Linux CPU 使用率监控与计算法

"Linux CPU 使用率监控与计算示例" 在Linux系统中，CPU使用率是衡量系统性能的重要指标之一，它反映了处理器核心在特定时间内的忙碌程度。本文档提供了一个简单的C语言程序片段，用于实时监控CPU状态并计算各核心的使用率。该代码涉及到以下几个关键知识点： 1. 系统调用和头文件: - `#include<stdio.h>`: 提供了基本的输入输出功能，如标准输入输出流。 - `#include<stdlib.h>`: 包含内存管理函数，如动态内存分配。 - `#include<ctype.h>` 和 `#include<string.h>`: 提供字符处理和字符串操作函数。 - `#include<fcntl.h>`: 文件控制相关头文件，可能用于文件操作或设备驱动。 2. 定义常量和数据结构: - `NCPUSTATES = 5`: 定义了CPU状态的数量，通常一个现代计算机可能有更多核，但这里仅展示了5个状态。 - `cp_time`、`cp_old` 和 `cp_diff` 数组存储CPU状态的当前值、旧值和变化量。 - `cpu_states` 存储每个状态的计数。 - `buffer` 用于临时存储读取系统信息的数据。 3. 辅助函数: - `skip_token` 函数用于跳过空格和非空格字符，帮助解析输入数据。 4. 百分比计算函数: - `percentages` 函数接收参数：计数器（可能表示CPU核心数量）、输出指针、新的状态值指针、旧的状态值指针以及变化量指针。 - 通过遍历每个状态，计算出每个核心的使用变化，并累计到`total_change`变量中。 - 如果发现计数器跨过边界（即超过最大值后变为负），则进行特殊处理以适应这种情况。 - 避免除以零错误，如果`total_change`为0，设置为1作为分母。 - 最后计算出每个状态的百分比，通过将总变化值除以2并向上取整来实现，因为计算时可能涉及浮点运算，这里简化为整数运算。 这个代码片段主要用于教学或实验目的，实际在生产环境中，会使用更高效且成熟的库（如`sysfs`、`procfs`或者`getrusage`等）来获取CPU使用率。在Linux内核中，CPU使用率可以通过`/proc/stat`文件或`/proc/cpuinfo`来获取。对于大规模监控和分析，还需要考虑多线程、并发访问、实时性以及统计分析等高级技术。理解这个代码片段有助于深入理解如何手动计算CPU使用率，但将其应用于实际生产环境时需要结合更完善的框架和工具。