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

120,498 条评论

  1. Слушайте кто знает Муж просто умирает на глазах Жена рыдает Платная клиника просит бешеные деньги Короче, врачи стационара реально вытащили — вывести из запоя в стационаре анонимно и безопасно Капельницы и уколы по схеме В общем, не потеряйте контакты — цена на вывод из запоя в стационаре [url=https://narkolog.vyvod-iz-zapoya-v-staczionare-nizhnij-novgorod-vby.ru]https://narkolog.vyvod-iz-zapoya-v-staczionare-nizhnij-novgorod-vby.ru[/url] Стационар — это единственный выход Перешлите тем кто в беде

  2. Здорова, народ Ситуация знакомая Поилки и таблетки не помогают Короче, единственное что реально спасает — прокапаться от алкоголя цена адекватная Приехали через 30 минут В общем, вся инфа по ссылке — капельница от запоя недорого [url=https://alkogolizm.kapelnicza-ot-pokhmelya-ekaterinburg.ru]https://alkogolizm.kapelnicza-ot-pokhmelya-ekaterinburg.ru[/url] Капельница — это быстро и эффективно Перешлите тем кто в такой же ситуации

  3. Здорова, народ Близкий человек уже несколько дней в запое Родственники не знают что делать Нужна срочная помощь на дому Короче, врачи приехали и поставили систему — вывод из запоя спб цены доступные Поставили капельницу с детоксикационным раствором В общем, жмите чтобы сохранить — вывод из запоя на дому круглосуточно [url=https://lechenie.vyvod-iz-zapoya-na-domu-sankt-peterburg.ru]вывод из запоя на дому круглосуточно[/url] Не ждите пока станет хуже Перешлите тем кто в такой же ситуации

  4. Рекомендации строятся вокруг состояния человека, а не по универсальному шаблону для всех случаев.
    Изучить вопрос глубже – [url=https://vyvod-iz-zapoya-v-anape3.ru/]www.domen.ru[/url]

  5. If you want, the following are 5 real, significance-first remark templates you’ll adapt for blogs about electrical offerings in St. Louis, MO devoid of adding promotional hyperlinks except the web page explicitly allows for and it’s surely suitable: why not try these out

  6. obviously like your website but you need to test the spelling on several
    of your posts. Several of them are rife with spelling issues
    and I in finding it very bothersome to inform
    the truth on the other hand I will definitely come again again.

  7. Слушайте кто сталкивался Близкий человек уже 10 дней в запое Жена рыдает Платная клиника просит бешеные деньги Короче, спасла только госпитализация — цена вывода из запоя в стационаре доступная Положили в палату В общем, вся инфа по ссылке — вывод из запоя наркология [url=https://kodirovanie.vyvod-iz-zapoya-v-staczionare-nizhnij-novgorod-xft.ru]https://kodirovanie.vyvod-iz-zapoya-v-staczionare-nizhnij-novgorod-xft.ru[/url] Звоните прямо сейчас Перешлите тем кто в беде

  8. В них даже не обязательно выигрывать, чтобы зарабатывать дополнительные кредиты на свой счет. Приглашать дополнительных пользователей в Буй Казино по реферальной ссылке. Вавада – обзор игрового клуба [url=https://vavada-casino-geel.top/]vavada рабочее зеркало сайта[/url]
    Прочтите также: Телефон горячей линии РЕСО-Гарантия, как написать в службу поддержки
    Правила полученияОбычно у покер-румов скромные, но строгие требования к игроку, претендующему на бонус.

  9. Understanding the level of medical care in Nursing Homes versus Assisted Living is crucial. Many families seem to confuse the two. I’ve been reading more on places like elder care to make sure we choose the right setting for my dad.

  10. Having a consistent team of caregivers means seniors don’t have to re-explain their needs around dressing or bathing every day. That continuity of care, mentioned by senior care , really matters.

  11. Схема помощи зависит от состояния, стажа употребления, противопоказаний и дальнейших целей лечения.
    Углубиться в тему – [url=https://vyvod-iz-zapoya-v-lyubercah14-3.ru/]вывод из запоя дзержинский[/url]

  12. Люди помогите советом Брат потерял человеческий облик Родственники в полном отчаянии Платная клиника просит бешеные деньги Короче, единственные кто взялся за безнадёжный случай — вывод из запоя стационар с круглосуточным наблюдением Провели полную детоксикацию В общем, телефон и цены тут — прокапаться в стационаре [url=https://kodirovanie.vyvod-iz-zapoya-v-staczionare-nizhnij-novgorod-xft.ru]https://kodirovanie.vyvod-iz-zapoya-v-staczionare-nizhnij-novgorod-xft.ru[/url] Звоните прямо сейчас Это может спасти жизнь

  13. Здорова, народ Муж просто потерял себя Дети напуганы Таблетки не помогают Короче, врач приехал и поставил систему — нарколог на дом срочно Дал рекомендации и успокоил семью В общем, жмите чтобы сохранить — вызов нарколога на дом анонимно [url=https://alkogolizm.narkolog-na-dom-voronezh16.ru]https://alkogolizm.narkolog-na-dom-voronezh16.ru[/url] Звоните прямо сейчас Перешлите тем кто в такой же ситуации

  14. Люди подскажите Брат снова сорвался Соседи стучат в стену Таблетки не помогают Короче, единственный кто реально помог — врач нарколог на дом с препаратами Через пару часов человек пришёл в себя В общем, жмите чтобы сохранить — нарколог на дом анонимно воронеж [url=https://alkogolizm.narkolog-na-dom-voronezh16.ru]https://alkogolizm.narkolog-na-dom-voronezh16.ru[/url] Не ждите пока станет хуже Перешлите тем кто в такой же ситуации

发表回复

您的邮箱地址不会被公开。 必填项已用 * 标注