psutil獲取系統信息

一、簡介

psutil 全稱是 process and system utilities。psutil 是一個跨平台的應用於系統監控、分析、以及對系統進程進行一定管理的 Python 第三方庫。它不僅能夠輕松獲取系統中正常運行的進程和系統利用率（例如 CPU、內存、磁盤、網絡等）信息，還實現了跟 UNIX 系統命令行工具類似的功能。可以說是運維工作的“必備品”。運維工程師經常使用 Python 編寫腳本程序來做監控系統運行的狀態。如果自己手動使用 Python 的標准庫執行系統命令來獲取信息，會顯得非常麻煩。既要兼容不同操作系統，又要自己處理解析信息。為了解決的痛點問題，psutil 就橫空出世。它的出現無疑是運維工程師的福音。運維小伙伴通過它執行一兩行代碼即可實現系統監控。

它功能強大，操作簡單。這也促使很多開源項目都集成它到自己項目中，不妨有谷歌的 GRR 項目、臉書的 osquery 項目等。

github 地址：https://github.com/giampaolo/psutil

二、安裝

安裝 psutil 是有多種辦法：通過 pip 安裝，通過源碼方式安裝，通過下載 tar 壓縮包來安裝。其中通過 pip 的方式是最簡單的。

pip install psutil

三、使用

3.1 獲取CPU信息

• 我先獲取自己電腦 CPU 的核心數，我電腦的 CPU 型號是 I5 4590。我通過搜索引擎得知該型號 CPU 是四核四線。

import psutil

psutil.cpu_count()  # 獲取 CPU 的邏輯核心數，默認logical=True
psutil.cpu_count(logical=False)    # 獲取 CPU 的物理核心數

>> 4
>> 4
# 這說明該 CPU 型號是真四核。

• 統計CPU的時間

import psutil
psutil.cpu_times() 

>> scputimes(user=9276.365234375, system=5034.5390625, idle=96077.0703125, interrupt=181.78796863555908, dpc=298.227108001709)

　　cpu_times() 返回的是帶有系統所有邏輯 CPU 運行時間的元組，單位是秒。返回元組的字段中有這幾個常用字段：

• • user：執行用戶進程的時間，Linux 系統還包括訪客的時間
  • system：執行內核進程時間
  • idle：閑置時間
  • iowait（Linux 特有）：等待 I/O 操作的時間
  • irp（Linux 特有）：打斷服務硬件的時間
  • interrupt（Windows 特有）：跟 irp 字段類似
  • dpc（Windows 特有）：服務延遲程序調用（DPCs）的時間

如果增加參數 percpu=True， cpu_times() 會以列表的形式輸出每個邏輯 CPU 的時間。

• 獲取當前 CPU 的利用率的百分比：

import psutil

psutil.cpu_percent()
>> 16.5

cpu_percent() 默認的參數是 interval=None, percpu=False。當 interval 為0或者None時，表示的是 interval 時間內的sys的利用率。當 percpu 為 False 表示所有邏輯 CPU 的使用率。

如果你想統計 15 秒中內，間隔 5 秒每個邏輯 CPU 的使用率，你可以這么做：

import psutil

for i in range(3):
    psutil.cpu_percent(interval=5, percpu=True)

>>  [9.1, 7.2, 7.2, 6.2]
>>  [5.9, 3.8, 9.0, 8.4]
>>  [12.3, 8.4, 3.4, 4.1]

• 獲取 CPU 頻率信息：

import psutil

psutil.cpu_freq()
>> [scpufreq(current=931.42925, min=0.0, max=3301.0)]

　　可知 cpu_freq() 返回的帶有所有邏輯 CPU 頻率的元組，包括當前、最小和最大頻率。

3.2 獲取內存信息

• 獲取物理內存信息：

import psutil

psutil.virtual_memory()
>>  svmem(total=8509177856, 
available=1692307456, percent=80.1, used=6816870400, free=1692307456)

virtual_memory() 返回一個記載當前電腦設備中可用的物理內存信息的元組，單位是字節。從返回結果得知，當前內存總大小為 8509177856 Byte = 8 GB，可用內存（閑置內存） 1692307456 Byte = 1.6 GB`，當前內存使用率為 80.1%。值得注意的是，內存總大小不等於 Used 和 available 兩者的總和

available 字段在 Linux 系統下，計算方式則不同。available = free + buffers +cached。buffers 指的是 Linux 系統下的 Buffers 內存, 表示塊設備(block device)所占用的緩存頁; 而 cached 指的是 Linux 系統下的 Cache 內存，顧名思義為高速緩存。

• 獲取交換內存信息：

import psutil

psutil.swap_memory()
>>  sswap(total=17016451072, used=7407996928, free=9608454144, percent=43.5, sin=0, sout=0)

　　swap_memory() 獲取的是系統的交換內存的信息，也就是我們常說的虛擬內存。前面四個字段跟物理內存含義一樣。而 sin 表示從磁盤調入是 swap 的大小， sout 表示從swap調出到 disk 的大小。這兩個字段在 Windows 系統下是沒有意義。因此，獲取結果為 0。

3.3 獲取磁盤信息

• 獲取磁盤分區信息：

import psutil

psutil.disk_partitions()

>>  
[sdiskpart(device='C:\\', mountpoint='C:\\', fstype='NTFS', opts='rw,fixed'), 
sdiskpart(device='D:\\', mountpoint='D:\\', fstype='NTFS', opts='rw,fixed'), 
sdiskpart(device='E:\\', mountpoint='E:\\', fstype='NTFS', opts='rw,fixed'), 
sdiskpart(device='F:\\', mountpoint='F:\\', fstype='NTFS', opts='rw,fixed')]

　　

disk_partitions(all=False) 返回所有掛載磁盤分區信息的列表。有點類似 Linux 的 df 命令。各個字段的含有分別為：

• • device：分區
  • mountpoint：掛載點
  • fstype：文件系統格式
  • opts：掛載參數

大部分人都對 Windows 系統的分區信息了解比較多，對 Linux 系統所知甚少。因此，我給出虛擬機 Ubuntu 系統的磁盤信息, 方便大家學習。

[sdiskpart(device='/dev/sda1', mountpoint='/', fstype='ext4', opts='rw,errors=remount-ro'),
 sdiskpart(device='/dev/sda2', mountpoint='', fstype='swap', opts='rw')]

• 獲取磁盤使用率

　disk_usage() 統計參數中路徑目錄的磁盤使用情況。它需要傳入一個路徑參數；我傳入的參數是 "/"，意味着獲取當前整個硬盤的使用率。

import psutil

psutil.disk_usage('/')

>>  sdiskusage(total=128033574912, used=81997942784, free=46035632128, percent=64.0)

• 獲取磁盤 IO 信息：

import psutil

psutil.disk_io_counters()

>>  sdiskio(read_count=510749, write_count=505110, read_bytes=13353246720, write_bytes=8962015232, read_time=275, write_time=238)

3.4 獲取網絡信息

• 獲取整個系統的網絡信息

import psutil

psutil.disk_io_counters()

>>  snetio(bytes_sent=77587966, bytes_recv=1113555204, packets_sent=500638, packets_recv=1048467, errin=0, errout=0, dropin=0, dropout=0)

disk_io_counters() 返回整個系統所有網卡（包括有線網卡、無限網卡）的進行網絡讀寫數據、發包數等信息。個人認為可以使用該方法來抓包。各個字段含義如下：

• • bytes_sent：發送的字節數
  • bytes_recv：收的字節數
  • packets_sent：發送到數據包的個數
  • packets_recv：接受的數據包的個數
  • errout：發送數據包錯誤的總數
  • dropin：接收時丟棄的數據包的總數
  • dropout：發送時丟棄的數據包的總數( OSX 和 BSD 系統總是 0 )

如果增加參數 pernic=True，disk_io_counters() 則會分別輸出各個網卡的網絡信息數據。

• 獲取當前網絡連接信息

net_connections() 的作用跟系統命令 "netstat -an" 是一樣的。輸出當前系統中所有類型的網絡連接數據。

import psutil

psutil.net_connections()
# 數據過多，我就不打印輸出結果。

• 獲取網絡接口信息

我們能通過 net_if_addrs() 函數來獲取到各個網卡的 IP 地址、網關等信息

import psutil
psutil.net_if_addrs()

• 獲取網絡接口狀態

net_if_stats() 獲取的是各個網卡的狀態信息，例如網卡是否處於激活狀態、當前網速等

import psutil
psutil.net_if_addrs()

3.5 獲取系統相關信息

• 獲取當前登錄用戶信息

import psutil

psutil.users()
>>  [suser(name='monkey', terminal=None, host='0.125.2.117', started=1515585444.0, p
id=None)]

　　users() 是返回當前登錄用戶的信息。例如用戶的名稱 name、運行的終端 terminal， 在 Windows 系統下就是我們常說的 CMD 窗口、登錄的 IP 地址 host、登錄的時長 started 以及登錄的進程 pid，在 Windows 和 OpenBSD 系統中，該字段為 None。

• 獲取系統啟動時間

psutil.boot_time() 獲取的是系統啟動的時間點，而不會啟動消耗時長。

3.6 獲取進程信息

• 如果查看當前系統的所有進程信息，你可以使用 process_iter() 方法。跟 Windows 系統下的 "tasklist" 命令作用類似。

import psutil
for each_process in psutil.process_iter():
    print(each_process,each_process.name(),each_process.pid)

運行結果：

psutil.Process(pid=0, name='System Idle Process', started='2019-12-31 12:54:20') System Idle Process 0
psutil.Process(pid=4, name='System', started='2019-12-31 12:54:20') System 4
psutil.Process(pid=408, name='svchost.exe', started='2019-12-31 12:54:34') svchost.exe 408
psutil.Process(pid=524, name='smss.exe', started='2019-12-31 12:54:32') smss.exe 524
psutil.Process(pid=608, name='svchost.exe', started='2019-12-31 12:54:34') svchost.exe 608
psutil.Process(pid=620, name='fontdrvhost.exe', started='2019-12-31 12:54:34') fontdrvhost.exe 620

• 獲取進程ID

diskmark_pid = None
for each_process in psutil.process_iter():
    if each_process.name() == tool_name:
        diskmark_pid = each_process.pid

• 獲取進程相關信息
  • 進程名

diskmark_pid.name()

• • 獲取進程bin路徑，即安裝路徑

diskmark_pid.exe()

• • 獲取進程的工作目錄

diskmark_pid.cwd()

• • 獲取進程的工作狀態

diskmark_pid.status()

• • 獲取進程創建時間點

diskmark_pid.create_time()

• • 獲取進程使用 CPU 時間信息

diskmark_pid.cpu_times()

• • 獲取進程使用的內存

diskmark_pid.memory_info()

• • 獲取進程打開的文件

diskmark_pid.open_files()

• • 獲取進程相關網絡連接

diskmark_pid.connections()

• • 獲取進程的線程數量

diskmark_pid.num_threads()

　　

參考文檔1：https://cloud.tencent.com/developer/article/1187789

參考文檔2：https://blog.csdn.net/chenyi7243/article/details/100630008