如何从 32 位进程中获取 64 位进程的可靠内存使用信息？

Question

我的目标是获取任意进程的内存使用信息。我从我的 32 位进程中执行以下操作：

HANDLE hProc = ::OpenProcess(PROCESS_QUERY_LIMITED_INFORMATION | PROCESS_VM_READ, 0, pid);
if(hProc)
{
    PROCESS_MEMORY_COUNTERS_EX pmx = {0};
    if(::GetProcessMemoryInfo(hProc, (PROCESS_MEMORY_COUNTERS*)&pmx, sizeof(pmx)))
    {
        wprintf(L"Working set: %.02f MB\n", pmx.WorkingSetSize / (1024.0 * 1024.0));
        wprintf(L"Private bytes: %.02f MB\n", pmx.PrivateUsage / (1024.0 * 1024.0));
    }

    ::CloseHandle(hProc);
}

问题是，如果pid进程是64位进程，它可能分配了超过4GB的内存，这会溢出pmx.WorkingSetSize和pmx.PrivateUsage，这两个都是32位变量一个 32 位进程。所以在这种情况下，GetProcessMemoryInfo 没有失败，而是成功，两个指标都返回为UINT_MAX——这是错误的！

所以我想知道，是否有可靠的 API 可以从 32 位应用程序中的任意进程检索内存使用情况？

Answer 1

为什么不将此应用程序编译为 64 位，然后您应该能够收集 32 位和 64 位进程的内存使用情况。

Answer 2

WMI Win32_Process 提供程序有很多 64 位内存编号。不确定您所追求的一切是否存在。

Answer 3

有一个可靠的 API，称为“Performance Data Helpers”。

Windows 的 stock perfmon 实用程序是 Windows 性能计数器应用程序的经典示例。 Process Explorer 也使用它来收集进程统计信息。

它的优点是您甚至不需要SeDebugPrivilege 即可获得PROCESS_VM_READ 对其他进程的访问权限。
请注意，该访问权限仅限于属于 Performance Monitoring Users 组的用户。

PDH 背后的理念是：

• 查询对象
  • 一个或多个计数器
• 根据要求或定期创建样本
• 获取您要求的数据

开始需要做更多的工作，但最终还是很容易。我所做的是设置一个永久的 PDH 查询，这样我就可以在我的应用程序的整个生命周期中重复使用它。

有一个缺点：默认情况下，操作系统会为同名的进程创建编号条目。这些编号的条目甚至会在进程终止或创建新条目时发生变化。因此，您必须考虑到这一点并交叉检查进程 ID (PID)，实际上是在为要获取内存使用的进程打开句柄的同时。

您可以在下面找到一个简单的 PDH 包装器替代 GetProcessMemoryInfo()。 当然，有足够的空间来调整以下代码或根据您的需要进行调整。我还看到有人已经创建了更通用的 C++ 包装器。

声明

#include <tuple>
#include <array>
#include <vector>
#include <stdint.h>
#include <Pdh.h>

#pragma comment(lib, "Pdh.lib")


class process_memory_info
{
private:
    using pd_t = std::tuple<DWORD, ULONGLONG, ULONGLONG>; // performance data type
    static constexpr size_t pidIdx = 0;
    static constexpr size_t wsIdx = 1;
    static constexpr size_t pbIdx = 2;
    struct less_pd
    {
        bool operator ()(const pd_t& left, const pd_t& right) const
        {
            return std::get<pidIdx>(left) < std::get<pidIdx>(right);
        }
    };

public:
    ~process_memory_info();

    bool setup_query();
    bool take_sample();
    std::pair<uintmax_t, uintmax_t> get_memory_info(DWORD pid) const;

private:
    PDH_HQUERY pdhQuery_ = nullptr;
    std::array<PDH_HCOUNTER, std::tuple_size_v<pd_t>> pdhCounters_ = {};
    std::vector<pd_t> perfData_;
};

实施

#include <memory>
#include <execution>
#include <algorithm>
#include <stdlib.h>

using std::unique_ptr;
using std::pair;
using std::array;
using std::make_unique;
using std::get;


process_memory_info::~process_memory_info()
{
    PdhCloseQuery(pdhQuery_);
}

bool process_memory_info::setup_query()
{
    if (pdhQuery_)
        return true;
    if (PdhOpenQuery(nullptr, 0, &pdhQuery_))
        return false;

    size_t i = 0;
    for (auto& counterPath : array<PDH_COUNTER_PATH_ELEMENTS, std::tuple_size_v<pd_t>>{ {
        { nullptr, L"Process", L"*", nullptr, 0, L"ID Process" },
        { nullptr, L"Process", L"*", nullptr, 0, L"Working Set" },
        { nullptr, L"Process", L"*", nullptr, 0, L"Private Bytes" }
        }})
    {
        wchar_t pathStr[PDH_MAX_COUNTER_PATH] = {};

        DWORD size;
        PdhMakeCounterPath(&counterPath, pathStr, &(size = _countof(pathStr)), 0);
        PdhAddEnglishCounter(pdhQuery_, pathStr, 0, &pdhCounters_[i++]);
    }

    return true;
}

bool process_memory_info::take_sample()
{
    if (PdhCollectQueryData(pdhQuery_))
        return false;

    DWORD nItems = 0;
    DWORD size;
    PdhGetFormattedCounterArray(pdhCounters_[0], PDH_FMT_LONG, &(size = 0), &nItems, nullptr);
    auto valuesBuf = make_unique<BYTE[]>(size);
    PdhGetFormattedCounterArray(pdhCounters_[0], PDH_FMT_LONG, &size, &nItems, PPDH_FMT_COUNTERVALUE_ITEM(valuesBuf.get()));
    unique_ptr<PDH_FMT_COUNTERVALUE_ITEM[]> pidValues{ PPDH_FMT_COUNTERVALUE_ITEM(valuesBuf.release()) };

    valuesBuf = make_unique<BYTE[]>(size);
    PdhGetFormattedCounterArray(pdhCounters_[1], PDH_FMT_LARGE, &size, &nItems, PPDH_FMT_COUNTERVALUE_ITEM(valuesBuf.get()));
    unique_ptr<PDH_FMT_COUNTERVALUE_ITEM[]> wsValues{ PPDH_FMT_COUNTERVALUE_ITEM(valuesBuf.release()) };

    valuesBuf = make_unique<BYTE[]>(size);
    PdhGetFormattedCounterArray(pdhCounters_[2], PDH_FMT_LARGE, &size, &nItems, PPDH_FMT_COUNTERVALUE_ITEM(valuesBuf.get()));
    unique_ptr<PDH_FMT_COUNTERVALUE_ITEM[]> pbValues{ PPDH_FMT_COUNTERVALUE_ITEM(valuesBuf.release()) };

    perfData_.clear();
    perfData_.reserve(nItems);
    for (size_t i = 0, n = nItems; i < n; ++i)
    {
        perfData_.emplace_back(pidValues[i].FmtValue.longValue, wsValues[i].FmtValue.largeValue, pbValues[i].FmtValue.largeValue);
    }
    std::sort(std::execution::par_unseq, perfData_.begin(), perfData_.end(), less_pd{});

    return true;
}

pair<uintmax_t, uintmax_t> process_memory_info::get_memory_info(DWORD pid) const
{
    auto it = std::lower_bound(perfData_.cbegin(), perfData_.cend(), pd_t{ pid, 0, 0 }, less_pd{});

    if (it != perfData_.cend() && get<pidIdx>(*it) == pid)
        return { get<wsIdx>(*it), get<pbIdx>(*it) };
    else
        return {};
}


int main()
{
    process_memory_info pmi;
    pmi.setup_query();

    DWORD pid = 4;

    pmi.take_sample();
    auto[workingSet, privateBytes] = pmi.get_memory_info(pid);

    return 0;
}