linux平台关于内存,cpu,连接数,流量监控（一）

短命女 2022-03-17 02:46 107阅读 0赞

本文为监控linux平台机器及进程cpu，内存，连接数，流量监控程序，其他平台请自适应。

//.h
    
    
    /** Copyright (c/c++) <2017.03.24> <zwg>
    * Function  
    * Monitor the CPU memory connections flow response time program
    * 命令：
    * 根据名称查看pid ：ps aux | grep processname
    * 查看cpu内存：ps -o %cpu,rss,%mem,pid,tid -mp pid //watch ifconfig 例如：ps -o %cpu,rss,%mem,pid,tid -mp 108809
    * 查看网卡流量：watch more /proc/net/dev
    * 查看连接数：netstat -nat|grep -i "port"|wc -l
    * 1. 查看物理CPU的个数#cat /proc/cpuinfo |grep "physical id"|sort |uniq|wc -l
    * 2. 查看逻辑CPU的个数#cat /proc/cpuinfo |grep "processor"|wc -l
    * 3. 查看CPU是几核#cat /proc/cpuinfo |grep "cores"|uniq
    * 4. 查看CPU的主频#cat /proc/cpuinfo |grep MHz|uniq[@more@]
    */
     
     
    #ifndef __LVS_MONITOR_H__
    #define __LVS_MONITOR_H__
     
    #include <iostream> 
    #include <stdio.h>
    #include <stdlib.h>
    #include <string.h>
    #include <string>
    #include <sys/types.h>
    #include <dirent.h>
    #include <sys/time.h>
    #include <map>
    #include <sys/stat.h>
    #include <unistd.h>
     
    #define Printf_INFO           //是否输出日志
    #define _LINE_LENGTH 300 
     
    using namespace std;
     
    class cMonitor;
     
    class cMonitor
    {
    public:
        //构造函数
        cMonitor();
        //析构函数
        virtual ~cMonitor();
        //得到逻辑CPU的个数
        //参数：  
        //返回值：逻辑CPU的个数
        int GetLogicCpuNum();
        //得到cpu使用率内存
        //参数：  获取的cpu;mem;传入的pid;tid(可填-1); 
        //返回值：1 ：成功 0 ： 失败
        int GetCpuMemUsage(float * cpu,int * mem ,const int pid,int tid = -1);
        //得到连接数根据port;
        //参数： port;
        //返回值：连接数
        int GetConnectionsByPort(const int port);
        //查看网卡流量
        //参数： netDeviceName;unBW;nInLB;nOutLB,nInLastBytes是当前上行数据，nInLastBytes是当前下行数据
        //返回值：1 ：成功 0 ： 失败
        int GetNetworkTraffic(const string netDeviceName,const unsigned int unBW,const unsigned int nMilisecond, 
            long * nInLastByte,long * nOutLastByte,unsigned int * nInLB,unsigned int * nOutLB);
        //计算固定时间带宽包括上行和下行
        //参数： netDeviceName;unBW;nInLB;nOutLB;存储文件句柄pfile;
        //返回值：1 ：成功 0 ： 失败
        int GetTimerNetworkTraffic(const string netDeviceName,const unsigned int unBW,const unsigned int nMilisecond, 
            unsigned int * nInLB,unsigned int * nOutLB,void * pfile);
    private:
    public:
    private:
    };
     
     
    #endif

//.cpp
    
    #include "Monitor.h"
     
    cMonitor::cMonitor()
    {
    }
     
    cMonitor::~cMonitor()
    {
    }
     
    int cMonitor::GetLogicCpuNum()
    {
        char cmdline[100] = {0}; 
        FILE * file = NULL; 
        char line[_LINE_LENGTH] = {0};
        int CpuNum = 0;
     
        //cat /proc/cpuinfo |grep "processor"|wc -l
        sprintf(cmdline, "cat /proc/cpuinfo |grep \"processor\"|wc -l");  
        file = popen(cmdline, "r"); 
        if (file == NULL)  
        { 
    #ifdef Printf_INFO
            printf("file == NULL\n"); 
    #endif
            return 0; 
        } 
        if (fgets(line, _LINE_LENGTH, file) != NULL)   
        {  
            sscanf(line, "%d", &CpuNum ); 
        } 
        else 
        {
            //命令错误
    #ifdef Printf_INFO
            printf("GetLogicCpuNum : Command or Parameter fail\n"); 
    #endif
        }
        pclose(file); 
        return CpuNum;
    }
     
    int cMonitor::GetCpuMemUsage(float * cpu,int * mem ,const int pid,int tid)
    {
        int ret = 0; 
        char cmdline[100] = {0}; 
        FILE * file = NULL; 
        char line[_LINE_LENGTH] = {0}; 
        float l_cpuPrec = 0.0; 
        int l_mem = 0; 
        float l_memPrec = 0; 
        int l_pid = 0; 
        int l_tid = 0; 
     
        //ps -o %cpu,rss,%mem,pid,tid -mp pid
        sprintf(cmdline, "ps -o %%cpu,rss,%%mem,pid,tid -mp %d", pid);  
        file = popen(cmdline, "r"); 
        if (file == NULL)  
        { 
    #ifdef Printf_INFO
            printf("file == NULL\n"); 
    #endif
            return 0; 
        } 
        if (fgets(line, _LINE_LENGTH, file) != NULL)       //第一行是 %CPU  RSS   %MEM   PID   TID 
        {    
            if (fgets(line, _LINE_LENGTH, file) != NULL)   //第二行是 0.0  2356   0.0   19736   -
            {  
                sscanf(line, "%f %d %f %d -", &l_cpuPrec, &l_mem, &l_memPrec, &l_pid ); 
                *cpu = l_cpuPrec; 
                //*mem = l_mem/1024;  //具体内存占用情况
                *mem = (int )l_memPrec; //内存占用百分比(取整)
                if( tid == -1 ) 
                {
                    ret = 1; 
                }
                else 
                { 
                    while( fgets(line, _LINE_LENGTH, file) != NULL ) 
                    { 
                        sscanf( line, "%f - - - %d", &l_cpuPrec, &l_tid ); 
                        if( l_tid == tid ) 
                        { 
    #ifdef Printf_INFO
                            printf("cpuVal is tid:%d\n",tid); 
    #endif
                            *cpu = l_cpuPrec; 
                            ret = 1; 
                            break; 
                        } 
                    } 
                    if( l_tid != tid ) 
                    {
                        //进程 tid 不存在
    #ifdef Printf_INFO
                        printf("TID not exist\n"); 
    #endif
                    }
                } 
            } 
            else 
            {
                //进程pid 不存在
    #ifdef Printf_INFO
                printf("GetCpuMemUsage : PID not exist\n");
    #endif
                 return 0;
            }
        } 
        else 
        {
            //命令错误
    #ifdef Printf_INFO
            printf("GetCpuMemUsage : Command or Parameter fail\n"); 
    #endif
        }
        pclose(file); 
        //获取cpu核数
        int cpunum = GetLogicCpuNum();
    #ifdef Printf_INFO
        printf("LogicCpu nuclear : %d\n ",cpunum);
    #endif
        *cpu = l_cpuPrec/cpunum;
        return ret; 
    }
     
    int cMonitor::GetConnectionsByPort(const int port)
    {
        char cmdline[100] = {0}; 
        FILE * file = NULL; 
        char line[_LINE_LENGTH] = {0}; 
        int Connections = 0;
     
        //netstat -nat|grep -i "port"|wc -l
        //ps -ef|grep "processname"|wc -l
        sprintf(cmdline, "netstat -nat|grep -i \"%d\"|wc -l", port);  
        file = popen(cmdline, "r"); 
        if (file == NULL)  
        { 
    #ifdef Printf_INFO
            printf("file == NULL\n"); 
    #endif
            return 0; 
        } 
        if (fgets(line, _LINE_LENGTH, file) != NULL)  
        {  
            sscanf(line, "%d", &Connections); 
        } 
        else 
        {
            //进程 port 不存在
    #ifdef Printf_INFO
            printf("GetConnectionsByPort : port not exist\n");  
    #endif
        }
        pclose(file); 
        return Connections; 
    }
     
    int cMonitor::GetNetworkTraffic(const string netDeviceName,const unsigned int unBW,const unsigned int nMilisecond, 
        long * nInLastByte,long * nOutLastByte,unsigned int * nInLB,unsigned int * nOutLB)
    {
        FILE * fp = NULL;
        //watch more /proc/net/dev
        fp = fopen("/proc/net/dev","r");
        if(fp)
        {
            char szLine[1024] = {'\0'};
            int64_t nR = 0;
            int64_t nT = 0;
            int n = 0;
            while(fgets(szLine,sizeof(szLine),fp))
            {
                n++;
                if(n > 2)
                {
                    char szeth[256] = {'\0'};
                    sscanf(szLine,"%[^:]",szeth);
                    printf("GetNetworkTraffic::szeth :%s\n",szeth);
                    sscanf(szLine+strlen(szeth)+1,"%ld %*u %*u %*u %*u %*u %*u %*u %ld",&nR,&nT);
                    if((strncasecmp(netDeviceName.c_str(),szeth + 0,netDeviceName.size())==0) ||
                        (strncasecmp(netDeviceName.c_str(),szeth + 1,netDeviceName.size())==0)||
                        (strncasecmp(netDeviceName.c_str(),szeth + 2,netDeviceName.size())==0)) //比较字符串前几个字符
                    {
                        if((*nInLastByte) == 0 && (*nOutLastByte) == 0)
                        {
                            (*nInLastByte) = nR;
                            (*nOutLastByte) = nT;
                            fclose(fp);
                            return 0;
                        }
                        int allBW = unBW;
                        if (nMilisecond == 0 || allBW ==0)
                        {
                            (*nInLastByte) = nR;
                            (*nOutLastByte) = nT;
                            fclose(fp);
                            return 0;
                        }
     
                        double fltInTemp = (nR -(*nInLastByte)) * 8.0 /1024;  //转换成kbps
                        double fltOutTemp = (nT - (*nOutLastByte)) * 8.0 /1024;//转换成kbps
                        float   fltInFlow = fltInTemp /(nMilisecond / 1000);//转换成秒的流量
                        float   fltOutFlow = fltOutTemp /(nMilisecond / 1000);//转换成秒的流量
    #ifdef Printf_INFO
     
                        printf("***************** nR : %ld\n",nR);
                        printf("***************** nT : %ld\n",nT);
                        printf("***************** nInLastByte : %ld\n",*nInLastByte);
                        printf("***************** nOutLastByte : %ld\n",*nOutLastByte);
                        printf("***************** fltInTemp : %lf\n",fltInTemp);
                        printf("***************** fltOutTemp : %lf\n",fltOutTemp);
    #endif                                                                      
                        *nInLB = (unsigned int)(fltInFlow);
                        *nOutLB = (unsigned int)(fltOutFlow);
                        (*nInLastByte) = nR;
                        (*nOutLastByte) = nT;
                        break;
                    }
                    else
                    {
                        printf("netDeviceName error\n");
                    }
                }
            }
            fclose(fp);
        }
        else
        {
    #ifdef Printf_INFO
            printf("open /proc/net/dev file fail\n");
    #endif
            return 0;
        }
        return 1;
    }
     
    int cMonitor::GetTimerNetworkTraffic(const string netDeviceName,const unsigned int unBW,const unsigned int nMilisecond, 
        unsigned int * nInLB,unsigned int * nOutLB,void * pfile)
    {
        int ret = 0;
        long  nInLastByte = 0;                //流量用获取第二次流量减去获取第一次流量
        long  nOutLastByte = 0;                //流量用获取第二次流量减去获取第一次流量
        struct timeval tv_begin;            //当前时间起始
        struct timeval tv_end;              //当前时间结束
        
        //获取开始时间
        gettimeofday(&tv_begin,NULL);
     
        //第一次获取带宽的数值
        GetNetworkTraffic(netDeviceName,unBW,nMilisecond, 
            &nInLastByte,&nOutLastByte,nInLB,nOutLB);
     
        printf("nInLastByte %ld nOutLastByte :%ld\n",nInLastByte,nOutLastByte);
     
        while(1)
        {
            //获取结束时间
            gettimeofday(&tv_end,NULL);
            int nDeff = ((tv_begin.tv_sec - tv_end.tv_sec) * 1000000 + (tv_begin.tv_usec - tv_end.tv_usec) ) / 1000000;  //转化成微妙
            if (nDeff > nMilisecond *1000)
            {
                //第二次获取带宽的数值
                GetNetworkTraffic(netDeviceName,unBW,nMilisecond, 
                    &nInLastByte, &nOutLastByte,nInLB,nOutLB);
                printf("nInLastByte %ld nOutLastByte :%ld\n",nInLastByte,nOutLastByte);
                break;
            }
            else
            {
                usleep(1000);
                continue;
            }
            
        }
     
        //写到文件中
        if (pfile != NULL)
        {
            char fileinfo[256] = {0};
            sprintf(fileinfo,"netDeviceName :%s unBW :%dM time : %dms nInLB : %uKbps nOutLB : %uKbps\n",
                netDeviceName.c_str(),unBW,nMilisecond,*nInLB,*nOutLB);
             int writesize = fwrite(fileinfo, strlen(fileinfo), 1, (FILE *)pfile);
             fflush((FILE *)pfile);
        }
     
        return ret;
    }

//main.cpp
    
    //下面是测试
    int main()
    {
        cMonitor *pmonitor = new cMonitor();
     
        //step1 测试cpu 内存
        float ncpu = 0.0;         //cpu
        int nmem = 0;             //内存
        int npid = 0;             //pid
        int ntid = -1;            //tid
        npid = 108809;
        pmonitor->GetCpuMemUsage(&ncpu,&nmem,npid,ntid);
        printf("Pid : %d %%CPU:%.1f\tMEM:%d\n",npid,ncpu ,nmem); 
     
        //step2 测试连接数
        int nport = 0;
        int connectnum = 0;
        nport = 1936;
        connectnum = pmonitor->GetConnectionsByPort(nport);
        printf("nport: %d connectnum : %d\n",nport,connectnum);
     
        //step3 测试带宽网卡流量
        string netDeviceName = "eth2";    //网卡设备号
        //string netDeviceName = "enp0s31f6"; //网卡设备号
        int unBW = 0;                        //设置带宽最大值(M)
        unsigned int nInLB = 0;                //上行流量
        unsigned int nOutLB = 0;            //下行流量
        long long nInLB_all = 0;            //上行流量总值
        long long nOutLB_all = 0;           //下行流量总值
        long long nLB_timer = 0;            //流量总共时间
     
        unsigned int nMilisecond = 0;        //毫秒数
        nMilisecond = 1000;                 //1秒
        unBW = 500;                         //500m
        FILE * pnetworkfp = NULL;           //存储带宽的
        pnetworkfp = fopen("network.log","wb");
     
        //持续获取流量信息
    #if 1
        while(1)
        {
            pmonitor->GetTimerNetworkTraffic(netDeviceName,unBW,nMilisecond, 
                &nInLB,&nOutLB,pnetworkfp);
            printf("netDeviceName :%s unBW :%dM time : %dms nInLB : %uKbps nOutLB : %uKbps\n",
                netDeviceName.c_str(),unBW,nMilisecond,nInLB,nOutLB);
            nInLB_all += nInLB; 
            nOutLB_all += nOutLB;
            nLB_timer += nMilisecond;
            printf("****************Average LB : in : %dKbps out : %dKbps\n",nInLB_all/(nLB_timer/nMilisecond),nOutLB_all/(nLB_timer/nMilisecond));
        };
    #else
        pmonitor->GetTimerNetworkTraffic(netDeviceName,unBW,nMilisecond, 
            &nInLB,&nOutLB,pnetworkfp);
        printf("netDeviceName :%s unBW :%dM time : %dms nInLB : %uKbps nOutLB : %uKbps\n",
            netDeviceName.c_str(),unBW,nMilisecond,nInLB,nOutLB);
    #endif
        
        //关闭文件
        if (pnetworkfp)
        {
            fclose(pnetworkfp);
            pnetworkfp = NULL;
        }
        
        delete pmonitor;
        pmonitor = NULL;
    }

程序运行效果

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作者：zhuweigangzwg  
来源：CSDN  
原文：https://blog.csdn.net/zhuweigangzwg/article/details/66971357  
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