如何从进程内部确定CPU和内存消耗?


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我曾经负责从运行的应用程序内部确定以下性能参数的任务:

  • 可用虚拟内存总量
  • 当前使用的虚拟内存
  • 我的进程当前使用的虚拟内存
  • 总可用RAM
  • 当前使用的RAM
  • 我的进程当前使用的RAM
  • 当前使用的CPU百分比
  • 我的进程当前使用的CPU百分比

该代码必须在Windows和Linux上运行。即使这似乎是一项标准任务,但在手册(WIN32 API,GNU文档)以及Internet上查找必要的信息还是花了我几天的时间,因为关于该主题的信息有太多不完整/不正确/过时发现在那里。

为了使其他人免于遭受同样的麻烦,我认为最好将所有分散的信息以及我通过反复试验发现的信息收集到一个地方。


13
在现代操作系统上,“可用虚拟内存总量”是没有意义的。
David Schwartz 2015年

29
为什么没有意义?这会使答案无效吗?stackoverflow.com/questions/3296211/… ...评论时,请不要离开悬崖,这不是电视节目。
MindaugasBernatavičius17年

3
@MindaugasBernatavičius:链接的问题与“总物理内存”有关,这是操作系统已知的硬件事实。通过将所有内存模块的大小相加即可得出总数。另一方面,“总虚拟内存可用”是什么意思?理论上可以创建所有进程的组合虚拟地址空间吗?该数字约为2 ^ 80字节,因此毫无意义。
MSalters

2
@MSalters-感谢您的参与。我认为,问OP的想法比声明没有意义(没有解释)要友善和健康得多。如果您注意到的话,答案也就此假设一个特定的位置:虚拟内存= RAM + SWAP(或PAGEFILE)-这是一个合理的假设。由此我们知道,它并不是没有意义的,因为对该词有特殊的解释(在技术上可能不是最正确的口语化)。
MindaugasBernatavičius18年

2
@MindaugasBernatavičius:它将忽略未映射的内存映射文件和代码。Linux具有未提交的内存分配(不由RAM或交换支持),而Windows具有未提交的堆栈。
MSalters

Answers:


642

视窗

可以从相应的WIN32 API轻松获得上述某些值,出于完整性考虑,我仅在此处列出它们。但是,其他一些则需要从Performance Data Helper库(PDH)中获得,该库有点“不直观”,并且需要大量痛苦的尝试和错误才能开始工作。(至少花了我一段时间,也许我只是有点愚蠢...)

注意:为清楚起见,以下代码中省略了所有错误检查。请检查返回码...!


  • 总虚拟内存:

    #include "windows.h"
    
    MEMORYSTATUSEX memInfo;
    memInfo.dwLength = sizeof(MEMORYSTATUSEX);
    GlobalMemoryStatusEx(&memInfo);
    DWORDLONG totalVirtualMem = memInfo.ullTotalPageFile;

    注意:名称“ TotalPageFile”在这里有点误导。实际上,此参数提供“虚拟内存大小”,即交换文件的大小加上已安装的RAM。

  • 当前使用的虚拟内存:

    与“总虚拟内存”中的代码相同,然后

    DWORDLONG virtualMemUsed = memInfo.ullTotalPageFile - memInfo.ullAvailPageFile;
  • 当前进程当前使用的虚拟内存:

    #include "windows.h"
    #include "psapi.h"
    
    PROCESS_MEMORY_COUNTERS_EX pmc;
    GetProcessMemoryInfo(GetCurrentProcess(), (PROCESS_MEMORY_COUNTERS*)&pmc, sizeof(pmc));
    SIZE_T virtualMemUsedByMe = pmc.PrivateUsage;



  • 总物理内存(RAM):

    与“总虚拟内存”中的代码相同,然后

    DWORDLONG totalPhysMem = memInfo.ullTotalPhys;
  • 当前使用的物理内存:

    Same code as in "Total Virtual Memory" and then
    
    DWORDLONG physMemUsed = memInfo.ullTotalPhys - memInfo.ullAvailPhys;
  • 当前进程当前使用的物理内存:

    与“当前进程当前使用的虚拟内存”中的代码相同,然后

    SIZE_T physMemUsedByMe = pmc.WorkingSetSize;



  • 当前使用的CPU:

    #include "TCHAR.h"
    #include "pdh.h"
    
    static PDH_HQUERY cpuQuery;
    static PDH_HCOUNTER cpuTotal;
    
    void init(){
        PdhOpenQuery(NULL, NULL, &cpuQuery);
        // You can also use L"\\Processor(*)\\% Processor Time" and get individual CPU values with PdhGetFormattedCounterArray()
        PdhAddEnglishCounter(cpuQuery, L"\\Processor(_Total)\\% Processor Time", NULL, &cpuTotal);
        PdhCollectQueryData(cpuQuery);
    }
    
    double getCurrentValue(){
        PDH_FMT_COUNTERVALUE counterVal;
    
        PdhCollectQueryData(cpuQuery);
        PdhGetFormattedCounterValue(cpuTotal, PDH_FMT_DOUBLE, NULL, &counterVal);
        return counterVal.doubleValue;
    }
  • 当前进程当前使用的CPU:

    #include "windows.h"
    
    static ULARGE_INTEGER lastCPU, lastSysCPU, lastUserCPU;
    static int numProcessors;
    static HANDLE self;
    
    void init(){
        SYSTEM_INFO sysInfo;
        FILETIME ftime, fsys, fuser;
    
        GetSystemInfo(&sysInfo);
        numProcessors = sysInfo.dwNumberOfProcessors;
    
        GetSystemTimeAsFileTime(&ftime);
        memcpy(&lastCPU, &ftime, sizeof(FILETIME));
    
        self = GetCurrentProcess();
        GetProcessTimes(self, &ftime, &ftime, &fsys, &fuser);
        memcpy(&lastSysCPU, &fsys, sizeof(FILETIME));
        memcpy(&lastUserCPU, &fuser, sizeof(FILETIME));
    }
    
    double getCurrentValue(){
        FILETIME ftime, fsys, fuser;
        ULARGE_INTEGER now, sys, user;
        double percent;
    
        GetSystemTimeAsFileTime(&ftime);
        memcpy(&now, &ftime, sizeof(FILETIME));
    
        GetProcessTimes(self, &ftime, &ftime, &fsys, &fuser);
        memcpy(&sys, &fsys, sizeof(FILETIME));
        memcpy(&user, &fuser, sizeof(FILETIME));
        percent = (sys.QuadPart - lastSysCPU.QuadPart) +
            (user.QuadPart - lastUserCPU.QuadPart);
        percent /= (now.QuadPart - lastCPU.QuadPart);
        percent /= numProcessors;
        lastCPU = now;
        lastUserCPU = user;
        lastSysCPU = sys;
    
        return percent * 100;
    }

的Linux

在Linux上,一开始似乎很明显的选择是使用POSIX API(如getrusage()etc)。当我最终检查内核源代码本身时,我发现显然这些API到Linux内核2.6为止还没有完全实现!

最后,我通过读取伪文件系统/proc和内核调用获得了所有值。

  • 总虚拟内存:

    #include "sys/types.h"
    #include "sys/sysinfo.h"
    
    struct sysinfo memInfo;
    
    sysinfo (&memInfo);
    long long totalVirtualMem = memInfo.totalram;
    //Add other values in next statement to avoid int overflow on right hand side...
    totalVirtualMem += memInfo.totalswap;
    totalVirtualMem *= memInfo.mem_unit;
  • 当前使用的虚拟内存:

    与“总虚拟内存”中的代码相同,然后

    long long virtualMemUsed = memInfo.totalram - memInfo.freeram;
    //Add other values in next statement to avoid int overflow on right hand side...
    virtualMemUsed += memInfo.totalswap - memInfo.freeswap;
    virtualMemUsed *= memInfo.mem_unit;
  • 当前进程当前使用的虚拟内存:

    #include "stdlib.h"
    #include "stdio.h"
    #include "string.h"
    
    int parseLine(char* line){
        // This assumes that a digit will be found and the line ends in " Kb".
        int i = strlen(line);
        const char* p = line;
        while (*p <'0' || *p > '9') p++;
        line[i-3] = '\0';
        i = atoi(p);
        return i;
    }
    
    int getValue(){ //Note: this value is in KB!
        FILE* file = fopen("/proc/self/status", "r");
        int result = -1;
        char line[128];
    
        while (fgets(line, 128, file) != NULL){
            if (strncmp(line, "VmSize:", 7) == 0){
                result = parseLine(line);
                break;
            }
        }
        fclose(file);
        return result;
    }



  • 总物理内存(RAM):

    与“总虚拟内存”中的代码相同,然后

    long long totalPhysMem = memInfo.totalram;
    //Multiply in next statement to avoid int overflow on right hand side...
    totalPhysMem *= memInfo.mem_unit;
  • 当前使用的物理内存:

    与“总虚拟内存”中的代码相同,然后

    long long physMemUsed = memInfo.totalram - memInfo.freeram;
    //Multiply in next statement to avoid int overflow on right hand side...
    physMemUsed *= memInfo.mem_unit;
  • 当前进程当前使用的物理内存:

    如下更改“当前进程当前使用的虚拟内存”中的getValue():

    int getValue(){ //Note: this value is in KB!
        FILE* file = fopen("/proc/self/status", "r");
        int result = -1;
        char line[128];
    
        while (fgets(line, 128, file) != NULL){
            if (strncmp(line, "VmRSS:", 6) == 0){
                result = parseLine(line);
                break;
            }
        }
        fclose(file);
        return result;
    }



  • 当前使用的CPU:

    #include "stdlib.h"
    #include "stdio.h"
    #include "string.h"
    
    static unsigned long long lastTotalUser, lastTotalUserLow, lastTotalSys, lastTotalIdle;
    
    void init(){
        FILE* file = fopen("/proc/stat", "r");
        fscanf(file, "cpu %llu %llu %llu %llu", &lastTotalUser, &lastTotalUserLow,
            &lastTotalSys, &lastTotalIdle);
        fclose(file);
    }
    
    double getCurrentValue(){
        double percent;
        FILE* file;
        unsigned long long totalUser, totalUserLow, totalSys, totalIdle, total;
    
        file = fopen("/proc/stat", "r");
        fscanf(file, "cpu %llu %llu %llu %llu", &totalUser, &totalUserLow,
            &totalSys, &totalIdle);
        fclose(file);
    
        if (totalUser < lastTotalUser || totalUserLow < lastTotalUserLow ||
            totalSys < lastTotalSys || totalIdle < lastTotalIdle){
            //Overflow detection. Just skip this value.
            percent = -1.0;
        }
        else{
            total = (totalUser - lastTotalUser) + (totalUserLow - lastTotalUserLow) +
                (totalSys - lastTotalSys);
            percent = total;
            total += (totalIdle - lastTotalIdle);
            percent /= total;
            percent *= 100;
        }
    
        lastTotalUser = totalUser;
        lastTotalUserLow = totalUserLow;
        lastTotalSys = totalSys;
        lastTotalIdle = totalIdle;
    
        return percent;
    }
  • 当前进程当前使用的CPU:

    #include "stdlib.h"
    #include "stdio.h"
    #include "string.h"
    #include "sys/times.h"
    #include "sys/vtimes.h"
    
    static clock_t lastCPU, lastSysCPU, lastUserCPU;
    static int numProcessors;
    
    void init(){
        FILE* file;
        struct tms timeSample;
        char line[128];
    
        lastCPU = times(&timeSample);
        lastSysCPU = timeSample.tms_stime;
        lastUserCPU = timeSample.tms_utime;
    
        file = fopen("/proc/cpuinfo", "r");
        numProcessors = 0;
        while(fgets(line, 128, file) != NULL){
            if (strncmp(line, "processor", 9) == 0) numProcessors++;
        }
        fclose(file);
    }
    
    double getCurrentValue(){
        struct tms timeSample;
        clock_t now;
        double percent;
    
        now = times(&timeSample);
        if (now <= lastCPU || timeSample.tms_stime < lastSysCPU ||
            timeSample.tms_utime < lastUserCPU){
            //Overflow detection. Just skip this value.
            percent = -1.0;
        }
        else{
            percent = (timeSample.tms_stime - lastSysCPU) +
                (timeSample.tms_utime - lastUserCPU);
            percent /= (now - lastCPU);
            percent /= numProcessors;
            percent *= 100;
        }
        lastCPU = now;
        lastSysCPU = timeSample.tms_stime;
        lastUserCPU = timeSample.tms_utime;
    
        return percent;
    }

待办事项:其他平台

我想,除了读取/ proc伪文件系统的部分以外,某些Linux代码也适用于Unix。也许在Unix上,这些部分可以被getrusage()和类似的功能所取代?如果有Unix专业知识的人可以编辑此答案并填写详细信息?!


10
警告:在PdhAddCounter中,查询必须本地化,否则它将仅在英语本机系统上运行。对于Vista / 2008及更高版本的系统,最好使用PdhAddEnglishCounter以避免本地化问题。
moala

2
@NunoAniceto使用时PROCESS_MEMORY_COUNTERS,如何获取“当前进程当前使用的虚拟内存”?PrivateUsage不是PROCESS_MEMORY_COUNTERS我收到的编译器错误的成员!
CinCout

2
为什么使用"quotes like these"包含系统标头?

8
@CinCout您需要强制转换。.替换GetProcessMemoryInfo(GetCurrentProcess(),&pmc,sizeof(pmc)); 与GetProcessMemoryInfo(GetCurrentProcess(),(PROCESS_MEMORY_COUNTERS *)&pmc,sizeof(pmc));
Sumia

3
@Lanzelot既然如此,我们已经超越了Linux Kernel 3.0。您可以将Linux答案更新为POSIX API吗?如果可能的话正确的Windows的答案,以及通过保换GetProcessMemoryInfo(GetCurrentProcess(), &pmc, sizeof(pmc));GetProcessMemoryInfo(GetCurrentProcess(), (PROCESS_MEMORY_COUNTERS*)&pmc, sizeof(pmc));
Xperience博士

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Mac OS X

我也希望能为Mac OS X找到类似的信息。由于不在这里,我自己出去挖了出来。这是我发现的一些东西。如果有人有其他建议,我很想听听他们的建议。

虚拟内存总量

在Mac OS X上,这是一个棘手的问题,因为它不使用预设的交换分区或类似Linux的文件。这是Apple文档中的条目:

注意:与大多数基于Unix的操作系统不同,Mac OS X不为虚拟内存使用预分配的交换分区。相反,它将使用计算机引导分区上的所有可用空间。

因此,如果您想知道仍有多少虚拟内存可用,则需要获取根分区的大小。您可以这样做:

struct statfs stats;
if (0 == statfs("/", &stats))
{
    myFreeSwap = (uint64_t)stats.f_bsize * stats.f_bfree;
}

当前使用的虚拟总数

使用“ vm.swapusage”键调用systcl可提供有关交换使用情况的有趣信息:

sysctl -n vm.swapusage
vm.swapusage: total = 3072.00M  used = 2511.78M  free = 560.22M  (encrypted)

如果需要更多的交换,则上面显示的交换总使用量不会改变,如上一节所述。因此,总数实际上是当前的交换总数。在C ++中,可以通过以下方式查询此数据:

xsw_usage vmusage = {0};
size_t size = sizeof(vmusage);
if( sysctlbyname("vm.swapusage", &vmusage, &size, NULL, 0)!=0 )
{
   perror( "unable to get swap usage by calling sysctlbyname(\"vm.swapusage\",...)" );
}

请注意,在sysctl.h中声明的“ xsw_usage”似乎未记录在案,我怀疑还有一种更可移植的方式访问这些值。

我的进程当前使用的虚拟内存

您可以使用该task_info函数获取有关当前流程的统计信息。这包括您的进程的当前驻留大小和当前虚拟大小。

#include<mach/mach.h>

struct task_basic_info t_info;
mach_msg_type_number_t t_info_count = TASK_BASIC_INFO_COUNT;

if (KERN_SUCCESS != task_info(mach_task_self(),
                              TASK_BASIC_INFO, (task_info_t)&t_info, 
                              &t_info_count))
{
    return -1;
}
// resident size is in t_info.resident_size;
// virtual size is in t_info.virtual_size;

总可用RAM

使用以下sysctl系统功能可以使用系统中可用的物理RAM量:

#include <sys/types.h>
#include <sys/sysctl.h>
...
int mib[2];
int64_t physical_memory;
mib[0] = CTL_HW;
mib[1] = HW_MEMSIZE;
length = sizeof(int64_t);
sysctl(mib, 2, &physical_memory, &length, NULL, 0);

当前使用的RAM

您可以从host_statistics系统功能获取常规内存统计信息。

#include <mach/vm_statistics.h>
#include <mach/mach_types.h>
#include <mach/mach_init.h>
#include <mach/mach_host.h>

int main(int argc, const char * argv[]) {
    vm_size_t page_size;
    mach_port_t mach_port;
    mach_msg_type_number_t count;
    vm_statistics64_data_t vm_stats;

    mach_port = mach_host_self();
    count = sizeof(vm_stats) / sizeof(natural_t);
    if (KERN_SUCCESS == host_page_size(mach_port, &page_size) &&
        KERN_SUCCESS == host_statistics64(mach_port, HOST_VM_INFO,
                                        (host_info64_t)&vm_stats, &count))
    {
        long long free_memory = (int64_t)vm_stats.free_count * (int64_t)page_size;

        long long used_memory = ((int64_t)vm_stats.active_count +
                                 (int64_t)vm_stats.inactive_count +
                                 (int64_t)vm_stats.wire_count) *  (int64_t)page_size;
        printf("free memory: %lld\nused memory: %lld\n", free_memory, used_memory);
    }

    return 0;
}

这里要注意的一件事是Mac OS X中有五种类型的内存页面。它们如下:

  1. 已锁定到位且无法换出的有线页面
  2. 活动页面正在加载到物理内存中,并且换出起来相对困难
  3. 已加载到内存中的非活动页面,但是最近没有使用过,甚至可能根本不需要。这些是可能的交换对象。该内存可能需要刷新。
  4. 缓存页面的缓存方式可能​​很容易重用。缓存的内存可能不需要刷新。仍然有可能重新激活缓存的页面
  5. 完全免费并可以使用的免费页面。

值得一提的是,由于Mac OS X有时可能显示很少的实际可用内存,因此它可能无法很好地表明可以立即使用多少内存。

我的进程当前使用的RAM

请参阅上面的“我的进程当前使用的虚拟内存”。相同的代码适用。


您在“我的进程当前使用的虚拟内存”部分中省略了#include <mach / mach.h>来定义task_info()。需要包含此标头以定义该功能。
Dan Nissenbaum 2011年

4
关于获得CPU使用率的任何想法吗?
Mihir Mehta

@Michael Taylor,非常感谢,但是关于当前用于OS X的RAM的问题,看来您正在获取VM统计信息,而不是物理内存。这里真的是这样吗?
Edgar Aroutiounian 2014年

1
我们如何计算APP内存并像活动监视器一样缓存Memory?我使用了vm_stats.inactive_page_count * page_size t计算文件高速缓存,但未与活动监视器同步。在此先感谢
阿米特Khandelwal

1
原始作者似乎对“虚拟内存”感到困惑-在某些情况下,它不是指交换到磁盘的内存,而是虚拟地址空间,它可能不会完全进入页面。找到一个不使用任何交换的系统,您将看到大多数进程的“ virt”大小大于“ rss”大小。在“我的进程当前使用的虚拟内存”部分中,这就是“虚拟内存”所指的-地址空间,而不是交换到磁盘的内存。
皮尔斯

63

的Linux

在Linux中,此信息在/ proc文件系统中可用。我不喜欢使用的文本文件格式,因为每个Linux发行版似乎都自定义了至少一个重要文件。快速浏览一下作为“ ps”来源的信息,可以发现一团糟。

但是在这里可以找到您想要的信息:

/ proc / meminfo包含您要查找的大多数系统范围的信息。在这里看起来像我的系统。我认为您对MemTotalMemFreeSwapTotalSwapFree感兴趣

Anderson cxc # more /proc/meminfo
MemTotal:      4083948 kB
MemFree:       2198520 kB
Buffers:         82080 kB
Cached:        1141460 kB
SwapCached:          0 kB
Active:        1137960 kB
Inactive:       608588 kB
HighTotal:     3276672 kB
HighFree:      1607744 kB
LowTotal:       807276 kB
LowFree:        590776 kB
SwapTotal:     2096440 kB
SwapFree:      2096440 kB
Dirty:              32 kB
Writeback:           0 kB
AnonPages:      523252 kB
Mapped:          93560 kB
Slab:            52880 kB
SReclaimable:    24652 kB
SUnreclaim:      28228 kB
PageTables:       2284 kB
NFS_Unstable:        0 kB
Bounce:              0 kB
CommitLimit:   4138412 kB
Committed_AS:  1845072 kB
VmallocTotal:   118776 kB
VmallocUsed:      3964 kB
VmallocChunk:   112860 kB
HugePages_Total:     0
HugePages_Free:      0
HugePages_Rsvd:      0
Hugepagesize:     2048 kB

为了提高CPU利用率,您需要做一些工作。自系统启动以来,Linux提供了可用的总体CPU利用率。这可能不是您感兴趣的。如果您想知道最后一秒或10秒的CPU使用率,则需要查询信息并自己计算。

该信息可以在/ proc / stat中找到,该文件在http://www.linuxhowtos.org/System/procstat.htm上有很好的记录。这是我的4核盒子上的样子:

Anderson cxc #  more /proc/stat
cpu  2329889 0 2364567 1063530460 9034 9463 96111 0
cpu0 572526 0 636532 265864398 2928 1621 6899 0
cpu1 590441 0 531079 265949732 4763 351 8522 0
cpu2 562983 0 645163 265796890 682 7490 71650 0
cpu3 603938 0 551790 265919440 660 0 9040 0
intr 37124247
ctxt 50795173133
btime 1218807985
processes 116889
procs_running 1
procs_blocked 0

首先,您需要确定系统中有多少个CPU(或处理器或处理核心)可用。为此,计算“ cpuN”条目的数量,其中N从0开始并递增。不要计算“ cpu”行,它是cpuN行的组合。在我的示例中,您可以看到cpu0到cpu3,共有4个处理器。从现在开始,您可以忽略cpu0..cpu3,而只关注'cpu'行。

接下来,您需要知道这些行中的第四个数字是空闲时间的量度,因此,“ cpu”行中的第四个数字是自启动以来所有处理器的总空闲时间。此时间是在Linux“跳动”中测量的,每个“跳动”为1/100秒。

但是您并不在乎总的空闲时间。您关心给定时间段(例如最后一秒)中的空闲时间。计算一下,您需要两次读取文件(相隔1秒),然后可以对行的第四个值进行比较。例如,如果您取样并获得:

cpu  2330047 0 2365006 1063853632 9035 9463 96114 0

然后一秒钟后,您将获得以下示例:

cpu  2330047 0 2365007 1063854028 9035 9463 96114 0

将两个数字相减,得出的差异为396,这意味着您的CPU在最近的1.00秒中空闲了3.96秒。当然,诀窍在于您需要除以处理器数量。3.96 / 4 = 0.99,有您的闲置百分比;99%空闲,而1%忙。

在我的代码中,我有360个条目的环形缓冲区,并且每秒读取一次此文件。这样一来,我可以快速计算出1秒,10秒等的CPU利用率,一直到1小时。

有关特定于进程的信息,您必须查看/ proc / pid ; 如果您不在乎您的pid,则可以查看/ proc / self。

您的进程使用的CPU在/ proc / self / stat中可用。这是一个奇怪的文件,由一行组成;例如:

19340 (whatever) S 19115 19115 3084 34816 19115 4202752 118200 607 0 0 770 384 2
 7 20 0 77 0 266764385 692477952 105074 4294967295 134512640 146462952 321468364
8 3214683328 4294960144 0 2147221247 268439552 1276 4294967295 0 0 17 0 0 0 0

这里的重要数据是第13和第14个令牌(此处为0和770)。第13个令牌是进程在用户模式下执行的jiffies数量,第14个令牌是进程在内核模式下执行的jiffies数量。将两者加在一起,即可得到其总CPU利用率。

同样,您将必须定期对该文件进行采样,并计算差异,以便确定一段时间内该进程的CPU使用率。

编辑: 请记住,在计算进程的CPU使用率时,必须考虑1)进程中的线程数,以及2)系统中的处理器数。例如,如果您的单线程进程仅使用25%的CPU,那可能是好是坏。在单处理器系统上是好的,但是在四处理器系统上是不好的;这意味着您的进程一直在运行,并使用了100%的可用CPU周期。

有关特定于进程的内存信息,您必须查看/ proc / self / status,如下所示:

Name:   whatever
State:  S (sleeping)
Tgid:   19340
Pid:    19340
PPid:   19115
TracerPid:      0
Uid:    0       0       0       0
Gid:    0       0       0       0
FDSize: 256
Groups: 0 1 2 3 4 6 10 11 20 26 27
VmPeak:   676252 kB
VmSize:   651352 kB
VmLck:         0 kB
VmHWM:    420300 kB
VmRSS:    420296 kB
VmData:   581028 kB
VmStk:       112 kB
VmExe:     11672 kB
VmLib:     76608 kB
VmPTE:      1244 kB
Threads:        77
SigQ:   0/36864
SigPnd: 0000000000000000
ShdPnd: 0000000000000000
SigBlk: fffffffe7ffbfeff
SigIgn: 0000000010001000
SigCgt: 20000001800004fc
CapInh: 0000000000000000
CapPrm: 00000000ffffffff
CapEff: 00000000fffffeff
Cpus_allowed:   0f
Mems_allowed:   1
voluntary_ctxt_switches:        6518
nonvoluntary_ctxt_switches:     6598

以“ Vm”开头的条目很有趣:

  • VmPeak是进程使用的最大虚拟内存空间,以kB(1024字节)为单位。
  • VmSize是该进程使用的当前虚拟内存空间,以kB为单位。在我的示例中,它非常大:651,352 kB,约636兆字节。
  • VmRss是已映射到进程的地址空间或其驻留集大小的内存量。这要小得多(420,296 kB,或大约410兆字节)。区别在于:我的程序通过mmap()映射了636 MB,但仅访问了410 MB,因此仅分配了410 MB的页面。

我不确定的唯一项目是我的进程当前使用的交换空间。我不知道这是否可用。


1
谢谢马丁,如果我将所有这些信息收集在一个地方,那将为我节省几个不眠之夜...但是,对于当前进程的CPU,我认为times()函数是一种更简单,更可靠的方法。顺便说一句:当前进程的交换空间= VmSize-VmRSS,不是吗?
Lanzelot's

14

在Windows中,您可以通过以下代码获取cpu的使用情况:

#include <windows.h>
#include <stdio.h>

    //------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
    // Prototype(s)...
    //------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
    CHAR cpuusage(void);

    //-----------------------------------------------------
    typedef BOOL ( __stdcall * pfnGetSystemTimes)( LPFILETIME lpIdleTime, LPFILETIME lpKernelTime, LPFILETIME lpUserTime );
    static pfnGetSystemTimes s_pfnGetSystemTimes = NULL;

    static HMODULE s_hKernel = NULL;
    //-----------------------------------------------------
    void GetSystemTimesAddress()
    {
        if( s_hKernel == NULL )
        {   
            s_hKernel = LoadLibrary( L"Kernel32.dll" );
            if( s_hKernel != NULL )
            {
                s_pfnGetSystemTimes = (pfnGetSystemTimes)GetProcAddress( s_hKernel, "GetSystemTimes" );
                if( s_pfnGetSystemTimes == NULL )
                {
                    FreeLibrary( s_hKernel ); s_hKernel = NULL;
                }
            }
        }
    }
    //----------------------------------------------------------------------------------------------------------------

    //----------------------------------------------------------------------------------------------------------------
    // cpuusage(void)
    // ==============
    // Return a CHAR value in the range 0 - 100 representing actual CPU usage in percent.
    //----------------------------------------------------------------------------------------------------------------
    CHAR cpuusage()
    {
        FILETIME               ft_sys_idle;
        FILETIME               ft_sys_kernel;
        FILETIME               ft_sys_user;

        ULARGE_INTEGER         ul_sys_idle;
        ULARGE_INTEGER         ul_sys_kernel;
        ULARGE_INTEGER         ul_sys_user;

        static ULARGE_INTEGER    ul_sys_idle_old;
        static ULARGE_INTEGER  ul_sys_kernel_old;
        static ULARGE_INTEGER  ul_sys_user_old;

        CHAR  usage = 0;

        // we cannot directly use GetSystemTimes on C language
        /* add this line :: pfnGetSystemTimes */
        s_pfnGetSystemTimes(&ft_sys_idle,    /* System idle time */
            &ft_sys_kernel,  /* system kernel time */
            &ft_sys_user);   /* System user time */

        CopyMemory(&ul_sys_idle  , &ft_sys_idle  , sizeof(FILETIME)); // Could been optimized away...
        CopyMemory(&ul_sys_kernel, &ft_sys_kernel, sizeof(FILETIME)); // Could been optimized away...
        CopyMemory(&ul_sys_user  , &ft_sys_user  , sizeof(FILETIME)); // Could been optimized away...

        usage  =
            (
            (
            (
            (
            (ul_sys_kernel.QuadPart - ul_sys_kernel_old.QuadPart)+
            (ul_sys_user.QuadPart   - ul_sys_user_old.QuadPart)
            )
            -
            (ul_sys_idle.QuadPart-ul_sys_idle_old.QuadPart)
            )
            *
            (100)
            )
            /
            (
            (ul_sys_kernel.QuadPart - ul_sys_kernel_old.QuadPart)+
            (ul_sys_user.QuadPart   - ul_sys_user_old.QuadPart)
            )
            );

        ul_sys_idle_old.QuadPart   = ul_sys_idle.QuadPart;
        ul_sys_user_old.QuadPart   = ul_sys_user.QuadPart;
        ul_sys_kernel_old.QuadPart = ul_sys_kernel.QuadPart;

        return usage;
    }
    //------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
    // Entry point
    //------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
    int main(void)
    {
        int n;
        GetSystemTimesAddress();
        for(n=0;n<20;n++)
        {
            printf("CPU Usage: %3d%%\r",cpuusage());
            Sleep(2000);
        }
        printf("\n");
        return 0;
    }

可以为以后可以在C#中调用的外部DLL函数进行修改吗?
Nico 2015年

11
格式usage =是我一段时间以来最有创意的东西,一点都不可读,但有创意
ViRuSTriNiTy

警告:上面代码中用于计算“使用情况”的表达式已偏离。如果系统空闲,它将除以零。如果空闲时间等于用户+内核时间,它将产生0而不是预期的50%。
Andrei Belogortseff,2013年

还请记住,根据当前的MSDN,内核时间还包括空闲时间!
Andrei Belogortseff '16

@sayyedmohsenzahraee:我没有研究它的逻辑,只是对代码本身的评论。1)使用普通的64位变量而不是联合,即ULONGLONG使用VS代替ULARGE_INTEGER。2)您通过调用来使事情变得过于复杂CopyMemory(),只需这样做即可ULONGLONG ul_sys_idle = *(ULONGLONG*)&ft_sys_idle;。它将被转换为单个CPU mov(或lea)指令。
ahmd0

12

的Linux

调用内存的一种便捷方式是读取内存和加载编号sysinfo

用法

   #include <sys/sysinfo.h>

   int sysinfo(struct sysinfo *info);

描述

   Until Linux 2.3.16, sysinfo() used to return information in the
   following structure:

       struct sysinfo {
           long uptime;             /* Seconds since boot */
           unsigned long loads[3];  /* 1, 5, and 15 minute load averages */
           unsigned long totalram;  /* Total usable main memory size */
           unsigned long freeram;   /* Available memory size */
           unsigned long sharedram; /* Amount of shared memory */
           unsigned long bufferram; /* Memory used by buffers */
           unsigned long totalswap; /* Total swap space size */
           unsigned long freeswap;  /* swap space still available */
           unsigned short procs;    /* Number of current processes */
           char _f[22];             /* Pads structure to 64 bytes */
       };

   and the sizes were given in bytes.

   Since Linux 2.3.23 (i386), 2.3.48 (all architectures) the structure
   is:

       struct sysinfo {
           long uptime;             /* Seconds since boot */
           unsigned long loads[3];  /* 1, 5, and 15 minute load averages */
           unsigned long totalram;  /* Total usable main memory size */
           unsigned long freeram;   /* Available memory size */
           unsigned long sharedram; /* Amount of shared memory */
           unsigned long bufferram; /* Memory used by buffers */
           unsigned long totalswap; /* Total swap space size */
           unsigned long freeswap;  /* swap space still available */
           unsigned short procs;    /* Number of current processes */
           unsigned long totalhigh; /* Total high memory size */
           unsigned long freehigh;  /* Available high memory size */
           unsigned int mem_unit;   /* Memory unit size in bytes */
           char _f[20-2*sizeof(long)-sizeof(int)]; /* Padding to 64 bytes */
       };

   and the sizes are given as multiples of mem_unit bytes.

3

QNX

由于这就像一个“代码维基页面”,因此我想从QNX知识库中添加一些代码(注意:这不是我的工作,但是我检查了一下,并且在我的系统上可以正常工作):

如何以%的形式获取CPU使用率:http//www.qnx.com/support/knowledgebase.html?id = 50130000000P9b5

#include <atomic.h>
#include <libc.h>
#include <pthread.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <sys/iofunc.h>
#include <sys/neutrino.h>
#include <sys/resmgr.h>
#include <sys/syspage.h>
#include <unistd.h>
#include <inttypes.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/debug.h>
#include <sys/procfs.h>
#include <sys/syspage.h>
#include <sys/neutrino.h>
#include <sys/time.h>
#include <time.h>
#include <fcntl.h>
#include <devctl.h>
#include <errno.h>

#define MAX_CPUS 32

static float Loads[MAX_CPUS];
static _uint64 LastSutime[MAX_CPUS];
static _uint64 LastNsec[MAX_CPUS];
static int ProcFd = -1;
static int NumCpus = 0;


int find_ncpus(void) {
    return NumCpus;
}

int get_cpu(int cpu) {
    int ret;
    ret = (int)Loads[ cpu % MAX_CPUS ];
    ret = max(0,ret);
    ret = min(100,ret);
    return( ret );
}

static _uint64 nanoseconds( void ) {
    _uint64 sec, usec;
    struct timeval tval;
    gettimeofday( &tval, NULL );
    sec = tval.tv_sec;
    usec = tval.tv_usec;
    return( ( ( sec * 1000000 ) + usec ) * 1000 );
}

int sample_cpus( void ) {
    int i;
    debug_thread_t debug_data;
    _uint64 current_nsec, sutime_delta, time_delta;
    memset( &debug_data, 0, sizeof( debug_data ) );

    for( i=0; i<NumCpus; i++ ) {
        /* Get the sutime of the idle thread #i+1 */
        debug_data.tid = i + 1;
        devctl( ProcFd, DCMD_PROC_TIDSTATUS,
        &debug_data, sizeof( debug_data ), NULL );
        /* Get the current time */
        current_nsec = nanoseconds();
        /* Get the deltas between now and the last samples */
        sutime_delta = debug_data.sutime - LastSutime[i];
        time_delta = current_nsec - LastNsec[i];
        /* Figure out the load */
        Loads[i] = 100.0 - ( (float)( sutime_delta * 100 ) / (float)time_delta );
        /* Flat out strange rounding issues. */
        if( Loads[i] < 0 ) {
            Loads[i] = 0;
        }
        /* Keep these for reference in the next cycle */
        LastNsec[i] = current_nsec;
        LastSutime[i] = debug_data.sutime;
    }
    return EOK;
}

int init_cpu( void ) {
    int i;
    debug_thread_t debug_data;
    memset( &debug_data, 0, sizeof( debug_data ) );
/* Open a connection to proc to talk over.*/
    ProcFd = open( "/proc/1/as", O_RDONLY );
    if( ProcFd == -1 ) {
        fprintf( stderr, "pload: Unable to access procnto: %s\n",strerror( errno ) );
        fflush( stderr );
        return -1;
    }
    i = fcntl(ProcFd,F_GETFD);
    if(i != -1){
        i |= FD_CLOEXEC;
        if(fcntl(ProcFd,F_SETFD,i) != -1){
            /* Grab this value */
            NumCpus = _syspage_ptr->num_cpu;
            /* Get a starting point for the comparisons */
            for( i=0; i<NumCpus; i++ ) {
                /*
                * the sutime of idle thread is how much
                * time that thread has been using, we can compare this
                * against how much time has passed to get an idea of the
                * load on the system.
                */
                debug_data.tid = i + 1;
                devctl( ProcFd, DCMD_PROC_TIDSTATUS, &debug_data, sizeof( debug_data ), NULL );
                LastSutime[i] = debug_data.sutime;
                LastNsec[i] = nanoseconds();
            }
            return(EOK);
        }
    }
    close(ProcFd);
    return(-1);
}

void close_cpu(void){
    if(ProcFd != -1){
        close(ProcFd);
        ProcFd = -1;
    }
}

int main(int argc, char* argv[]){
    int i,j;
    init_cpu();
    printf("System has: %d CPUs\n", NumCpus);
    for(i=0; i<20; i++) {
        sample_cpus();
        for(j=0; j<NumCpus;j++)
        printf("CPU #%d: %f\n", j, Loads[j]);
        sleep(1);
    }
    close_cpu();
}

如何获取免费(!)内存:http : //www.qnx.com/support/knowledgebase.html?id=50130000000mlbx

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <errno.h>
#include <err.h>
#include <sys/stat.h>
#include <sys/types.h>

int main( int argc, char *argv[] ){
    struct stat statbuf;
    paddr_t freemem;
    stat( "/proc", &statbuf );
    freemem = (paddr_t)statbuf.st_size;
    printf( "Free memory: %d bytes\n", freemem );
    printf( "Free memory: %d KB\n", freemem / 1024 );
    printf( "Free memory: %d MB\n", freemem / ( 1024 * 1024 ) );
    return 0;
} 

1

Mac OS X-CPU

总体CPU使用率:

MacOS X上检索系统信息?

#include <mach/mach_init.h>
#include <mach/mach_error.h>
#include <mach/mach_host.h>
#include <mach/vm_map.h>

static unsigned long long _previousTotalTicks = 0;
static unsigned long long _previousIdleTicks = 0;

// Returns 1.0f for "CPU fully pinned", 0.0f for "CPU idle", or somewhere in between
// You'll need to call this at regular intervals, since it measures the load between
// the previous call and the current one.
float GetCPULoad()
{
   host_cpu_load_info_data_t cpuinfo;
   mach_msg_type_number_t count = HOST_CPU_LOAD_INFO_COUNT;
   if (host_statistics(mach_host_self(), HOST_CPU_LOAD_INFO, (host_info_t)&cpuinfo, &count) == KERN_SUCCESS)
   {
      unsigned long long totalTicks = 0;
      for(int i=0; i<CPU_STATE_MAX; i++) totalTicks += cpuinfo.cpu_ticks[i];
      return CalculateCPULoad(cpuinfo.cpu_ticks[CPU_STATE_IDLE], totalTicks);
   }
   else return -1.0f;
}

float CalculateCPULoad(unsigned long long idleTicks, unsigned long long totalTicks)
{
  unsigned long long totalTicksSinceLastTime = totalTicks-_previousTotalTicks;
  unsigned long long idleTicksSinceLastTime  = idleTicks-_previousIdleTicks;
  float ret = 1.0f-((totalTicksSinceLastTime > 0) ? ((float)idleTicksSinceLastTime)/totalTicksSinceLastTime : 0);
  _previousTotalTicks = totalTicks;
  _previousIdleTicks  = idleTicks;
  return ret;
}

0

对于Linux,您还可以使用/ proc / self / statm获得包含关键进程内存信息的单行数字,这比处理从proc / self / status中获取的一长串报告信息要快得多。

参见http://man7.org/linux/man-pages/man5/proc.5.html

   /proc/[pid]/statm
          Provides information about memory usage, measured in pages.
          The columns are:

              size       (1) total program size
                         (same as VmSize in /proc/[pid]/status)
              resident   (2) resident set size
                         (same as VmRSS in /proc/[pid]/status)
              shared     (3) number of resident shared pages (i.e., backed by a file)
                         (same as RssFile+RssShmem in /proc/[pid]/status)
              text       (4) text (code)
              lib        (5) library (unused since Linux 2.6; always 0)
              data       (6) data + stack
              dt         (7) dirty pages (unused since Linux 2.6; always 0)

1
有人知道页面中报告的总大小有多可靠吗?这是页面中mem中的实际足迹吗?
niken

-1

我在C ++项目中使用了以下代码,但效果很好:

static HANDLE self;
static int numProcessors;
SYSTEM_INFO sysInfo;

double percent;

numProcessors = sysInfo.dwNumberOfProcessors;

//Getting system times information
FILETIME SysidleTime;
FILETIME SyskernelTime; 
FILETIME SysuserTime; 
ULARGE_INTEGER SyskernelTimeInt, SysuserTimeInt;
GetSystemTimes(&SysidleTime, &SyskernelTime, &SysuserTime);
memcpy(&SyskernelTimeInt, &SyskernelTime, sizeof(FILETIME));
memcpy(&SysuserTimeInt, &SysuserTime, sizeof(FILETIME));
__int64 denomenator = SysuserTimeInt.QuadPart + SyskernelTimeInt.QuadPart;  

//Getting process times information
FILETIME ProccreationTime, ProcexitTime, ProcKernelTime, ProcUserTime;
ULARGE_INTEGER ProccreationTimeInt, ProcexitTimeInt, ProcKernelTimeInt, ProcUserTimeInt;
GetProcessTimes(self, &ProccreationTime, &ProcexitTime, &ProcKernelTime, &ProcUserTime);
memcpy(&ProcKernelTimeInt, &ProcKernelTime, sizeof(FILETIME));
memcpy(&ProcUserTimeInt, &ProcUserTime, sizeof(FILETIME));
__int64 numerator = ProcUserTimeInt.QuadPart + ProcKernelTimeInt.QuadPart;
//QuadPart represents a 64-bit signed integer (ULARGE_INTEGER)

percent = 100*(numerator/denomenator);

通过这种机制,您是否没有获得0.00%之类的值以及超过100%的值?
Buddhika Chaturanga

这是Mac OS吗?
RuLoViC

@RuLoViC适用于Windows。
非矩形
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