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

89,558 条评论

  1. I’m amazed, I have to admit. Rarely do I come across
    a blog that’s both equally educative and interesting, and without a doubt, you’ve
    hit the nail on the head. The issue is something that not enough folks are speaking intelligently about.
    I am very happy I found this during my search for something relating to
    this.

  2. I recently came across this post while searching for top-notch Beauty Salon services in West Palm Beach, FL, and found the insights incredibly helpful. The detailed information on treatments and customer care really sets a high standard in the industry Beauty Salon

  3. В данной статье рассматриваются проблемы общественного здоровья и социальные факторы, влияющие на него. Мы акцентируем внимание на значении профилактики и осведомленности в защите здоровья на уровне общества. Читатели смогут узнать о новых инициативах и программах, направленных на улучшение здоровья населения.
    Исследовать вопрос подробнее – [url=https://coream.ru/ot-sodzhu-do-vodki-kak-kultura-pitya-otlichaetsya-v-koree-i-rossii]выведение из запоя на дому нижний новгород[/url]

  4. В данном обзоре представлены основные направления и тренды в области медицины. Мы обсудим актуальные проблемы здравоохранения, свежие открытия и новые подходы, которые меняют представление о лечении и профилактике заболеваний. Эта информация будет полезна как специалистам, так и широкой публике.
    Выяснить больше – [url=https://shoptrip.ru/rossijskaya-mediczina-na-podyome-kak-otechestvennye-kliniki-zavoevali-doverie-paczientov/]капельница от алкоголя[/url]

  5. Этот обзор посвящен успешным стратегиям избавления от зависимости, включая реальные примеры и советы. Мы разоблачим мифы и предоставим читателям достоверную информацию о различных подходах. Получите опыт многообразия методов и найдите подходящий способ для себя!
    Ознакомиться с полной информацией – [url=https://soapy.net.ru/2026/06/08/sovremennye-podhody-k-infuzionnoy-detoksikatsii-ot-klassiki-k-personalizirovannym-protokolam/]капельница от запоя клиника[/url]

  6. Do you mind if I quote a couple of your posts as long as I provide credit and sources back to your site?
    My blog site is in the exact same area of interest as yours and my visitors
    would genuinely benefit from a lot of the information you
    present here. Please let me know if this ok with you.
    Thank you!

  7. 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.
    Нажмите, чтобы узнать больше – [url=https://womanka.com/zdorove/alkogol-i-zhenskoe-zdorove-pravda-mify-i-puti-zashhity]прокапать от алкоголя самара[/url]

  8. Hello! I know this is kinda off topic but I was wondering if
    you knew where I could find a captcha plugin for my
    comment form? I’m using the same blog platform as yours and I’m having trouble
    finding one? Thanks a lot!

  9. Эта доказательная статья представляет собой глубокое погружение в успехи и вызовы лечения зависимостей. Мы обращаемся к научным исследованиям и опыту специалистов, чтобы предоставить читателям надежные данные об эффективности различных методик. Изучите, что работает лучше всего, и получите информацию от экспертов.
    Как это работает — подробно – [url=https://nogtipro.com/etc/vyvod-iz-zapoya-kak-preodolet-alkogolnuyu-zavisimost-i-vernut-radost-zhizni/]выходу из запоя в Донецке[/url]

  10. I do consider all of the ideas you have offered on your post.
    They’re very convincing and can definitely work.
    Nonetheless, the posts are too short for newbies. Could you please lengthen them a bit from subsequent time?
    Thank you for the post.

  11. Всем доброго времени суток насчет свежего патча нашего любимого проекта на Android. Наконец-то наткнулся на стабильную версию с модами. Честно говоря, многие ресурсов выкладывают вирусы, но этот билд работает как часы.

    Что именно круто, так это полный доступ ко всем фичам. Лично я тестирую уже неделю — все плавно. Самое главное, внутри максимально комфортные условия. Никаких ограничения по энергии. Это тот самый случай, когда можно наслаждаться геймплеем без траты нервов.

    Для тех, кто тоже хочет свежие ссылки или просто пообщаться по теме, советую посмотреть здесь: [url=https://t.me/root_apk_ru/261]перейти на сайт[/url]

    Там ребята оперативно обновляют новые моды, плюс там дружное комьюнити. Реально, лучше следить за проверенным пабликом, чем каждый день искать очередной фейк.

    На мой взгляд, в текущих реалиях лучше всего пользоваться социальными сетями, потому что в соцсетях сразу видно, есть ли отзывы. Это дает огромную уверенность в том, что ты не скачаешь вирус. Так что, советую подписаться эту соцсеть, чтобы не пропускать. Приятной игры с выбором! Надеюсь, если этот совет вам поможет. Делитесь мнением, если тоже пробовали этот мод, посмотрим, как у вас отзывы. Всем хорошего настроения!

  12. An impressive share! I’ve just forwarded this onto a coworker who has been conducting a little research on this.
    And he in fact ordered me lunch because I discovered it for him…
    lol. So allow me to reword this…. Thanks for
    the meal!! But yeah, thanx for spending the time to talk about this issue
    here on your web site.

  13. Этот обзор медицинских исследований собрал самое важное из последних публикаций в области медицины. Мы проанализировали ключевые находки и представили их в доступной форме, чтобы читатели могли легко ориентироваться в актуальных темах. Этот материал станет отличным подспорьем для изучения медицины.
    Получить профессиональную консультацию – [url=https://shafraneda.ru/vyvod-iz-zapoya/]clinica plus[/url]

  14. This post offers some fantastic insights into finding the best beauty salon in West Palm Beach, FL. I especially appreciate the emphasis on personalized services and customer care, which truly sets a salon apart Beauty Parlour

  15. В этой статье обсуждаются актуальные медицинские вопросы, которые волнуют общество. Мы обращаем внимание на проблемы, касающиеся здравоохранения и лечения, а также на новшества в области медицины. Читатели будут осведомлены о последних событиях и смогут следить за тенденциями в медицине.
    Ознакомиться с полной информацией – [url=https://foto-konkursy.ru/jekstrennaya-kapelnica-ot-pohmelya-ekaterinburg-24-7]ekb clinica plus[/url]

  16. Этот краткий обзор предлагает сжатую информацию из области медицины, включая ключевые факты и последние новости. Мы стремимся сделать информацию доступной и понятной для широкой аудитории, что позволит читателям оставаться в курсе актуальных событий в здравоохранении.
    Кликни, не пожалеешь – [url=https://freshsight.ru/pochemu-pohmele-eto-ne-prosto-golova-bolit-a-signal-organizma-o-pomoschi/]clinica plus в химках[/url]

  17. В этой статье рассматривается комплексный подход к избавлению от зависимости. Читатель узнает, как сочетание физического, психологического и духовного восстановления помогает достичь стойкого выздоровления.
    Получить полную информацию – [url=https://bekst.ru/v-igre-hrum-predstavliaetsia-novaia-citata-dnia-dlia-vypolneniia-kombo-deilika-na-3-iulia/]вывод из запоя в ЕКб[/url]

  18. 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.
    Есть чему поучиться – [url=http://myogorod.ru/soveti3/profilaktika-retsidivov-pri-alkogolizme-prakticheskie-sovety-po-podderzhaniyu-trezvosti.html]клиника плюс тверь[/url]

  19. Does your site have a contact page? I’m having a tough time locating
    it but, I’d like to send you an e-mail. I’ve got some recommendations
    for your blog you might be interested in hearing.
    Either way, great site and I look forward to seeing it improve over time.

  20. Thank you for sharing such an insightful post about the best beauty salon experiences in West Palm Beach, FL. Your detailed overview really helped me understand what to look for when choosing a salon that prioritizes both quality and customer comfort luxury beauty salon

  21. Great article! This is the type of information that should be shared
    around the web. Shame on Google for no longer positioning
    this put up higher! Come on over and visit my web site .
    Thank you =)

  22. I do agree with all of the ideas you’ve offered for your post.
    They’re really convincing and will definitely work. Still, the posts are very short for starters.
    May you please prolong them a bit from next time?
    Thanks for the post.

发表回复

您的邮箱地址不会被公开。 必填项已用 * 标注