9. python psutil 检测系统各项指标信息

9. psutil 检测系统各项指标信息

• psutil是一个跨平台库，能够轻松实现获取系统的运行进程和系统利用率（如：cpu，内存，磁盘，网络等）信息，它主要用于系统监控，分析和限制系统资源及进程的管理。
• psutil默认以字节显示（整型int），直接除以3个1024可转换为GB

9.1 获取系统性能信息

cpu

• psutil.cpu_times()完整信息解释说明：

字段名称	含义	说明
user	用户态 CPU 时间	CPU 在用户态下运行普通用户程序所占用的时间。
nice	低优先级用户态 CPU 时间	CPU 在用户态下运行低优先级进程（通过 nice 命令调整优先级的进程）所占用的时间。
system	内核态 CPU 时间	CPU 在内核态下运行内核代码（如设备驱动程序、文件系统操作等）所占用的时间。
idle	空闲 CPU 时间	CPU 处于空闲状态的时间，即 CPU 没有执行任何任务的时间。
iowait	I/O 等待时间	CPU 等待 I/O 操作完成的时间（如磁盘读写操作）。
irq	硬件中断时间	CPU 处理硬件中断（如键盘、鼠标、网卡等外部设备触发的中断）所占用的时间。
softirq	软件中断时间	CPU 处理软件中断（如网络协议栈处理、定时器中断等）所占用的时间。
steal	被虚拟机偷走的时间	在虚拟化环境中，CPU 时间被宿主机或其他虚拟机占用的时间。在物理机上通常为 0.0。
guest	运行虚拟机的时间	CPU 在运行虚拟机（如 KVM、Xen 等）时所占用的时间。在物理机上通常为 0.0。
guest_nice	运行低优先级虚拟机的时间	CPU 在运行低优先级虚拟机时所占用的时间。在物理机上通常为 0.0。

#CPU信息
In [3]: import psutil

In [4]: cpu = psutil.cpu_times()
print(cpu)

In [5]: print(cpu)
scputimes(user=46999.48, nice=569.85, system=21047.34, idle=12173417.49, iowait=729.86, irq=0.0, softirq=89.96, steal=0.0, guest=0.0, guest_nice=0.0)

In [6]: print(f"user:{cpu.user},system:{cpu.system},idle:{cpu.idle}")
user:46999.48,system:21047.34,idle:12173417.49

In [7]:

• psutil.cpu_percent(interval=None)返回当前系统范围的cpu使用率（百分比）

In [4]: psutil.cpu_percent(interval=1)	#interval默认为None返回系统上一次执行psutil.cpu_percent()函数以来这段时间的cpu使用率，interval=1则返回指定间隔的cpu使用率
Out[4]: 0.0

• psutil.cpu_times_percent() 返回系统cpu时间的百分比

In [5]: psutil.cpu_times_percent()
Out[5]: scputimes(user=0.5, nice=0.0, system=0.2, idle=99.4, iowait=0.0, irq=0.0, softirq=0.0, steal=0.0, guest=0.0, guest_nice=0.0)

• psutil.cpu_count()返回cpu的总数

In [6]: psutil.cpu_count()
Out[6]: 2

内存

#内存信息
In [1]: import psutil
In [2]: mem = psutil.virtual_memory()   #使用virtual_memory()获取内存的完整信息

In [3]: print(mem)

In [4]: print(f"total:{mem.total},used:{mem.used}")
total:1754292224,used:333479936

In [5]: mem_swap = psutil.swap_memory() #使用swap_memory()获取系统swap交换分区完整信息

In [6]: print(f"swap:{mem_swap}")
swap:sswap(total=0, used=0, free=0, percent=0.0, sin=0, sout=0)

磁盘

• 磁盘信息重点关注磁盘利用率和io读写数

#磁盘信息(重点关注磁盘利用率和io读写数)
disk = psutil.disk_partitions() #disk_partitions()获取磁盘的完整信息
print(disk)
disk_usage = psutil.disk_usage('/') #disk_usage('/')指定分区使用情况利用率
print(disk_usage)
disk_io = psutil.disk_io_counters() #disk_io_counters()获取磁盘的总io数
print(disk_io)
disk_io_one = psutil.disk_io_counters(perdisk=True) #disk_io_counters(perdisk=True)获取单个磁盘的io数
print(disk_io_one)

网络

• 网络信息重点关注: bytes_sent=579758412（发送字节数），bytes_recv=1744587596（接收字节数）， packets_sent=3704487（发送数据包数），packets_recv=5320867（接收数据包数）

#网络信息
net = psutil.net_io_counters(pernic=True)   #net_io_counters()输出总的网络io信息，pernic=True输出每个网络接口的io信息
print(net)

其他信息

• 当前系统登录的用户信息

In [39]: psutil.users()
Out[39]: [suser(name='root', terminal='pts/2', host='111.26.86.20', started=1738993613.0, pid=191667)]

• 当前系统开机时间

In [40]: import psutil,datetime

In [41]: psutil.boot_time()	#返回时间戳
Out[41]: 1733188166.0

In [42]: datetime.datetime.fromtimestamp(psutil.boot_time()).strftime("%Y-%m-%d %H:%M:%S")
Out[42]: '2024-12-03 09:09:26'

案例: 给出进程名输出该进程信息

#!/usr/bin/python3
#_*_coding:utf-8_*_

import psutil
import sys


def print_proc_name(proc_names):
	#psutil.pids()默认返回为列表
    pids_list = psutil.pids()
    try:
        for pid in pids_list:
            for proc_name in proc_names:
                p = psutil.Process(pid)
                if p.name() == proc_name:
                    print(p)
    except Exception as e:
        print(str(e))


if __name__ == '__main__':
    print_proc_name(sys.argv[1:])	#获取用户指定的参数

9.2 系统进程管理

• psutil.process_iter()返回一个包含进程对象的迭代器

In [9]: for proc in psutil.process_iter(['name','pid','username']):
...:     print(proc.info)
...:
{'username': 'root', 'pid': 1, 'name': 'systemd'}
{'username': 'root', 'pid': 2, 'name': 'kthreadd'}
{'username': 'root', 'pid': 3, 'name': 'rcu_gp'}
{'username': 'root', 'pid': 4, 'name': 'rcu_par_gp'}
......

• psutil.pids()返回当前运行的pid的有序列表

In [12]: psutil.pids()
Out[12]: 
[1,
 2,
 3,
 4,
 5,
......]

• psutil.pid_exists(PID)检查指定PID是否存在于当前进程列表中

In [13]: psutil.pid_exists(1)
Out[13]: True

9.3 psutil.Process()类

• psutil.Process(pid=Node) Process类是psutil对进程的封装，可以基于指定pid创建Process对象

In [1]: import psutil

In [3]: psutil.Process(178951)	#实例化一个进程对象，参数为进程pid，返回该进程的信息
Out[3]: psutil.Process(pid=178951, name='nginx', status='sleeping', started='2025-02-05 16:02:15')

In [4]: p = psutil.Process(178951)

In [5]: p.name()	#进程名
Out[5]: 'nginx'

In [6]: p.exe()		#进程bin路径
Out[6]: '/usr/sbin/nginx'

In [7]: p.cwd()		#进程的工作目录
Out[7]: '/'

In [8]: p.status()	#进程状态
Out[8]: 'sleeping'

In [9]: p.create_time()	#进程创建时间
Out[9]: 1738742535.53

In [10]: p.uids()
Out[10]: puids(real=0, effective=0, saved=0)

In [11]: p.gids()
Out[11]: pgids(real=0, effective=0, saved=0)

In [12]: p.cpu_times()	#进程的cpu时间，包括user，system
Out[12]: pcputimes(user=0.0, system=0.0, children_user=0.0, children_system=0.0, iowait=0.0)

In [13]: p.cpu_affinity()	#进程的cpu亲和度
Out[13]: [0, 1]

In [14]: p.memory_percent()	#进程内存利用率
Out[14]: 0.09876393318608247

In [15]: p.memory_info()	#进程内存的rss，vms信息（进程的物理内存和逻辑内存）
Out[15]: pmem(rss=1732608, vms=56537088, shared=20480, text=786432, lib=0, data=1482752, dirty=0)

In [16]: p.io_counters()	#进程的读写情况
Out[16]: pio(read_count=0, write_count=0, read_bytes=0, write_bytes=0, read_chars=0, write_chars=0)

In [17]: p.connections()	#返回打开进程的socket列表
<ipython-input-17-d50301053d22>:1: DeprecationWarning: connections() is deprecated and will be removed; use net_connections() instead
  p.connections()
Out[17]: 
[pconn(fd=6, family=<AddressFamily.AF_INET: 2>, type=<SocketKind.SOCK_STREAM: 1>, laddr=addr(ip='0.0.0.0', port=80), raddr=(), status='LISTEN'),
 pconn(fd=7, family=<AddressFamily.AF_INET6: 10>, type=<SocketKind.SOCK_STREAM: 1>, laddr=addr(ip='::', port=80), raddr=(), status='LISTEN')]

In [18]: p.num_threads()	#进程打开的线程数
Out[18]: 1

9.4 psutil.Popen()类

• psutil提供的popen类的作用是获取用户启动的应用程序进程信息，以便跟踪程序进程的运行状态。

#!/usr/bin/python3
#_*_coding:utf-8_*_

import psutil
from subprocess import PIPE


#通过psutil的Popen方法启动应用的程序，可以跟踪该程序运行的所有相关信息
p = psutil.Popen(['/usr/bin/python3','-c','print("hello python")'],stdout=PIPE)
print(p.name())
print(p.username())
print(p.cpu_times())
print(p.communicate())

9.5 psutil实例(监控系统信息)

#!/usr/bin/python3
#_*_coding:utf-8_*_


import psutil
import socket


#通用的字节转换函数
def byte2human(n):
    symbols = ('K','M','G','T','P','E','Z','y')	#系统计量单位
    prefix = {}
    for i,s in enumerate(symbols):
        prefix[s] = 1 << (i + 1) * 10
    for s in reversed(symbols):
        if n >= prefix[s]:
            value = float(n) / prefix[s]
            return f'{value:.1f}{s}'
    return f'{n}B'

#检查系统cpu信息
def get_cpu_usage():
    cpu_count = psutil.cpu_count()  #cpu总数
    cpu_precent = psutil.cpu_times_percent(interval=2)  #cpu使用率
    return dict(cpu_count=cpu_count,cpu_precent=cpu_precent)
#检查内存信息
def get_mem_usage():
    mem = psutil.virtual_memory()
    mem_total = byte2human(mem.total)
    mem_used = byte2human(mem.used)
    mem_free = byte2human(mem.free)
    return dict(mem_total=mem_total,mem_used=mem_used,mem_free=mem_free)

#检查磁盘信息
def get_disk_usage():
    disk = psutil.disk_usage('/')
    disk_total = byte2human(disk.total)
    disk_used = byte2human(disk.used)
    disk_free = byte2human(disk.free)
    disk_precent = disk.percent
    disk_io = psutil.disk_io_counters()
    disk_io_read = byte2human(disk_io.read_bytes)
    disk_io_write = byte2human(disk_io.write_bytes)
    return dict(disk_total=disk_total,disk_used=disk_used,disk_free=disk_free,disk_precent=disk_precent,
                disk_io_read=disk_io_read,disk_io_write=disk_io_write)

#检查网络收发情况
def get_net_data():
    net_io = psutil.net_io_counters()
    net_io_sent = byte2human(net_io.bytes_sent)
    net_io_recv = byte2human(net_io.bytes_recv)
    return dict(net_io_sent=net_io_sent,net_io_recv=net_io_recv)

#汇集系统信息
def gather_monitor_data():
    data = {}
    data.update(get_cpu_usage())
    data.update(get_mem_usage())
    data.update(get_disk_usage())
    data.update(get_net_data())
    return data

#报告结果
def report():
    #获取主机名
    hostname = socket.gethostname()
    data = gather_monitor_data()
    data.update(dict(hostname=hostname))
    #输出系统信息
    print(f'{hostname}主机系统信息')
    print("------------------------")
    print(f'cpu总数: {data["cpu_count"]}')
    print(f'cpu使用率: {data["cpu_precent"]}%')
    print("------------------------")
    print(f'内存总量: {data["mem_total"]}')
    print(f'内存使用量: {data["mem_used"]}')
    print(f'内存剩余量: {data["mem_free"]}')
    print("------------------------")
    print(f'磁盘总量: {data["disk_total"]}')
    print(f'磁盘使用量: {data["disk_used"]}')
    print(f'磁盘剩余量: {data["disk_free"]}')
    print(f'磁盘使用率: {data["disk_precent"]}%')
    print(f'磁盘读取数据量: {data["disk_io_read"]}')
    print(f'磁盘写入数据量: {data["disk_io_write"]}')
    print("------------------------")
    print(f'网卡发送数据量: {data["net_io_sent"]}')
    print(f'网卡接收数据量: {data["net_io_recv"]}')


if __name__ == '__main__':
    report()