python如何获取系统信息cpu、内存、网络情况

  • 发布时间:2017-01-18 17:48:58
  • 作者:jason8482
  • 标签:python,系统信息

做个程序需要用到系统的cpu、内存、网络的使用情况,百度之后发现目前使用Python获取这些信息大多是调用系统命令(top、free等)。其实多Linux命令也是读取/proc下的文件实现的,索性不如自己写一个。


一、计算cpu的利用率

要读取cpu的使用情况,首先要了解/proc/stat文件的内容


cpu、cpu0、cpu1……每行数字的意思相同,从左到右分别表示user、nice、system、idle、iowait、irq、softirq。根据系统的不同,输出的列数也会不同,比如ubuntu 12.04会输出10列数据,centos 6.4会输出9列数据,后边几列的含义不太清楚,每个系统都是输出至少7列。没一列的具体含义如下:

 

user:用户态的cpu时间(不包含nice值为负的进程所占用的cpu时间)

nice:nice值为负的进程所占用的cpu时间

system:内核态所占用的cpu时间

idle:cpu空闲时间

iowait:等待IO的时间

irq:系统中的硬中断时间

softirq:系统中的软中断时间

以上各值的单位都是jiffies,jiffies是内核中的一个全局变量,用来记录自系统启动一来产生的节拍数,在这里我们把它当做单位时间就行。

intr行中包含的是自系统启动以来的终端信息,第一列表示中断的总此数,其后每个数对应某一类型的中断所发生的次数

ctxt行中包含了cpu切换上下文的次数

btime行中包含了系统运行的时间,以秒为单位

processes/total_forks行中包含了从系统启动开始所建立的任务个数

procs_running行中包含了目前正在运行的任务的个数

procs_blocked行中包含了目前被阻塞的任务的个数

由于计算cpu的利用率用不到太多的值,所以截图中并未包含/proc/stat文件的所有内容。

知道了/proc文件的内容之后就可以计算cpu的利用率了,具体方法是:先在t1时刻读取文件内容,获得此时cpu的运行情况,然后等待一段时间在t2时刻再次读取文件内容,获取cpu的运行情况,然后根据两个时刻的数据通过以下方式计算cpu的利用率:100 - (idle2 - idle1)*100/(total2 - total1),其中total = user + system + nice + idle + iowait + irq + softirq。python代码实现如下:

import time
      
def readCpuInfo():   
    f = open('/proc/stat')
    lines = f.readlines();
    f.close()
  
    for line in lines:
        line = line.lstrip()
        counters = line.split()   
        if len(counters) < 5:  
            continue   
        if counters[0].startswith('cpu'):
            break
           
    total = 0
    for i in xrange(1, len(counters)):
        total = total + long(counters[i])  
    idle = long(counters[4])
      
    return {'total':total, 'idle':idle}
           
def calcCpuUsage(counters1, counters2):     
    idle = counters2['idle'] - counters1['idle']     
    total = counters2['total'] - counters1['total']       
    return 100 - (idle*100/total)
                  
if __name__ == '__main__':
    counters1 = readCpuInfo()
    time.sleep(0.1)      
    counters2 = readCpuInfo()     
    print calcCpuUsage(counters1, counters2)


二、计算内存的利用率

计算内存的利用率需要读取的是/proc/meminfo文件,该文件的结构比较清晰,不需要额外的介绍,需要知道的是内存的使用总量为used = total - free - buffers - cached,python代码实现如下:

def readNetInfo(dev): 
    f = open('/proc/net/dev')  
    lines = f.readlines()
    f.close()  
    res = {'in':0, 'out':0}
    for line in lines:
        if line.lstrip().startswith(dev):
            # for centos
            line = line.replace(':', ' ')
            items = line.split()
            res['in'] = long(items[1])
            res['out'] = long(items[len(items)/2 + 1])
    return res
        
if __name__ == '__main__':   
    print readNetInfo('eth0')


四、获取网卡的ip地址和主机的cpu个数

这两个函数是程序的其它地方需要用到,就顺便写下来:

import time
import socket
import fcntl
import struct
     
def getIpAddress(dev):
    s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)
    a = s.fileno()
    b = 0x8915
    c = struct.pack('256s', dev[:15])
    res = fcntl.ioctl(a, b, c)[20:24]
    return socket.inet_ntoa(res)
     
def getCpuCount():
    f = open('/proc/cpuinfo')
    lines = f.readlines() 
    f.close()
    res = 0
     
    for line in lines:
        line = line.lower().lstrip()
        if line.startswith('processor'):
            res = res + 1
    return res
     
     
     
if __name__ == '__main__':  
    print getCpuCount()
     
    print getIpAddress('eth0')