linux c程序獲取cpu使用率及內(nèi)存使用情況課件

1、想獲取一下目標(biāo)機(jī)運(yùn)行時(shí)linux系統(tǒng)的硬件占用情況，寫(xiě)了這幾個(gè)小程序，以后直接用了。方法就是讀取proc下的文件來(lái)獲取了。 cpu使用率： /proc/stat ，內(nèi)存使用情況： /proc/meminfo看程序 ：/* file: statusinfo.c* brief: 從linux系統(tǒng)獲取cpu及內(nèi)存使用情況* version 1.0* author 抹黑* date 2009年3月17日*/typedef struct PACKED /定義一個(gè)cpu occupy的結(jié)構(gòu)體char name20; /定義一個(gè)char類型的數(shù)組名name有20個(gè)元素unsigned int user; /

2、定義一個(gè)無(wú)符號(hào)的int類型的userunsigned int nice; /定義一個(gè)無(wú)符號(hào)的int類型的niceunsigned int system;/定義一個(gè)無(wú)符號(hào)的int類型的systemunsigned int idle; /定義一個(gè)無(wú)符號(hào)的int類型的idleCPU_OCCUPY;typedef struct PACKED /定義一個(gè)mem occupy的結(jié)構(gòu)體char name20; /定義一個(gè)char類型的數(shù)組名name有20個(gè)元素unsigned long total;char name220;unsigned long free;MEM_OCCUPY;get_memoccup

3、y (MEM_OCCUPY *mem) /對(duì)無(wú)類型get函數(shù)含有一個(gè)形參結(jié)構(gòu)體類弄的指針O FILE *fd; int n; char buff256; MEM_OCCUPY *m; m=mem; fd = fopen (/proc/meminfo, r); fgets (buff, sizeof(buff), fd); fgets (buff, sizeof(buff), fd); fgets (buff, sizeof(buff), fd); fgets (buff, sizeof(buff), fd); sscanf (buff, %s %u %s, m-name, &m-total,

4、m-name2); fgets (buff, sizeof(buff), fd); /從fd文件中讀取長(zhǎng)度為buff的字符串再存到起始地址為buff這個(gè)空間里 sscanf (buff, %s %u, m-name2, &m-free, m-name2); fclose(fd); /關(guān)閉文件fdint cal_cpuoccupy (CPU_OCCUPY *o, CPU_OCCUPY *n) unsigned long od, nd; unsigned long id, sd; int cpu_use = 0; od = (unsigned long) (o-user + o-nice + o-

5、system +o-idle);/第一次(用戶+優(yōu)先級(jí)+系統(tǒng)+空閑)的時(shí)間再賦給od nd = (unsigned long) (n-user + n-nice + n-system +n-idle);/第二次(用戶+優(yōu)先級(jí)+系統(tǒng)+空閑)的時(shí)間再賦給od id = (unsigned long) (n-user - o-user); /用戶第一次和第二次的時(shí)間之差再賦給id sd = (unsigned long) (n-system - o-system);/系統(tǒng)第一次和第二次的時(shí)間之差再賦給sd if(nd-od) != 0) cpu_use = (int)(sd+id)*10000)/(

6、nd-od); /(用戶+系統(tǒng))乖100)除(第一次和第二次的時(shí)間差)再賦給g_cpu_used else cpu_use = 0; /printf(cpu: %un,cpu_use); return cpu_use;get_cpuoccupy (CPU_OCCUPY *cpust) /對(duì)無(wú)類型get函數(shù)含有一個(gè)形參結(jié)構(gòu)體類弄的指針O FILE *fd; int n; char buff256; CPU_OCCUPY *cpu_occupy; cpu_occupy=cpust; fd = fopen (/proc/stat, r); fgets (buff, sizeof(buff), fd)

7、; sscanf (buff, %s %u %u %u %u, cpu_occupy-name, &cpu_occupy-user, &cpu_occupy-nice,&cpu_occupy-system, &cpu_occupy-idle); fclose(fd);int main() CPU_OCCUPY cpu_stat1; CPU_OCCUPY cpu_stat2; MEM_OCCUPY mem_stat; int cpu; /獲取內(nèi)存 get_memoccupy (MEM_OCCUPY *)&mem_stat); /第一次獲取cpu使用情況 get_cpuoccupy(CPU_OCC

8、UPY *)&cpu_stat1); sleep(10); /第二次獲取cpu使用情況 get_cpuoccupy(CPU_OCCUPY *)&cpu_stat2); /計(jì)算cpu使用率 cpu = cal_cpuoccupy (CPU_OCCUPY *)&cpu_stat1, (CPU_OCCUPY *)&cpu_stat2); return 0;linux下如何獲取cpu的利用率proc文件系統(tǒng)是一個(gè)偽文件系統(tǒng)，它只存在內(nèi)存當(dāng)中，而不占用外存空間。它以文件系統(tǒng)的方式為訪問(wèn)系統(tǒng)內(nèi)核數(shù)據(jù)的操作提供接口。用戶和應(yīng)用程序可以通過(guò)proc得到系統(tǒng)的信息，并可以改變內(nèi)核的某些參數(shù)。這里將介紹如何從/p

9、roc文件系統(tǒng)中獲取與防火墻相關(guān)的一些性能參數(shù)，以及如何通過(guò)/proc文件系統(tǒng)修改內(nèi)核的相關(guān)配置。1、從/proc文件系統(tǒng)獲取相關(guān)的性能參數(shù)cpu使用率： /proc/stat內(nèi)存使用情況： /proc/meminfo網(wǎng)絡(luò)負(fù)載信息： /proc/net/dev相應(yīng)的計(jì)算方法：(摘自：什么是proc文件系統(tǒng)，見(jiàn)參考資料)（1） 處理器使用率（2） 內(nèi)存使用率（3） 流入流出數(shù)據(jù)包（4） 整體網(wǎng)絡(luò)負(fù)載這些數(shù)據(jù)分別要從/proc/stat、/proc/net/dev、/proc/meminfo三個(gè)文件中提取。如里有問(wèn)題或?qū)σ崛〉臄?shù)據(jù)不太清楚，可以使用man proc來(lái)查看proc文件系統(tǒng)的聯(lián)機(jī)手冊(cè)

10、。（1） 處理器使用率這里要從/proc/stat中提取四個(gè)數(shù)據(jù)：用戶模式（user）、低優(yōu)先級(jí)的用戶模式（nice）、內(nèi)核模式（system）以及空閑的處理器時(shí)間（idle）。它們均位于/proc/stat文件的第一行。CPU的利用率使用如下公式來(lái)計(jì)算。CPU利用率 = 100 *（user + nice + system）/（user + nice + system + idle）（2） 內(nèi)存使用率這里需要從/proc/meminfo文件中提取兩個(gè)數(shù)據(jù)，當(dāng)前內(nèi)存的使用量(cmem)以及內(nèi)存總量(amem)。內(nèi)存使用百分比 = 100 * (cmem / umem)（3）網(wǎng)絡(luò)利用率為了得到網(wǎng)

11、絡(luò)利用率的相關(guān)數(shù)據(jù)，需要從/proc/net/dev文件中獲得兩個(gè)數(shù)據(jù)：從本機(jī)輸出的數(shù)據(jù)包數(shù)，流入本機(jī)的數(shù)據(jù)包數(shù)。它們都位于這個(gè)文件的第四行。性能收集程序開(kāi)始記錄下這兩個(gè)數(shù)據(jù)的初始值，以后每次獲得這個(gè)值后均減去這個(gè)初始值即為從集群?jiǎn)?dòng)開(kāi)始從本節(jié)點(diǎn)通過(guò)的數(shù)據(jù)包。利用上述數(shù)據(jù)計(jì)算出網(wǎng)絡(luò)的平均負(fù)載，方法如下：平均網(wǎng)絡(luò)負(fù)載 = (輸出的數(shù)據(jù)包+流入的數(shù)據(jù)包) / 22. 通過(guò)/proc文件系統(tǒng)調(diào)整相關(guān)的內(nèi)核配置允許ip轉(zhuǎn)發(fā) /proc/sys/net/ipv4/ip_forward禁止ping /proc/sys/net/ipv4/icmp_echo_ignore_all可以在命令行下直接往上述兩個(gè)“

12、文件”里頭寫(xiě)入1來(lái)實(shí)現(xiàn)相關(guān)配置，如果寫(xiě)入0將取消相關(guān)配置。不過(guò)在系統(tǒng)重啟以后，這些配置將恢復(fù)默認(rèn)設(shè)置，所以，如果想讓這些修改生效，可以把下面的配置直接寫(xiě)入/etc/profile文件，或者其他隨系統(tǒng)啟動(dòng)而執(zhí)行的程序文件中。echo 1 /proc/sys/net/ipv4/ip_forwardecho 1 /proc/sys/net/ipv4/icmp_echo_ignore_all如果需要獲取其他的性能參數(shù)，或者需要對(duì)內(nèi)核進(jìn)行更多的配置，可以參考下面鏈接中的proc文件系統(tǒng)介紹，也可以直接通過(guò)man proc查看相關(guān)的信息。參考資料和相關(guān)鏈接1 什么是proc文件系統(tǒng)2 Linux下如何獲取

13、cpu的使用率3 Exploring the /proc/net/ Directory4 /proc/net introduction5 使用ulimit和proc去調(diào)整系統(tǒng)參數(shù)/post/73.htm注：文件里面是一個(gè)增量，每過(guò)一個(gè)時(shí)間間隔對(duì)應(yīng)的項(xiàng)使用了CPU都會(huì)有增加，要算百分比，得用上上一次的狀態(tài)值.這里計(jì)算cpu使用率是有問(wèn)題的，需要使用上一狀態(tài)的值來(lái)計(jì)算。返回elf 發(fā)表于 2007-11-16 09:06 #4正確的計(jì)算方法是，等上一個(gè)時(shí)間：1、記錄某個(gè)時(shí)刻cpu的使用情況2、等上一個(gè)時(shí)間段3、再記錄此刻的cpu使用情況4、計(jì)算總的時(shí)間片

14、把第一次的所有cpu使用情況求和，得到j(luò)1把第二次的所有cpu使用情況求和，得到j(luò)2j2-j1得到這個(gè)時(shí)間段的所有時(shí)間片即total=j2-j1=第二次的所有列的和-第一次的所有列的和5、計(jì)算idle時(shí)間idle對(duì)應(yīng)第五列的數(shù)據(jù)，用第二次的減去第一次的即可idle=第二次的第五列-第一次的第五列6、計(jì)算cpu使用率rate=(total-idle)/total見(jiàn)：我們?cè)诟阈阅軠y(cè)試的時(shí)候，對(duì)后臺(tái)服務(wù)器的CPU利用率監(jiān)控是一個(gè)常用的手段。服務(wù)器的CPU利用率高，則表明服務(wù)器很繁忙。如果前臺(tái)響應(yīng)時(shí)間越來(lái)越大，而后臺(tái)CPU利用率始終上不去，說(shuō)明在某個(gè)地方有瓶頸了，系統(tǒng)需要調(diào)優(yōu)。這個(gè)是即使不懂技術(shù)的人都

15、容易理解的事情。上面理解對(duì)嗎？我個(gè)人覺(jué)得不十分準(zhǔn)確。這個(gè)要看后臺(tái)你測(cè)試的進(jìn)程是什么類型的。如果是計(jì)算密集型的進(jìn)程，當(dāng)前端壓力越來(lái)越大的時(shí)候，很容易把CPU利用率打上去。但是如果是I/O網(wǎng)絡(luò)密集型的進(jìn)程，即使客戶端的請(qǐng)求越來(lái)越多，但是服務(wù)器CPU不一定能上去，這個(gè)是你要測(cè)試的進(jìn)程的自然屬性決定的。什么是CPU利用率呢？在Linux/Unix下，CPU利用率分為用戶態(tài)，系統(tǒng)態(tài)和空閑態(tài)，分別表示CPU處于用戶態(tài)執(zhí)行的時(shí)間，系統(tǒng)內(nèi)核執(zhí)行的時(shí)間，和空閑系統(tǒng)進(jìn)程執(zhí)行的時(shí)間。從計(jì)算機(jī)加電開(kāi)始，CPU就一直忙個(gè)不停，所以CPU的利用率始終是100%。當(dāng)沒(méi)有用戶進(jìn)程需要執(zhí)行的時(shí)候，CPU就執(zhí)行系統(tǒng)缺省的空閑進(jìn)程

16、。我們所指的CPU利用率是指CPU執(zhí)行非系統(tǒng)空閑進(jìn)程的時(shí)間 / CPU總的執(zhí)行時(shí)間。在Linux的內(nèi)核中，有一個(gè)全局變量：Jiffies。 Jiffies代表時(shí)間。它的單位隨硬件平臺(tái)的不同而不同。系統(tǒng)里定義了一個(gè)常數(shù)HZ，代表每秒種最小時(shí)間間隔的數(shù)目。這樣jiffies的單位就是 1/HZ。Intel平臺(tái)jiffies的單位是1/100秒，這就是系統(tǒng)所能分辨的最小時(shí)間間隔了。每個(gè)CPU時(shí)間片，Jiffies都要加1。 CPU的利用率就是用執(zhí)行用戶態(tài)+系統(tǒng)態(tài)的Jiffies除以總的Jifffies來(lái)表示。在Linux系統(tǒng)中，CPU利用率的計(jì)算來(lái)源在/proc/stat文件，這個(gè)文件的頭幾行記錄了

17、每個(gè)CPU的用戶態(tài)，系統(tǒng)態(tài)，空閑態(tài)等狀態(tài)下的不同的Jiffies，常用的監(jiān)控軟件就是利用/proc/stat里面的這些數(shù)據(jù)來(lái)計(jì)算CPU的利用率的。包含了所有CPU活動(dòng)的信息，該文件中的所有值都是從系統(tǒng)啟動(dòng)開(kāi)始累計(jì)到當(dāng)前時(shí)刻。/proc/stat/workbuilder $ cat /proc/statcpu 432661 13295 86656 422145968 171474 233 5346cpu0 123075 2462 23494 105543694 16586 0 4615cpu1 111917 4124 23858 105503820 69697 123 371cpu2 10316

18、4 3554 21530 105521167 64032 106 334cpu3 94504 3153 17772 105577285 21158 4 24intr 1065711094 1057275779 92 0 6 6 0 4 0 3527 0 0 0 70 0 20 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

19、 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 7376958 0 0 0 0 0 0 0 1054602 0 0 0 0 0 0 0 30 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0ctxt 19067887btime 1139187531processes 270014procs_running 1procs_blocked 0輸出解釋CPU 以及CPU0、CPU1、CPU2、CPU3每行的每個(gè)參數(shù)意思（以第一行為例）為：參數(shù) 解釋user (432661) 從系統(tǒng)啟動(dòng)開(kāi)始累計(jì)到當(dāng)前時(shí)刻，用戶態(tài)的CPU時(shí)間（單位：jiffies） ，不包含 nice值為負(fù)進(jìn)程