Nothing Is Secret

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

93,099 条评论

  6. Hey there I am so happy I found your blog, I really found you by mistake, while I was looking on Digg for something else, Regardless I am here now and would just like to say kudos for a incredible post and a all round thrilling blog (I also love the theme/design), I don’t have time to browse it all at the moment but I have book-marked it and also included your RSS feeds, so when I have time I will be back to read more, Please do keep up the superb b.
    Meilleur Site paris sportif hors ARJEL

  8. Hey! This is kind of off topic but I need
    some advice from an established blog. Is it hard to set up your own blog?
    I’m not very techincal but I can figure things out pretty fast.

    I’m thinking about making my own but I’m not sure where to begin. Do you have
    any ideas or suggestions? Thanks

  12. В нашем магазине можно заказать красивые подарки и украшения для важного события. В каталоге есть сувениры, которые подойдут для свадьбы.

    Если хочется сделать приятный сюрприз, стоит обратить внимание на браслеты. Такие вещи запоминаются надолго и помогают сделать подарок действительно особенным.

    Интернет-магазин подарков предлагает товары для тех, кто ценит внимание к деталям. Здесь легко выбрать подарок для девушки, не тратя время на бесконечные поиски.

    Каталог пополняется интересными товарами, поэтому каждый покупатель может найти подходящий вариант. Подарки и украшения помогают выразить внимание без лишних слов.

    [url=https://motifri.com]kra ссылка[/url]

  16. Thank you for any other magnificent post. The place else may anyone get that kind of information in such a perfect method of writing? I have a presentation subsequent week, and I’m at the look for such info.
    Bookmaker hors arjel

  17. Алкогольная и наркотическая зависимость требуют незамедлительного и комплексного вмешательства для предотвращения серьезных осложнений и сохранения здоровья пациента. В Уфе, Республика Башкортостан, опытные наркологи выезжают на дом 24 часа в сутки, предоставляя оперативную помощь при запоях и в случаях наркотической интоксикации. Такой формат лечения позволяет начать детоксикацию в комфортной, привычной обстановке, обеспечивая максимальную конфиденциальность и индивидуальный подход к каждому пациенту.
    Исследовать вопрос подробнее – [url=https://narcolog-na-dom-ufa000.ru/]вызов врача нарколога на дом уфа[/url]

  20. В нашем магазине можно заказать стильные подарки и украшения для приятного сюрприза. В каталоге есть изящные аксессуары, которые подойдут для свадьбы.

    Если хочется порадовать близкого человека, стоит обратить внимание на браслеты. Такие вещи запоминаются надолго и помогают сделать подарок действительно особенным.

    Интернет-магазин подарков предлагает товары для тех, кто ценит качество. Здесь легко выбрать подарок для мамы, не тратя время на бесконечные поиски.

    Ассортимент регулярно обновляется, поэтому каждый покупатель может найти интересную идею. Подарки и украшения помогают выразить внимание без лишних слов.

    [url=https://motifri.com]kraken darknet ссылка[/url]

  22. В нашем магазине можно подобрать стильные подарки и украшения для праздника. В каталоге есть подарочные наборы, которые подойдут для корпоратива.

    Если хочется сделать приятный сюрприз, стоит обратить внимание на серьги. Такие вещи подчеркивают вкус и помогают сделать подарок действительно особенным.

    Интернет-магазин подарков предлагает товары для тех, кто ценит красоту. Здесь легко выбрать подарок для любимого человека, не тратя время на бесконечные поиски.

    Ассортимент регулярно обновляется, поэтому каждый покупатель может найти подходящий вариант. Подарки и украшения помогают выразить внимание без лишних слов.

    [url=https://motifri.com/]kraken onion[/url]

  28. Программа 12 шагов построена как последовательный путь: человек учится признавать болезнь, принимать помощь, разбирать причины употребления, проводить моральную инвентаризацию, исправить ошибки, компенсировать нанесенный ущерб и поддерживать трезвость через регулярные действия. В основе программы лежит не давление, а постепенная работа с отрицанием, самообманом, страхами и привычкой возвращаться к прежним решениям.
    Получить больше информации – https://reabilitaciya-12-shagov-moskva13-1.ru

  29. Hello there I am so glad I found your webpage, I really found you by error, while I was searching on Yahoo for something else, Nonetheless I am here now and would just like to say thanks a lot for a incredible post and a all round interesting blog (I also love the theme/design), I don’t have time to go through it all at the minute but I have bookmarked it and also included your RSS feeds, so when I have time I will be back to read a great deal more, Please do keep up the excellent work.
    Meilleur bookmaker hors arjel

  34. SKY88 là nền tảng giải trí trực tuyến được phát triển theo hướng hiện đại, chú trọng tốc độ truy cập và sự ổn định trong quá trình sử dụng. Website mang đến giao diện rõ ràng, bố cục dễ quan sát và khả năng tương thích tốt trên nhiều thiết bị khác nhau bbc

  35. SKY88 là website giải trí trực tuyến được phát triển theo hướng thân thiện, dễ tiếp cận và tối ưu cho quá trình sử dụng hằng ngày. Nền tảng nổi bật với tốc độ tải nhanh, giao diện gọn gàng và khả năng hiển thị ổn định trên cả máy tính lẫn thiết bị di động bbc

  41. Этот обзор содержит информацию о передовых достижениях в области медицины. Мы разберем инновационные технологии, которые меняют подход к лечению и диагностике, а также их влияние на эффективность оказания медицинской помощи.
    Погрузиться в научную дискуссию – [url=https://psilocybe-larvae.com/2024/02/sovremennye-podxody-k-lecheniyu-alkogolizma-put-k-zdorovoj-zhizni/]Похмельная служба в Краснодаре[/url]

发表回复

您的邮箱地址不会被公开。 必填项已用 * 标注