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

89,586 条评论

  1. I’m truly enjoying the design and layout of your site.
    It’s a very easy on the eyes which makes it much more enjoyable for
    me to come here and visit more often. Did you hire out a designer to create your theme?
    Exceptional work!

  2. 11WIN – Nhà cái cá cược trực tuyến uy tín hàng đầu châu Á, cung cấp đa dạng trò chơi như thể thao, casino, nổ hũ và bắn cá. Giao diện thân thiện, bảo mật cao, thanh toán nhanh chóng và hỗ trợ 24/7 giúp người chơi yên tâm trải nghiệm và thắng lớn mỗi ngày bbc

  3. В этой статье рассматриваются различные аспекты избавления от зависимости, включая физические и психологические методы. Мы обсудим поддержку, мотивацию и стратегии, которые помогут в процессе выздоровления. Читатели узнают, как преодолеть трудности и двигаться к новой жизни без зависимости.
    Это стоит прочитать полностью – [url=https://milomarket.com/obratnaya-storona-bokala-skrytoe-vliyanie-alkogolya-na-zhenskuyu-krasotu-i-zdorove.html]помощь вывода запоя[/url]

  4. 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.
    Прочесть всё о… – [url=https://mosoblkapstroy.ru/kapelnicza-pri-pohmele-anonimnoe/]вывод из запоя в Химках[/url]

  5. Медицинская публикация представляет собой свод актуальных исследований, экспертных мнений и новейших достижений в сфере здравоохранения. Здесь вы найдете информацию о новых методах лечения, прорывных технологиях и их практическом применении. Мы стремимся сделать актуальные медицинские исследования доступными и понятными для широкой аудитории.
    Есть чему поучиться – [url=https://ceramica-sp.ru/chastnaya-narkologicheskaya-klinika-nadezhnoe-lechenie-zavisimostey/]выходу из запоя в Донецке[/url]

  6. vin88n.com là nền tảng giải trí trực tuyến uy tín, cung cấp một hệ sinh thái trò chơi đa dạng như casino live, slot game, bắn cá, game bài đổi thưởng và thể thao điện tử đầy kịch tính. bbc

  7. xo88mo.com là thương hiệu cá cược trực tuyến uy tín hàng đầu châu Á, nổi bật với hệ sinh thái giải trí đa dạng gồm cá cược thể thao, casino live, bắn cá, nổ hũ và xổ số hấp dẫn bbc

  8. oxbet34.com chính là sân chơi giải trí trực tuyến hàng đầu ở khu vực châu Á hiện nay. Ngay từ khi ra mắt, nhà cái đã nhận được nhiều đánh giá cao về chất lượng và cả độ uy tín bbc

  9. vin88da.com hiện đang là một trong những nhà cái uy tín được đông đảo người chơi tại Việt Nam tin tưởng trong năm 2026, nhờ vào nền tảng vận hành ổn định, giao diện hiện đại và chính sách minh bạch rõ ràng bbc

  10. This is the perfect blog for anyone who wishes to
    find out about this topic. You understand
    so much its almost tough to argue with you (not that
    I really will need to…HaHa). You certainly put a brand new spin on a subject which has been discussed for decades.
    Great stuff, just great!

  11. В этой статье рассматриваются различные аспекты избавления от зависимости, включая физические и психологические методы. Мы обсудим поддержку, мотивацию и стратегии, которые помогут в процессе выздоровления. Читатели узнают, как преодолеть трудности и двигаться к новой жизни без зависимости.
    Подробная информация доступна по запросу – [url=https://starter63.ru/vyvod-iz-zapoya-prichiny-simptomy-i-metody-professionalnoj-pomoshhi/]наркологическая клиника в екатеринбурге[/url]

  12. TripScan — ваш лучший помощник в планировании путешествий
    Путешествия вдохновляют, заряжают энергией и открывают мир с новой стороны. Однако за яркими впечатлениями всегда стоит кропотливая работа по организации поездки: поиск билетов, бронирование отелей, составление маршрута и учёт десятков мелочей. Чтобы этот процесс приносил только радость, а не стресс, был создан TripScan (трипскан) — сервис, который оптимизирует каждый этап вашего приключения.
    [url=https://trip75c.cc]трип скан[/url]
    Что такое TripScan?
    TripScan — это интеллектуальная платформа, которая берёт на себя всю рутину по планированию путешествий. Это ваш личный цифровой ассистент, который помогает превратить идею отпуска в чётко структурированный и продуманный маршрут. Сервис создан для того, чтобы вы могли сосредоточиться на предвкушении отдыха, а не на логистических задачах.
    Как TripScan оптимизирует ваши путешествия?
    [url=https://trip75c.cc]tripscan зеркало[/url]
    Сервис предлагает комплексный подход к организации поездок, решая ключевые задачи современного путешественника:
    * Умный поиск и подбор. Забудьте о долгом сравнении сотен сайтов. Трипскан анализирует предложения и помогает найти оптимальные варианты перелётов и проживания, экономя ваше время и деньги.
    [url=https://trip75c.cc]tripscan официальный[/url]
    * Конструктор маршрутов. Создавайте уникальные путешествия под свои интересы. Хотите гастрономический тур по Италии или треккинг в горах Алтая? Сервис поможет соединить все точки на карте в логичную и насыщенную поездку.
    * Централизованный мониторинг. Все ваши бронирования — от авиабилетов до столика в ресторане — собираются в едином пространстве. Вы всегда будете знать, что и когда запланировано.
    [url=https://trip75c.cc]tripscan[/url]
    * Своевременные напоминания. Сервис не даст вам пропустить важное: время вылета, окончание регистрации или check-out в отеле. С TripScan вы всегда будете пунктуальны.
    Как начать работу с сервисом?
    [url=https://trip75c.cc]tripscan официальный[/url]
    Начать пользоваться всеми преимуществами платформы очень просто. Для этого необходимо выполнить трипскан вход в ваш личный кабинет.
    1. Перейдите на трипскан сайт через ваш браузер.
    2. Нажмите кнопку «Войти» или «Регистрация».
    3. Авторизуйтесь, используя свой email или социальные сети.

    https://trip75c.cc

    трипскан официальный сайт

  13. В данной публикации мы поговорим о процессе восстановления от зависимости, о том, как вернуть себе нормальную жизнь. Мы обсудим преодоление трудностей, значимость поддержки и наличие программ реабилитации. Читатели смогут узнать о ключевых шагах к успешному восстановлению.
    Получить профессиональную консультацию – [url=https://kolybri.ru/chastnaya-narkologicheskaya-klinika/]капельница от запоя в Мурманске[/url]

  14. Этот текст представляет собой обзор свежих данных и исследований в области медицины. Он призван помочь читателям понять, как научные достижения влияют на лечение, диагностику и общее состояние системы здравоохранения.
    Тыкай сюда — узнаешь много интересного – [url=https://pronovosti.org/kak-pomoch-cheloveku-pri-zapoe-i-neskolko-rekomendatsij.html]кодирование от алкоголизма в Донецке[/url]

  15. Hi my loved one! I wish to say that this post is amazing,
    great written and come with almost all significant infos.
    I’d like to look extra posts like this .

  16. 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.
    Читать дальше – [url=https://womanmaniya.ru/blizkomu-ploho-posle-alkogolya-kak-pomoch-spokojno-i-ne-navredit/]капельница от запоя телефон[/url]

  17. I enjoy what you guys are usually up too. This kind
    of clever work and exposure! Keep up the terrific works guys I’ve included
    you guys to our blogroll.

发表回复

您的邮箱地址不会被公开。 必填项已用 * 标注