [url=https://yamedik.org/vrach-na-dom/v-kakih-sluchayah-nuzhen-narkolog-na-dom/]частный медик 24[/url]

  5. [url=https://www.instagram.com/emproconstruction?igsh=NzdkYWJ4d2NvNHU1&utm_source=qr]Casas de madera[/url] – Bajo consumo energético, Madera certificada

  6. TX88 là thương hiệu giải trí trực tuyến mang đến trải nghiệm năng động, dễ sử dụng và phù hợp với nhiều nhu cầu chơi online bbc

  7. BU88 tại vegdork.com được xây dựng như một nền tảng giải trí trực tuyến hiện đại, tập trung mang đến trải nghiệm cá cược thể thao và casino mượt mà cho người dùng bbc

  8. Когда запой начинает оказывать разрушительное воздействие на организм, своевременная помощь становится критически важной для предотвращения серьезных осложнений. В Мурманске квалифицированные наркологи на дому обеспечивают оперативную детоксикацию, восстановление обменных процессов и стабилизацию работы внутренних органов. Лечение проводится в комфортной домашней обстановке, что позволяет избежать лишнего стресса и сохранить полную конфиденциальность.
    Подробнее можно узнать тут – [url=https://vyvod-iz-zapoya-murmansk00.ru/]срочный вывод из запоя мурманск[/url]

  9. 3BET là nền tảng giải trí trực tuyến được xây dựng theo hướng hiện đại, tập trung vào trải nghiệm cá cược thể thao, casino online và các sản phẩm giải trí đa dạng bbc

  10. BU88 là nền tảng giải trí trực tuyến nổi bật với nhiều sản phẩm như cá cược thể thao, live casino, nổ hũ, bắn cá, đá gà và xổ số bbc

  11. 8XBET là nền tảng giải trí trực tuyến được xây dựng theo hướng hiện đại, tập trung vào sự tiện lợi, tốc độ và trải nghiệm người dùng bbc

  12. В этой заметке мы представляем шаги, которые помогут в процессе преодоления зависимостей. Рассматриваются стратегии поддержки и чек-листы для тех, кто хочет сделать первый шаг к выздоровлению. Наша цель — вдохновить читателей на положительные изменения и поддержать их в трудных моментах.
    Расширить кругозор по теме – [url=https://infoster.ru/narkologiya/chem-pomozhet-narkolog-na-domu]narcology clinic[/url]

  13. Современные методы лечения при выводе из запоя включают как медикаментозную детоксикацию, так и психологическую реабилитацию. В Уфе наркологи используют капельничное введение лекарственных средств, которые помогают быстро вывести токсины, нормализовать обмен веществ и стабилизировать работу внутренних органов. Одновременно с этим проводится психологическая поддержка для снижения эмоционального стресса, связанного с запоем.
    Подробнее тут – [url=https://narcolog-na-dom-ufa0.ru/]нарколог на дом в уфе[/url]

  14. Капельница от запоя в Краснодаре рекомендуется при первых признаках алкогольной интоксикации или тяжелого похмелья. Без своевременного медицинского вмешательства состояние человека может резко ухудшиться, привести к развитию осложнений и даже стать угрозой для жизни. Срочная помощь необходима в таких случаях:
    Получить дополнительные сведения – [url=https://kapelnica-ot-zapoya-krasnodar7.ru/]капельница от запоя круглосуточно краснодар[/url]

  15. UK88 là trang chủ cá cược trực tuyến nổi bật với nhiều sảnh game hấp dẫn như thể thao, casino live, slot nổ hũ và game bài đổi thưởng bbc

发表回复

您的邮箱地址不会被公开。 必填项已用 * 标注