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

122,449 条评论

  1. Люди, подскажите по личному опыту. А бюрократия эта государственная просто выносит мозг. Сроки записи на архивную проверку горят, нервы уже на пределе пока чисто случайно не нашел нормальных сертифицированных специалистов, и обеспечивает полное сопровождение от поиска корней до получения паспорта. Переводы сделали у аккредитованного нотариуса без единой ошибки,

    В общем, если не хотите тратить годы на самостоятельные тесты, жмите на источник, чтобы случайно не потерять контакты получить гражданство израиля в москве [url=https://grazhdanstvo-izrailya-lvy.ru]https://grazhdanstvo-izrailya-lvy.ru[/url] Лучше сразу доверьтесь опытным профессионалам в этой сфере, обязательно перешлите этот пост тому, кто тоже сейчас серьезно думает о репатриации!

  2. Слушайте кто знает Муж просто потерял себя Жена в отчаянии Нужна срочная помощь на дому Короче, врачи приехали и поставили систему — вывод из запоя цена адекватная Приехали через 40 минут В общем, не потеряйте контакты — помощь вывода запоя [url=https://lechenie.vyvod-iz-zapoya-na-domu-voronezh-xrt.ru]https://lechenie.vyvod-iz-zapoya-na-domu-voronezh-xrt.ru[/url] Вывод из запоя на дому — это реальный выход Перешлите тем кто в такой же ситуации

  3. Здорова, народ! Отец никак не может самостоятельно выйти из штопора, Соседи уже стучат в стену и грозятся вызвать полицию, Нужна только срочная специализированная помощь на дому квалифицированного врача пока чисто случайно не протестировали дежурную бригаду, которая реально спасает в таких ситуациях и обеспечивает быстрый выезд специалистов со всем необходимым оборудованием. Сразу профессионально поставили капельницу с детоксикационным раствором,

    Кому тоже экстренно необходим проверенный круглосуточный телефон наркологии, смотрите sami все расценки и условия по ссылке вывод из запоя цены воронеж [url=https://lechenie.vyvod-iz-zapoya-na-domu-voronezh-kmp.ru]https://lechenie.vyvod-iz-zapoya-na-domu-voronezh-kmp.ru[/url] Квалифицированная медицинская помощь на дому — это единственный реальный выход, обязательно перешлите этот пост тем, кто тоже сейчас находится в такой же критической ситуации!

  4. Hey! I just wanted to ask if you ever have any problems with hackers?
    My last blog (wordpress) was hacked and I ended up losing months
    of hard work due to no back up. Do you have any methods to prevent hackers?

  5. Люди, помогите дельным советом. Брат снова жестко сорвался после долгого перерыва, Вся семья в дикой истерике, Нужна только срочная специализированная помощь на дому квалифицированного врача до тех пор, не нашли проверенную медицинскую службу, и обеспечивает быстрый выезд специалистов со всем необходимым оборудованием. Сразу профессионально поставили капельницу с детоксикационным раствором,

    Кому тоже экстренно необходим проверенный круглосуточный телефон наркологии, обязательно сохраняйте себе этот официальный ресурс снятие запоя на дому [url=https://lechenie.vyvod-iz-zapoya-na-domu-voronezh-kmp.ru]https://lechenie.vyvod-iz-zapoya-na-domu-voronezh-kmp.ru[/url] Лучше сразу звонить профессионалам и не заниматься опасным самолечением. обязательно перешлите этот пост тем, кто тоже сейчас находится в такой же критической ситуации!

  6. Помощь можно получить анонимно, с аккуратным оформлением и внимательным отношением к личным данным.
    Разобраться лучше – [url=https://vyvod-iz-zapoya-v-stacionare-v-moskve14-1.ru/]вывод из запоя в клинике москва[/url]

  7. Do you mind if I quote a few of your articles 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 users would genuinely benefit from a lot of the information you present here. Please let me know if this ok with you. Cheers!

  8. Слушайте, кто сейчас хочет получить гражданство Израиля? А бюрократия эта государственная просто выносит мозг. Кто-то больше года собирает справки о родственниках по всей стране до тех пор, не нашел нормальных сертифицированных специалистов, включая детальную подготовку к прохождению собеседования с нативом. Все архивные документы нам собрали буквально за месяц,

    В общем, если не хотите тратить годы на самостоятельные тесты, там расписаны все технические подробности помощь в репатриации в израиль [url=https://grazhdanstvo-izrailya-lvy.ru]https://grazhdanstvo-izrailya-lvy.ru[/url] Лучше сразу доверьтесь опытным профессионалам в этой сфере, обязательно перешлите этот пост тому, кто тоже сейчас серьезно думает о репатриации!

  9. Беттеры отзовитесь То выплаты задерживают Денег слил на всяком говне Короче, работает стабильно и честно — ставки на спорт бишкек онлайн лучший выбор Вывод денег за 5 минут В общем, там все подробности — мостбет кыргызстан скачать [url=https://mostbet-mdf.com.kg]мостбет кыргызстан скачать[/url] Не ведитесь на лохотроны Перешлите тому кто тоже ищет нормальную контору

  10. В клинике лечение запоя рассматривается как первый этап, а не как единственная мера. Вывод из запоя снижает выраженность алкогольной интоксикации, но лечение алкоголизма продолжается после стабилизации. Нарколог объясняет, какие методы подходят пациенту, как быстро можно начать лечение, когда допустимо кодирование и почему реабилитация в стационаре иногда безопаснее, чем помощь на дому.
    Получить дополнительную информацию – [url=https://vyvod-iz-zapoya-v-gelendzhike5.ru/]помощь вывод из запоя геленджик[/url]

  11. If youlive in Jacksonville and looking for the best garage door repair near me, Wagmore Garage Doors is the genuine bargain. They showed up same-day for a busted springtime, tuned the opener, and left every little thing well balanced and whisper-quiet garage door repair

  12. Fine way of explaining, and good post to get information on the topic of my presentation focus, which i am going to convey in academy.

  13. Соблюдаем конфиденциальность, бережно общаемся с пациентом и его близкими на каждом этапе.
    Исследовать вопрос подробнее – [url=https://vyvod-iz-zapoya-v-gelendzhike6.ru/]вывод из запоя вызов[/url]

  14. Можно делать неограниченное количество ставок, так как баланс возобновляется после перезагрузки страницы. Обзор казино Велора – Крылья – Все об украинской авиации: [url=https://super-slots-casino.info/]https://super-slots-casino.info/[/url]
    А дальше можно тестировать различные приложения, наслаждаться разными тематиками,
    Велора: Мобильная версияПолная адаптация под мобильные устройства поспособствовала росту популярности бренда.

发表回复

您的邮箱地址不会被公开。 必填项已用 * 标注