在Linux系统中,要从C中通过进程的PID来计算CPU使用率,可以通过解析/proc
文件系统中的特定文件来实现。/proc
文件系统包含了关于系统进程及其他系统信息的详细数据。特别是,每个进程的具体信息都存储在它的目录/proc/[pid]
中,其中[pid]
是进程的ID。
对于计算CPU使用率,我们主要关注/proc/[pid]/stat
文件。这个文件包含了进程的各种统计信息,包括进程的CPU时间。CPU时间的数据可以帮助我们计算CPU使用率。
下面是具体的步骤和一个简单的示例代码:
1. 读取 /proc/[pid]/stat
文件
这个文件中的第14和第15字段分别是该进程用户态的CPU时间utime
和核心态的CPU时间stime
。这两个值的总和可以表示该进程占用CPU的总时间。
2. 计算总CPU时间
我们需要获取系统的总CPU时间来计算进程的CPU使用率。这可以通过读取 /proc/stat
文件的第一行来获得,其中包含了所有CPU时间的总和。
3. 计算CPU使用率
CPU使用率可以通过下面的公式计算:
[ \text{CPU 使用率} = \left( \frac{\text{进程的 CPU 时间变化}}{\text{系统的 CPU 时间变化}} \right) \times 100% ]
这需要在两个不同的时间点测量,然后计算差值。
示例代码
下面是一个简单的C程序示例,用于计算特定PID的CPU使用率:
c#include <stdio.h> #include <unistd.h> #include <string.h> // 函数来读取CPU时间 long get_cpu_time() { FILE *fp; long total_time = 0; long value; fp = fopen("/proc/stat", "r"); fscanf(fp, "cpu %ld %ld %ld %ld %ld %ld %ld", &value, &value, &value, &value, &value, &value, &value); total_time = value; fclose(fp); return total_time; } // 函数来读取进程的CPU时间 long get_process_time(int pid) { FILE *fp; char buffer[1024]; long utime, stime; sprintf(buffer, "/proc/%d/stat", pid); fp = fopen(buffer, "r"); fscanf(fp, "%*d %*s %*c %*d %*d %*d %*d %*d %*d %*d %*d %*d %*d %*d %ld %ld", &utime, &stime); fclose(fp); return utime + stime; } int main() { int pid = 1234; // 替换为目标进程的PID long initial_cpu_time = get_cpu_time(); long initial_process_time = get_process_time(pid); sleep(1); // 等待一段时间 long final_cpu_time = get_cpu_time(); long final_process_time = get_process_time(pid); double cpu_usage = 100.0 * (final_process_time - initial_process_time) / (final_cpu_time - initial_cpu_time); printf("CPU Usage: %.2f%%\n", cpu_usage); return 0; }
这段代码首先获取初始的CPU和进程时间,等待一秒钟,然后再次获取这些时间,最后计算这段期间的CPU使用率。注意要替换示例中的PID为实际的目标进程PID。