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

121,348 条评论

  1. I do not know whether it’s just me or if everybody else
    encountering issues with your blog. It appears as though some of the written text within your content are running off the screen. Can someone else please comment and
    let me know if this is happening to them too?
    This may be a issue with my internet browser because I’ve had this happen before.
    Cheers

  2. Екатеринбург, всем привет Отец не выходит из штопора Соседи стучат в стену Таблетки не помогают Короче, только капельница реально спасла — капельница от запоя на дому срочно Через пару часов человек пришёл в себя В общем, жмите чтобы сохранить — сколько стоит прокапаться [url=https://detoks.kapelnicza-ot-zapoya-ekaterinburg-nmx.ru]https://detoks.kapelnicza-ot-zapoya-ekaterinburg-nmx.ru[/url] Не ждите пока станет хуже Перешлите тем кто в такой же ситуации

  3. Доброго!
    Глубокое SEO продвижение сайта в Яндексе с семантическим ядром покрывает все потребности ЦА. Мы расширяем список ключей за счет синонимов, вопросов и смежных тематик контента. Это позволяет захватывать трафик даже по нестандартным запросам пользователей сети интернет. Чем шире охват семантики, тем больше посетителей приходит на сайт ежедневно бесплатно. Превратите свой ресурс в энциклопедию вашей ниши и станьте лидером мнений рынка.
    Самая подробная информация на сайте – https://linkbooster.space/
    продвижение ссылками, продвижение сайтов перейти, сео продвижение сайта москва
    агентство продвижения сайтов, вечные ссылки, продвижение сайта раскрутка
    Всего наилучшего и роста в топе!

  4. Люди подскажите Близкий человек уже несколько дней в запое Соседи стучат в стену Нужна срочная помощь на дому Короче, единственное что вытащило из запоя — капельницы от похмелья с препаратами Через пару часов человек пришёл в себя В общем, не потеряйте контакты — сколько стоит прокапаться [url=https://detoks.kapelnicza-ot-zapoya-ekaterinburg-nmx.ru]https://detoks.kapelnicza-ot-zapoya-ekaterinburg-nmx.ru[/url] Звоните прямо сейчас Перешлите тем кто в такой же ситуации

  5. Специалисты регулярно помогают при интоксикации, запоях, абстиненции и сложных состояниях зависимости.
    Исследовать вопрос подробнее – [url=https://vyvod-iz-zapoya-v-statsionare-v-gelendzhike2.ru/]нарколог вывод из запоя в стационаре в геленджике[/url]

  6. Питер, всем привет Объездил кучу салонов — везде перекупы То кромка отваливается Короче, реальные ребята с цехом — заказать кухню с гарантией Проект бесплатно В общем, жмите чтобы не потерять — кухни под заказ [url=https://kuhni-spb-lvk.ru]кухни под заказ[/url] Не ведитесь на салоны-прокладки Перешлите тому кто ищет

  7. Люди помогите Задолбался я уже искать нормальную кухню То фасады кривые Короче, единственные кто не наваривается — заказ кухни спб недорого Кромка немецкая В общем, сохраняйте в закладки — кухня на заказ спб от производителя недорого [url=https://kuhni-spb-lvk.ru]кухня на заказ спб от производителя недорого[/url] Не ведитесь на салоны-прокладки Перешлите тому кто ищет

  8. Yard decks can genuinely change your outdoor area into a relaxing sanctuary. I have actually been thinking of adding one to my home, and I discovered some wonderful resources on deck products and layouts at deck builders . Certainly worth a visit!

  9. Екатеринбург, всем привет Отец не выходит из штопора Родственники не знают что делать Нужна срочная помощь на дому Короче, врачи приехали и поставили систему — прокапаться от алкоголя цена адекватная Через пару часов человек пришёл в себя В общем, телефон и цены тут — капельница против похмелья [url=https://detoks.kapelnicza-ot-zapoya-ekaterinburg-nmx.ru]https://detoks.kapelnicza-ot-zapoya-ekaterinburg-nmx.ru[/url] Не ждите пока станет хуже Перешлите тем кто в такой же ситуации

  10. Слушайте, кто реально сталкивался с такой бедой? Муж просто потерял себя и уничтожает свое здоровье. Соседи уже стучат в стену и грозятся вызвать полицию, В обычную государственную больницу тащить человека просто страшно пока чисто случайно не наткнулся на экстренных наркологов с лицензией, с гарантией полной анонимности и безопасности для здоровья пациента. Врачи приехали на вызов буквально через 40 минут,

    В общем, если не хотите тратить время на самостоятельные тесты, обязательно сохраняйте себе этот официальный ресурс прокапаться с похмелья [url=https://nedorogoy.kapelnicza-ot-zapoya-ekaterinburg-nmx.ru]https://nedorogoy.kapelnicza-ot-zapoya-ekaterinburg-nmx.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!

  11. May I simply say what a relief to uncover a person that truly understands what they
    are discussing on the web. You certainly realize how to bring
    an issue to light and make it important. More people need to
    read this and understand this side of your story.
    I can’t believe you’re not more popular since you certainly possess the gift.

  12. Здравствуйте!
    Сеть продвижение сайта строится на грамотном распределении ссылочной массы по площадкам. Мы подбираем доноров с учётом тематики и авторитетности ресурса. Такой подход снижает риски санкций и повышает эффективность стратегии. Клиент получает регулярную отчётность с полной статистикой размещений. Сеть продвижение сайта у нас — надёжная основа для роста позиций.
    Самая актуальная информация на сайте – https://linkbooster.space/
    продвижение сайта воронеж, крауд маркетинг, seo продвижение сайта онлайн
    заказать раскрутку, продвижение сайта в яндексе, продвижение сайтов трафиком
    Всего наилучшего и роста в топе!

  13. Екатеринбург, всем привет! Ситуация реально критическая, Родственники в панике и вообще не знают, что делать. В обычную государственную больницу тащить человека просто страшно до тех пор, не наткнулся на экстренных наркологов с лицензией, и обеспечивает быстрый выезд специалистов со всем необходимым оборудованием. Сразу профессионально поставили капельницу с детоксикационным раствором,

    В общем, если не хотите тратить время на самостоятельные тесты, вся полезная инфа выложена вот здесь капельница от запоя в стационаре [url=https://nedorogoy.kapelnicza-ot-zapoya-ekaterinburg-nmx.ru]https://nedorogoy.kapelnicza-ot-zapoya-ekaterinburg-nmx.ru[/url] Не ждите, пока состояние станет еще хуже, обязательно перешлите этот пост тем, кто тоже сейчас находится в такой же критической ситуации!

发表回复

您的邮箱地址不会被公开。 必填项已用 * 标注