Question

psutil是一个跨平台库（ http://code.google.com/p/psutil/ ），能够轻松实现获取系统运行的进程和系统利用率（包括CPU、内存、磁盘、网络等）信息。它主要应用于系统监控，分析和限制系统资源及进程的管理。它实现了同等命令行工具提供的功能，如ps、top、lsof、netstat、ifconfig、who、df、kill、free、nice、ionice、iostat、iotop、uptime、pidof、tty、taskset、pmap等。目前支持32位和64位的Linux、Windows、OS X、FreeBSD和Sun Solaris等操作系统，支持从2.4到3.4的Python版本，目前最新版本为2.0.0。通常我们获取操作系统信息往往采用编写shell来实现，如获取当前物理内存总大小及已使用大小，shell命令如下：

物理内存total值： free -m | grep Mem | awk '{print $2}'
物理内存used值： free -m | grep Mem | awk '{print $3}'

相比较而言，使用psutil库实现则更加简单明了。psutil大小单位一般都采用字节，如下：

>>> import psutil
>>>mem = psutil.virtual_memory
>>>mem.total，mem.used
（506277888L， 500367360L）

psutil的源码安装步骤如下：

#wget https：//pypi.python.org/packages/source/p/psutil/psutil-2.0.0.tar.gz --no-check-certificate
# tar -xzvf psutil-2.0.0.tar.gz
# cd psutil-2.0.0
# python setup.py install

1.1.1　获取系统性能信息

采集系统的基本性能信息包括CPU、内存、磁盘、网络等，可以完整描述当前系统的运行状态及质量。psutil模块已经封装了这些方法，用户可以根据自身的应用场景，调用相应的方法来满足需求，非常简单实用。

（1）CPU信息

Linux操作系统的CPU利用率有以下几个部分：

User Time，执行用户进程的时间百分比；

System Time，执行内核进程和中断的时间百分比；

Wait IO，由于IO等待而使CPU处于idle（空闲）状态的时间百分比；

Idle，CPU处于idle状态的时间百分比。

我们使用Python的psutil.cpu_times方法可以非常简单地得到这些信息，同时也可以获取CPU的硬件相关信息，比如CPU的物理个数与逻辑个数，具体见下面的操作例子：

>>> import psutil
>>>psutil.cpu_times#使用cpu_times方法获取CPU完整信息，需要显示所有逻辑CPU信息，
>>>#指定方法变量percpu=True即可，如psutil.cpu_times（percpu=True）
scputimes（user=38.039999999999999， nice=0.01， system=110.88， idle=177062.59， iowait=53.399999999999999， irq=2.9100000000000001， softirq=79.579999999999998， steal=0.0， guest=0.0）
>>>psutil.cpu_times.user   #获取单项数据信息，如用户user的CPU时间比
38.0
>>>psutil.cpu_count   #获取CPU的逻辑个数，默认logical=True4
>>>psutil.cpu_count（logical=False）   #获取CPU的物理个数
2
>>>

（2）内存信息

Linux系统的内存利用率信息涉及total（内存总数）、used（已使用的内存数）、free（空闲内存数）、buffers（缓冲使用数）、cache（缓存使用数）、swap（交换分区使用数）等，分别使用psutil.virtual_memory与psutil.swap_memory方法获取这些信息，具体见下面的操作例子：

>>> import psutil
>>>mem = psutil.virtual_memory  #使用psutil.virtual_memory方法获取内存完整信息
>>>mem
svmem（total=506277888L， available=204951552L， percent=59.5， used=499867648L， free=6410240L， active=245858304， inactive=163733504， buffers=117035008L， cached=81506304）
>>>mem.total   #获取内存总数
506277888L
>>>mem.free    #获取空闲内存数
6410240L
>>>psutil.swap_memory   #获取SWAP分区信息sswap（total=1073733632L， used=0L， free=1073733632L， percent=0.0， sin=0， sout=0）
>>>

（3）磁盘信息

在系统的所有磁盘信息中，我们更加关注磁盘的利用率及IO信息，其中磁盘利用率使用psutil.disk_usage方法获取。磁盘IO信息包括read_count（读IO数）、write_count（写IO数）、read_bytes（IO读字节数）、write_bytes（IO写字节数）、read_time（磁盘读时间）、write_time（磁盘写时间）等。这些IO信息可以使用psutil.disk_io_counters获取，具体见下面的操作例子：

>>>psutil.disk_partitions   #使用psutil.disk_partitions方法获取磁盘完整信息
[sdiskpart（device='/dev/sda1'， mountpoint='/'， fstype='ext4'， opts='rw'）， sdiskpart（device='/dev/sda3'， mountpoint='/data'， fstype='ext4'， opts='rw'）]
>>>
>>>psutil.disk_usage（'/'）  #使用psutil.disk_usage方法获取分区（参数）的使用情况
sdiskusage（total=15481577472， used=4008087552， free=10687057920， percent=25.899999999999999）
>>>
>>>psutil.disk_io_counters   #使用psutil.disk_io_counters获取硬盘总的IO个数、
　　　　　　　　　　　　　　　　　#读写信息
sdiskio（read_count=9424， write_count=35824， read_bytes=128006144， write_bytes=204312576， read_time=72266， write_time=182485）
>>>
>>>psutil.disk_io_counters（perdisk=True）  #“perdisk=True”参数获取单个分区IO个数、
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　    #读写信息
{'sda2'： sdiskio（read_count=322， write_count=0， read_bytes=1445888， write_bytes=0， read_time=445， write_time=0）， 'sda3'： sdiskio（read_count=618， write_count=3， read_bytes=2855936， write_bytes=12288， read_time=871， write_time=155）， 'sda1'： sdiskio（read_count=8484， write_count=35821， read_bytes=123704320， write_bytes=204300288， read_time=70950， write_time=182330）}

（4）网络信息

系统的网络信息与磁盘IO类似，涉及几个关键点，包括bytes_sent（发送字节数）、bytes_recv=28220119（接收字节数）、packets_sent=200978（发送数据包数）、packets_recv=212672（接收数据包数）等。这些网络信息使用psutil.net_io_counters方法获取，具体见下面的操作例子：

>>>psutil.net_io_counters   #使用psutil.net_io_counters获取网络总的IO信息，默
                    #认pernic=False
snetio（bytes_sent=27098178， bytes_recv=28220119， packets_sent=200978， packets_recv=212672， errin=0， errout=0， dropin=0， dropout=0）
>>>psutil.net_io_counters（pernic=True）  #pernic=True输出每个网络接口的IO信息{'lo'： snetio（bytes_sent=26406824， bytes_recv=26406824， packets_sent=198526， packets_recv=198526， errin=0， errout=0， dropin=0， dropout=0）， 'eth0'： snetio（bytes_sent=694750， bytes_recv=1816743， packets_sent=2478， packets_recv=14175， errin=0， errout=0， dropin=0， dropout=0）}
>>>

（5）其他系统信息

除了前面介绍的几个获取系统基本信息的方法，psutil模块还支持获取用户登录、开机时间等信息，具体见下面的操作例子：

>>>psutil.users   #使用psutil.users方法返回当前登录系统的用户信息
[suser（name='root'， terminal='pts/0'， host='192.168.1.103'， started=1394638720.0）， suser（name='root'， terminal='pts/1'， host='192.168.1.103'， started=1394723840.0）]
>>> import psutil， datetime
>>>psutil.boot_time   #使用psutil.boot_time方法获取开机时间，以Linux时间戳格式返回
1389563460.0
>>>datetime.datetime.fromtimestamp（psutil.boot_time）.strftime（"%Y-%m-%d %H：%M：%S"）
'2014-01-12 22：51：00'   #转换成自然时间格式

1.1.2　系统进程管理方法

获得当前系统的进程信息，可以让运维人员得知应用程序的运行状态，包括进程的启动时间、查看或设置CPU亲和度、内存使用率、IO信息、socket连接、线程数等，这些信息可以呈现出指定进程是否存活、资源利用情况，为开发人员的代码优化、问题定位提供很好的数据参考。

（1）进程信息

psutil模块在获取进程信息方面也提供了很好的支持，包括使用psutil.pids方法获取所有进程PID，使用psutil.Process方法获取单个进程的名称、路径、状态、系统资源利用率等信息，具体见下面的操作例子：

>>> import psutil
>>>psutil.pids  #列出所有进程PID
[1， 2， 3， 4， 5， 6， 7， 8， 9， 10， 11， 12， 13， 14， 15， 16， 17， 18， 19……]
>>> p = psutil.Process（2424）  #实例化一个Process对象，参数为一进程PID
>>> p.name  #进程名
'java'
>>> p.exe  #进程bin路径
'/usr/java/jdk1.6.0_45/bin/java'
>>>p.cwd  #进程工作目录绝对路径
'/usr/local/hadoop-1.2.1'
>>>p.status   #进程状态
'sleeping'
>>>p.create_time   #进程创建时间，时间戳格式
1394852592.6900001
>>>p.uids   #进程uid信息
puids（real=0， effective=0， saved=0）
>>>p.gids   #进程gid信息
pgids（real=0， effective=0， saved=0）
>>>p.cpu_times   #进程CPU时间信息，包括user、system两个CPU时间
pcputimes（user=9.0500000000000007， system=20.25）
>>>p.cpu_affinity   #get进程CPU亲和度，如要设置进程CPU亲和度，将CPU号作为参数即可
[0， 1]
>>>p.memory_percent   #进程内存利用率
14.147714861289776
>>>p.memory_info   #进程内存rss、vms信息
pmem（rss=71626752， vms=1575665664）
>>>p.io_counters   #进程IO信息，包括读写IO数及字节数
pio（read_count=41133， write_count=16811， read_bytes=37023744， write_bytes=4722688）
>>>p.connections   #返回打开进程socket的namedutples列表，包括fs、family、laddr
              #等信息
[pconn（fd=65， family=10， type=1， laddr=（'：：ffff：192.168.1.20'， 9000）， raddr=，……]
>>>p.num_threads   #进程开启的线程数
33

（2）popen类的使用

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。具体实现方法如下：

>>> import psutil
>>>from subprocess import PIPE
#通过psutil的Popen方法启动的应用程序，可以跟踪该程序运行的所有相关信息
>>> p = psutil.Popen（["/usr/bin/python"， "-c"， "print（'hello'）"]， stdout=PIPE）
>>>p.name
'python'
>>>p.username
'root'
>>>p.communicate
（'hello\n'， None）
>>>p.cpu_times   #得到进程运行的CPU时间，更多方法见上一小节
pcputimes（user=0.01， system=0.040000000000000001）

参考提示

1.1.1节示例参考 https://github.com/giampaolo/psutil 。

1.1.1节模块说明参考官网 http://psutil.readthedocs.org/en/latest/ 。