linux 获取 CPU 使用信息

最新推荐文章于 2025-03-10 18:54:35 发布

随风258741

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分类专栏： Linux操作系统文章标签： cpu linux

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/u011034150/article/details/49046561

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该博客介绍了如何在Linux系统下获取CPU使用信息。通过定义CPU信息结构体，读取`/proc/stat`文件来获取CPU的用户时间、空闲时间等各项指标，然后通过两次采样计算CPU的使用率。主要涉及到的函数包括读取CPU信息的`readCpuInfo`函数和计算CPU使用率的`getCpuUsageRates`函数。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

在 Shell 脚本中，我们可以通过 top -n 1 来获取，获取内容如下：
linux 获取 CPU 使用信息 - zhixingheyi - 知行合一的博客

具体参数的意思在这里不做解释，我们主要看一下用 C 代码如何获取 CPU 的使用信息，达到命令 top 的目的。

先来了解一下内核维护的一个借口 /proc/stat 这个文件，使用命令 cat /proc/stat 得到内容如下：

linux 获取 CPU 使用信息 - zhixingheyi - 知行合一的博客

cpu 一行从左到右参数的意思依次是（单位：jiffies）：

jiffies 是内核中的一个全局变量，用来记录自系统启动以来产生的节拍数，在 linux 中，一个节拍数大致可以理解为操作系统进程调度的最小时间片，不同 linux 内核可能值有不同，通常在 1ms 到 10ms 之间。

user（103769）：从系统启动开始累积到当前时刻，处于用户态的运行时间，不包含 nice 值为负进程的运行时间。

nice（0）：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。

system（164913）：从系统启动开始累计到当前时刻，处于内核态的运行时间。

idle（1503325）：从系统启动开始累计到当前时刻，除 IO 等待时间以外的其它等待时间。

iowait（0）：从启动启动开始累计到当前时刻，IO 等待时间。（版本 2.5.41 后）

irq（0）：从系统启动开始累计到当前时刻，硬中断时间。（版本 2.6.0 后）

softirq（15396）：从系统启动开始累计到当前时刻，软中断时间。（版本 2.6.0 后）

stealstolen（0）：which is the time spent in other operating systems when running in a virtualized environment.

guest (0)：which is the time spent running a virtual CPU for guest operating systems under the control of the Linux kernel.（版本 2.6.24 后）

总体运行时间：TotalCPUTime = user + nice + idle + iowait + irq + softirq + stealstolen + guest。

CPU 运行时间：UserCPUTime = TotalCPUTime - idle - iowait

C 代码实现：

// CPU 信息结构体
typedef struct cpu
{
    
	unsigned long long USR;
	unsigned long long NIC;
	unsigned long long SYS;
	unsigned long long IDLE;
	unsigned long long IOWAIT;
	unsigned long long IRQ;
	unsigned long long SOFTIRQ;
	unsigned long long STEAL;

	unsigned long long TOTAL;
	unsigned long long USAGE;

	double BOGOMIPS;

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