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

122,540 条评论

  1. Схема помощи зависит от состояния, стажа употребления, противопоказаний и дальнейших целей лечения.
    Подробнее – [url=https://kapelnica-ot-zapoya-v-moskve14-1.ru/]kapelnica-ot-zapoya-chto-vhodit-v-sostav[/url]

  2. Слушайте кто знает Близкий человек уже неделю в запое Соседи стучат в стену В больницу тащить страшно Короче, только это реально спасло — вывод из запоя цена адекватная Через пару часов человек пришёл в себя В общем, жмите чтобы сохранить — выведение из запоя на дому воронеж [url=https://lechenie.vyvod-iz-zapoya-na-domu-voronezh-xrt.ru]https://lechenie.vyvod-iz-zapoya-na-domu-voronezh-xrt.ru[/url] Звоните прямо сейчас Перешлите тем кто в такой же ситуации

  3. It is appropriate time to make some plans for the future and
    it is time to be happy. I have read this post and
    if I could I wish to suggest you some interesting things or tips.
    Perhaps you could write next articles referring to this article.
    I desire to read more things about it!

  4. Люди подскажите Отец не выходит из штопора Родственники не знают что делать В больницу тащить страшно Короче, единственное что вытащило из запоя — срочный вывод из запоя круглосуточно Через пару часов человек пришёл в себя В общем, вся инфа по ссылке — откапаться на дому [url=https://lechenie.vyvod-iz-zapoya-na-domu-voronezh-xrt.ru]https://lechenie.vyvod-iz-zapoya-na-domu-voronezh-xrt.ru[/url] Не ждите пока станет хуже Перешлите тем кто в такой же ситуации

  5. Слушайте, кто сейчас ищет качественную ткань? Вечно то цены заоблачные до небес на ровном месте, Перерыл весь интернет в поисках оптовых складов до тех пор, не протестировал единственное место, где всё продают напрямую без наценок с огромным ассортиментом современных износостойких полотен. Оптовые цены получаются значительно ниже среднерыночных,

    В общем, если не хотите переплачивать посредникам в салонах, там расписаны все технические подробности и свойства материалов ткань для мягкой мебели купить [url=https://obshivka.tkan-dlya-mebeli-2.ru]ткань для мягкой мебели купить[/url] Лучше сразу выбирать надежного поставщика с сертифицированным товаром. обязательно перешлите этот пост тому, кто тоже профессионально занимается перетяжкой мебели!

  6. Hi there, You’ve done a great job. I’ll certainly digg it and personally recommend
    to my friends. I’m confident they will be benefited from this site.

  7. Can I simply say what a relief to find an individual who really understands what they’re discussing over the internet. You actually understand how to bring an issue to light and make it important. More and more people have to look at this and understand this side of the story. It’s surprising you’re not more popular because you definitely possess the gift.

  8. OMT’s concentrate оn foundational skills develops unshakeable ѕelf-confidence, enabling Singapore pupils tⲟ fall in love ԝith math’s sophistication аnd really feel
    inspired fօr examinations.

    Change mathematics obstacles іnto accomplishments ԝith
    OMT Math Tuition’s blend оf online and on-site choices, bаcked ƅy a
    performance history of trainee excellence.

    Ꭺs mathematics underpins Singapore’ѕ reputation for excellence іn worldwide benchmarks ⅼike PISA, math tuition is
    crucial tο opening ɑ kid’s possible and securing academic advantages іn thіs core subject.

    With PSLE mathematics progressing tο consist ⲟf more interdisciplinary aspects,
    tuition кeeps trainees upgraded ߋn integrated concerns blending
    math wіth science contexts.

    Ꮤith thе Ⲟ Level math syllabus occasionally advancing, tuition maintains pupils
    upgraded оn ϲhanges, guaranteeing they arе
    welⅼ-prepared fօr prеѕent layouts.

    Thгough routine mock examinations аnd thorough
    feedback, tuition assists junior university student determine аnd remedy weaknesses Ƅefore the real A Levels.

    Distinctly, OMT complements tһe MOE educational program ѵia
    a proprietary program that includeѕ real-tіme
    progress tracking fߋr individualized improvement plans.

    Adaptive quizzes adjust tο your degree lah, challenging you ideal
    to progressively raise your exam scores.

    Withh math ratings impacting һigh school positionings, tuition іs essential fоr Singapore primary
    pupils ɡoing for elite establishments tһrough PSLE.

  9. The adaptability of backyard decks is fantastic! You can personalize them to fit any style or function you need. I just recently found some innovative concepts for multi-level decks at deck contractor that could actually raise your outdoor space.

  10. If youreside in Ponte Vedra Beach and looking most dependable garage door repair near me, Wagmore Garage Doors is the actual solution. They appeared same-day for a damaged spring, tuned the opener, and left whatever balanced and whisper-quiet garage door repair

  11. Всем привет из Москвы А продавцы вообще не в теме Объездил кучу магазинов в Москве Короче, большой выбор и низкие цены — мебельная ткань купить в Москве с рулона Флок, велюр, шенилл, рогожка В общем, смотрите сами по ссылке — ткань для дивана [url=https://material.tkan-dlya-mebeli-1.ru]https://material.tkan-dlya-mebeli-1.ru[/url] Покупайте ткань напрямую Перешлите тому кто мебель перетягивает

  12. Привет, мастера! Задолбался я уже искать нормальную ткань для мебели для работы, Либо неоправданно дорого, либо откровенный брак подсовывают пока чисто случайно не нашел отличный специализированный магазин, начиная от классических вариантов и заканчивая антивандальными материалами. Оптовые цены получаются значительно ниже среднерыночных,

    Кому тоже актуально найти проверенного поставщика текстиля для мастерской, вся полезная инфа выложена вот здесь купить материал для перетяжки мебели [url=https://obshivka.tkan-dlya-mebeli-2.ru]купить материал для перетяжки мебели[/url] Лучше сразу выбирать надежного поставщика с сертифицированным товаром. обязательно перешлите этот пост тому, кто тоже профессионально занимается перетяжкой мебели!

  13. “I like how this highlights the magnitude of service high quality in luxury car or truck rental. In an area like Marbella, prospects quite often predict no longer just a excessive-quit automobile, however also a clean and knowledgeable event.” original site

  14. Общаемся без осуждения и давления, сохраняя спокойную атмосферу для пациента и семьи.
    Подробнее можно узнать тут – [url=https://vyvod-iz-zapoya-v-gelendzhike1.ru/]вывод из запоя вызов[/url]

  15. Слушайте кто знает Отец не выходит из штопора Соседи стучат в стену Таблетки не помогают Короче, врачи приехали и поставили систему — вывести из запоя на дому срочно Приехали через 40 минут В общем, вся инфа по ссылке — вывод из запоя цена на дому [url=https://lechenie.vyvod-iz-zapoya-na-domu-voronezh-xrt.ru]https://lechenie.vyvod-iz-zapoya-na-domu-voronezh-xrt.ru[/url] Звоните прямо сейчас Перешлите тем кто в такой же ситуации

  16. Беттеры отзовитесь Задолбался я уже искать нормальную контору Денег слил на всяком говне Короче, единственная где не кидают — букмекерская контора с высокими коэффициентами Бонусы и акции каждый день В общем, жмите чтобы не потерять — ставки на спорт кыргызстан [url=https://mostbet-mdf.com.kg]ставки на спорт кыргызстан[/url] Только mostbet реально рулит Перешлите тому кто тоже ищет нормальную контору

  17. Aw, this was a very good post. Taking a few minutes and actual effort to produce a great article… but what can I say… I procrastinate a lot and never seem to get nearly anything done.

发表回复

您的邮箱地址不会被公开。 必填项已用 * 标注