LINUX c语言 定时显示CPU，内存和硬盘的使用率

/* 
写在完成后，查找了很多资料，看到了很多方法，也看了部分top的源码，最终选择了这几种混合的方式来写，可能有更优解，不过目前这样应该够用。
--2020/12/15--  Simon
*/

需求：定期获取CPU，内存，硬盘的使用率。

• CPU利用率：top /proc/stat

• 内存使用率：top – sysinfo

• 硬盘占用率：df (disk free) 还要想想 – fstatfs/statfs 系统调用

先从 CPU 利用率着手，这三项数据都已经封装了现有的指令中，如果自己写一个应该怎么着手？会有什么差异

从用户态，系统态，空闲态。

平时所说CPU利用率是指：CPU执行非系统空闲进程的时间/CPU总的执行时间即 1-CPU空闲运行时间/总运行时间。

但是这个计算方式并不具备参考意义，因为总CPU时间是机器开机以来的，事实上，为了计算CPU使用率，性能工具都会取间隔一段时间（比如5秒）的两次值，做差后，再计算这段时间的平均CPU使用率。即：
$$\text{ 平均CPU使用率 }=1-\frac{{\text{ 空闲时间 }}_{\text{new }}-{\text{ 空闲时间 }}_{\text{old }}}{\text{ 总 }CPU{\text{ 时间 }}_{\text{new }}-{\text{ 总CPU 时间 }}_{\text{old }}}$$
top参数详解

思考原理，IPbench的cpu_target_lukem插件参照，给程序设置一个极低的优先级，如果有任何计算任务都会打断它，如果没有计算任务，我们的程序就会占用部分CPU时间，程序运行时间上来推算CPU的空闲时间。

还有一种思路就是直接调用本地文件中的信息。

/proc/stat

linux系统的/proc目录是一种伪文件系统（虚拟文件系统），存储的是当前内核运行状态的一系列特殊文件，用户可以查看有关系统硬件及当前运行进程的信息。可以使用cat指令查看。

想要计算CPU使用率，首先要了解文件 /proc/stat中的内容

cpu以及0123中每行的每个参数意思解释：（以cpu为例）

user(59586)：从系统启动开始累积到当前时刻，用户态的CPU时间(单位:jiffies)，不包含nice值为负进程。 1jiffies=0.01秒。

nice(120):从系统启动开始累计到当前时刻，nice值为负的进程所占用的CPU时间(单位:jiffies)。

system(264479):从系统启动开始累计到当前时刻，核心时间。(单位:jiffies)。

idle(853271):从系统启动开始累积到当前时刻，除硬盘IO等待时间意外其他等待时间。(单位:jiffies)。

iowait(16057):从系统启动开始累积到当前时刻，硬盘IO等待时间。(单位:jiffies)。

irq(13135):从系统启动开始累积到当前时刻，硬中断时间。(单位:jiffies)。

softirq(14549):从系统启动开始累积到当前时刻，软中断时间。(单位:jiffies)。

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>

typedef struct CPU_PACKED //定义一个cpu occupy的结构体
{
   
    char name[20];  
    unsigned int user;
    unsigned int nice;
    unsigned int system;
    unsigned int idle;
}CPU_OCCUPY;

int 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->system + o->idle);  //第一次(用户+优先级+系统+空闲)的时间再赋给od
    nd = (unsigned long)(n->user + n->nice + n->system + n->idle);  //第二次（用户+优先级+系统+空闲）的