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Linux內(nèi)存使用率C語言監(jiān)控程序 (linux內(nèi)存使用率 c)

概述

網(wǎng)站設(shè)計(jì)、做網(wǎng)站中從網(wǎng)站色彩、結(jié)構(gòu)布局、欄目設(shè)置、關(guān)鍵詞群組等細(xì)微處著手,突出企業(yè)的產(chǎn)品/服務(wù)/品牌,幫助企業(yè)鎖定精準(zhǔn)用戶,提高在線咨詢和轉(zhuǎn)化,使成都網(wǎng)站營銷成為有效果、有回報(bào)的無錫營銷推廣。創(chuàng)新互聯(lián)專業(yè)成都網(wǎng)站建設(shè)十載了,客戶滿意度97.8%,歡迎成都創(chuàng)新互聯(lián)客戶聯(lián)系。

在Linux中,內(nèi)存使用率是一個(gè)十分重要的指標(biāo),它直接關(guān)系到系統(tǒng)的穩(wěn)定性和性能。為了保證系統(tǒng)的高效運(yùn)行,我們需要及時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)的內(nèi)存使用情況。因此,本文將介紹一種使用C語言編寫的Linux內(nèi)存使用率監(jiān)控程序,該程序可以幫助我們實(shí)時(shí)地監(jiān)控系統(tǒng)內(nèi)存的使用情況,及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題并解決它們。

程序的實(shí)現(xiàn)過程

1. 獲取內(nèi)存使用情況

在Linux系統(tǒng)中,我們可以使用系統(tǒng)調(diào)用來獲取內(nèi)存使用情況。通過讀取/proc/meminfo文件,我們可以獲取系統(tǒng)的內(nèi)存使用情況信息,包括空閑內(nèi)存、已使用內(nèi)存等。

2. 分析內(nèi)存使用情況

獲取內(nèi)存使用情況后,我們需要對(duì)其進(jìn)行分析,以便得到有用的信息。我們可以計(jì)算內(nèi)存使用率,即已使用內(nèi)存與總內(nèi)存的比值,然后根據(jù)不同的內(nèi)存使用率,采取不同的措施,比如報(bào)警、清理內(nèi)存等。

3. 設(shè)計(jì)監(jiān)控流程

為了實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控,我們需要將上述兩個(gè)步驟封裝成一個(gè)監(jiān)控流程,并設(shè)置相應(yīng)的監(jiān)控周期。我們可以通過循環(huán)實(shí)現(xiàn)周期性的內(nèi)存使用率監(jiān)控,每隔一段時(shí)間獲取內(nèi)存使用情況并進(jìn)行分析。

4. 編寫程序

根據(jù)上述流程,我們可以編寫如下代碼,實(shí)現(xiàn)內(nèi)存使用率的監(jiān)控。

#include

#include

#include

#include

#define INTERVAL 5 //監(jiān)控周期,單位為秒

#define FREE_MEM “MemFree” //可用內(nèi)存

#define BUFFER_MEM “Buffers” //緩存

#define CACHE_MEM “Cached” //緩存

#define TOTAL_MEM “MemTotal” //總內(nèi)存

int get_memory_usage()

{

FILE* fp;

char line[256];

int free_mem, buffer_mem, cache_mem, total_mem;

fp = fopen(“/proc/meminfo”, “r”);

if (fp == NULL)

{

printf(“Fled to open /proc/meminfo\n”);

return -1;

}

//讀取內(nèi)存使用情況

while (fgets(line, sizeof(line), fp))

{

if (sscanf(line, “%*s %d %*s”, &total_mem) == 1 && strstr(line, TOTAL_MEM))

{

break;

}

if (sscanf(line, “%*s %d %*s”, &free_mem) == 1 && strstr(line, FREE_MEM))

{

break;

}

if (sscanf(line, “%*s %d %*s”, &buffer_mem) == 1 && strstr(line, BUFFER_MEM))

{

break;

}

if (sscanf(line, “%*s %d %*s”, &cache_mem) == 1 && strstr(line, CACHE_MEM))

{

break;

}

}

fclose(fp);

printf(“Total memory: %dKB\n”, total_mem);

printf(“Free memory : %dKB\n”, free_mem);

printf(“Buffer memory: %dKB\n”, buffer_mem);

printf(“Cache memory: %dKB\n”, cache_mem);

//計(jì)算內(nèi)存使用率

int used_mem = total_mem – free_mem – buffer_mem – cache_mem;

return used_mem * 100 / total_mem;

}

int mn(int argc,char **argv)

{

while(1)

{

int mem_usage = get_memory_usage();

printf(“Memory usage: %d%%\n”, mem_usage);

//根據(jù)不同的內(nèi)存使用率,采取不同的措施

if (mem_usage > 80)

{

printf(“Memory is severely limited, please clean up or add memory in time!\n”);

}

else if (mem_usage > 60)

{

printf(“Memory is relatively tight, consider cleaning up memory!\n”);

}

sleep(INTERVAL);

}

return 0;

}

該程序每個(gè)周期會(huì)打印當(dāng)前內(nèi)存使用情況并進(jìn)行分析,根據(jù)不同的內(nèi)存使用率輸出不同的提醒信息。

相關(guān)問題拓展閱讀:

  • 如何查看linux的cpu使用率

如何查看linux的cpu使用率

top命令是Linux下常用的性能分析工具,能夠?qū)崟r(shí)顯示系統(tǒng)中各個(gè)進(jìn)程的資源占用狀況,類似于Windows的任務(wù)管理器

可以直接使用top命令后,查看%MEM的內(nèi)容??梢赃x擇按進(jìn)程查看或者按用戶查看,如想查看oracle用戶的進(jìn)程內(nèi)存使用情況的話可以使用如下的命令:

$ top -u oracle

2. 釋義:

PID:進(jìn)程的ID

USER:進(jìn)程所有者

PR:進(jìn)程的優(yōu)先級(jí)別,越小越優(yōu)先被執(zhí)行

NInice:值

VIRT:進(jìn)程占用的虛擬內(nèi)存

RES:進(jìn)程占用的物理內(nèi)存

SHR:進(jìn)程使用的共享內(nèi)存

S:進(jìn)程的狀態(tài)。S表示休眠,R表示正在運(yùn)行,Z表示僵死狀態(tài),N表示該進(jìn)程優(yōu)先值為負(fù)數(shù)

%CPU:進(jìn)程占用CPU的使用率

%MEM:進(jìn)程使用的物理內(nèi)存和總內(nèi)存的百分比

TIME+:該進(jìn)程啟動(dòng)后占用的總的CPU時(shí)間,即占用CPU使用時(shí)間的累加值。

COMMAND:進(jìn)程啟動(dòng)命令名稱

3.操作實(shí)例:

在命令行中輸入 逗top地

即可啟動(dòng) top

top 的全屏對(duì)話模式可分為3部分:系統(tǒng)信息欄、命令輸入欄、進(jìn)程列表欄。

之一部分 — 最上部的 系統(tǒng)信息欄 :

之一行(top):

  逗00:11:04地為系統(tǒng)當(dāng)前時(shí)刻;

  逗3:35地為系統(tǒng)啟動(dòng)后到現(xiàn)在的運(yùn)作時(shí)間;

  逗2 users地為當(dāng)前登錄到系統(tǒng)的用戶,更確切的說是登錄到用戶的終端數(shù) — 同一個(gè)用戶同一時(shí)間對(duì)系統(tǒng)多個(gè)終端的連接將被視為多個(gè)用戶連接到系統(tǒng),這里的用戶數(shù)也將表現(xiàn)為終端的數(shù)目;

  逗物橘亂load average地為當(dāng)前系統(tǒng)負(fù)載的平均值,后面的三個(gè)值分別為1分鐘前、5分鐘前、15分鐘前進(jìn)程的平均數(shù),一般的可以認(rèn)為這個(gè)數(shù)值超過 CPU 數(shù)目時(shí),CPU 將比較吃力的負(fù)載當(dāng)前系統(tǒng)所包含的進(jìn)程;

第二行(Tasks):

  逗59 total地為當(dāng)前系統(tǒng)進(jìn)程總數(shù);

  逗1 running地為當(dāng)前運(yùn)行中的進(jìn)程數(shù);

  逗58 sleeping地為罩檔當(dāng)前處于等待狀態(tài)中的進(jìn)程數(shù);

  逗0 stoped地為被停止的系統(tǒng)進(jìn)程數(shù);

  逗0 zombie地為被復(fù)原的進(jìn)程數(shù);

第三行(Cpus):

  分別表示了 CPU 當(dāng)前的使用率;

第四行(Mem):

  分別表示了內(nèi)存總量、當(dāng)前使用量、空閑內(nèi)存量、以及緩沖使用中的內(nèi)存量;

第五行(Swap):

  表示類別同第四行(Mem),但此處反映著交換分區(qū)(Swap)的使用情況。通常,交換分區(qū)(Swap)被頻繁使用的情況,將被視作物理內(nèi)存不足而造成的。

第二部分 — 中間部分的內(nèi)部命令提示欄:

top 運(yùn)行中可以通過 top 的內(nèi)部命令對(duì)進(jìn)程的顯示方式進(jìn)行控制。內(nèi)部命令如下表:

s

- 改變畫面更新頻率

l – 關(guān)閉或開啟之一部分之一行 top 信息的表示

t – 關(guān)閉或開啟之一部分第二行 Tasks 和第三行 Cpus 信息的表示

伍巧m – 關(guān)閉或開啟之一部分第四行 Mem 和 第五行 Swap 信息的表示

N – 以 PID 的大小的順序排列表示進(jìn)程列表(第三部分后述)

P – 以 CPU 占用率大小的順序排列進(jìn)程列表 (第三部分后述)

M – 以內(nèi)存占用率大小的順序排列進(jìn)程列表 (第三部分后述)

h – 顯示幫助

n – 設(shè)置在進(jìn)程列表所顯示進(jìn)程的數(shù)量

q – 退出 top

s –

改變畫面更新周期

第三部分 — 最下部分的進(jìn)程列表欄:

以 PID 區(qū)分的進(jìn)程列表將根據(jù)所設(shè)定的畫面更新時(shí)間定期的更新。通過 top 內(nèi)部命令可以控制此處的顯示方式

pmap

可以根據(jù)進(jìn)程查看進(jìn)程相關(guān)信息占用的內(nèi)存情況,(進(jìn)程號(hào)可以通過ps查看)如下所示:

$ pmap -d 5647

ps

如下例所示:

$ ps -e -o ‘pid,comm,args,pcpu,rsz,vsz,stime,user,uid’ 其中rsz是是實(shí)際內(nèi)存

$ ps -e -o ‘pid,comm,args,pcpu,rsz,vsz,stime,user,uid’ | grep oracle | sort -nrk

其中rsz為實(shí)際內(nèi)存,上例實(shí)現(xiàn)按內(nèi)存排序,由大到小

在Linux下查看內(nèi)存我們一般用free命令:

# free

totalusedfree shared buffers cached

Mem:

-/+ buffers/cache:

Swap:

下面是對(duì)這些數(shù)值的解釋:

total:總計(jì)物理內(nèi)存的大小。

used:已使用多大。

free:可用有多少。

Shared:多個(gè)進(jìn)程共享的內(nèi)存總額。

Buffers/cached:磁盤緩存的大小。

第三行(-/+ buffers/cached):

used:已使用多大。

free:可用有多少。

第四行就不多解釋了。

區(qū)別:第二行(mem)的used/free與第三行(-/+ buffers/cache) used/free的區(qū)別。 這兩個(gè)的區(qū)別在于使用的角度來看,之一行是從OS的角度來看,因?yàn)閷?duì)于OS,buffers/cached 都是屬于被使用,所以他的可用內(nèi)存是16176KB,已用內(nèi)存是KB,其中包括,內(nèi)核(OS)使用+Application(X, oracle,etc)使用的+buffers+cached.

第三行所指的是從應(yīng)用程序角度來看,對(duì)于應(yīng)用程序來說,buffers/cached 是等于可用的,因?yàn)閎uffer/cached是為了提高文件讀取的性能,當(dāng)應(yīng)用程序需在用到內(nèi)存的時(shí)候,buffer/cached會(huì)很快地被回收。

所以從應(yīng)用程序的角度來說,可用內(nèi)存=系統(tǒng)free memory+buffers+cached。

如上例:

=16176+110652+

接下來解釋什么時(shí)候內(nèi)存會(huì)被交換,以及按什么方交換。 當(dāng)可用內(nèi)存少于額定值的時(shí)候,就會(huì)開會(huì)進(jìn)行交換。

如何看額定值:

cat /proc/meminfo

# cat /proc/meminfo

MemTotal:kB

MemFree: kB

Buffers: kB

Cached:4 kB

SwapCached:kB

Active:6 kB

Inactive:kB

HighTotal:kB

HighFree:kB

LowTotal:kB

LowFree: kB

SwapTotal:kB

SwapFree:kB

Dirty: 8 kB

Writeback:kB

Mapped:0 kB

Slab:344 kB

Committed_AS:kB

PageTables:kB

VmallocTotal:kB

VmallocUsed:kB

VmallocChunk:kB

HugePages_Total: 0

HugePages_Free:

Hugepagesize:kB

用free -m查看的結(jié)果:

# free -m

totalusedfree shared buffers cached

Mem:

-/+ buffers/cache:

Swap:

查看/proc/kcore文件的大?。▋?nèi)存鏡像):

# ll -h /proc/kcore

-rroot root 4.1G Jun 12 12:04 /proc/kcore

備注:

占用內(nèi)存的測(cè)量

測(cè)量一個(gè)進(jìn)程占用了多少內(nèi)存,linux為我們提供了一個(gè)很方便的方法,/proc目錄為我們提供了所有的信息,實(shí)際上top等工具也通過這里來獲取相應(yīng)的信息。

/proc/meminfo 機(jī)器的內(nèi)存使用信息

/proc/pid/maps pid為進(jìn)程號(hào),顯示當(dāng)前進(jìn)程所占用的虛擬地址。

/proc/pid/statm 進(jìn)程所占用的內(nèi)存

# cat /proc/self/statm

334 0

輸出解釋

CPU 以及CPU0。。。的每行的每個(gè)參數(shù)意思(以之一行為例)為:

參數(shù) 解釋 /proc//status

Size (pages) 任務(wù)虛擬地址空間的大小 VmSize/4

Resident(pages) 應(yīng)用程序正在使用的物理內(nèi)存的大小 VmRSS/4

Shared(pages) 共享頁數(shù) 0

Trs(pages) 程序所擁有的可執(zhí)行虛擬內(nèi)存的大小 VmExe/4

Lrs(pages) 被映像到任務(wù)的虛擬內(nèi)存空間的庫的大小 VmLib/4

Drs(pages) 程序數(shù)據(jù)段和用戶態(tài)的棧的大小 (VmData+ VmStk )4

dt(pages) 04

查看機(jī)器可用內(nèi)存

/proc/28248/>free

total used free shared buffers cached

Mem:

-/+ buffers/cache:

Swap:

我們通過free命令查看機(jī)器空閑內(nèi)存時(shí),會(huì)發(fā)現(xiàn)free的值很小。這主要是因?yàn)?,在linux中有這么一種思想,內(nèi)存不用白不用,因此它盡可能的cache和buffer一些數(shù)據(jù),以方便下次使用。但實(shí)際上這些內(nèi)存也是可以立刻拿來使用的。

所以 空閑內(nèi)存=free+buffers+cached=total-used

top命令 是Linux下常用的性能 分析工具 ,能夠?qū)崟r(shí)顯示系統(tǒng) 中各個(gè)進(jìn)程的資源占用狀況,類似于Windows的任務(wù)管理 器。下面詳細(xì)介紹它的使用方法。

top – 02:53:32 up 16 days, 6:34, 17 users, load average: 0.24, 0.21, 0.24

Tasks: 481 total, 3 running, 474 sleeping, 0 stopped, 4 zombie

Cpu(s): 10.3%us, 1.8%sy, 0.0%ni, 86.6%id, 0.5%wa, 0.2%hi, 0.6%si, 0.0%st

Mem:k total,k used,k free,k buffers

Swap:k total,k used,k free,k cached

PID USER PR NI VIRT RES SHR S %CPU %MEM TIME+ COMMAND

32497 jacky69m 222m 31m R.:27.62 firefox

4788 yiuwingm 18m 13m S.:42.44 konsole

5657 Liuxiaofm 159m 30m S.:25.06 firefox

4455 xiefc542m 124m 30m R.:23.03 firefox

6188 Liuxiaofm 17m 13m S.:01.16 konsole

統(tǒng)計(jì)信息區(qū)前五行是系統(tǒng)整體的統(tǒng)計(jì)信息。之一行是任務(wù)隊(duì)列信息,同 uptime 命令的執(zhí)行結(jié)果。其內(nèi)容如下:

01:06:48 當(dāng)前時(shí)間

up 1:22 系統(tǒng)運(yùn)行 時(shí)間,格式為時(shí):分

1 user 當(dāng)前登錄用戶 數(shù)

load average: 0.06, 0.60, 0.48 系統(tǒng)負(fù)載 ,即任務(wù)隊(duì)列的平均長度。

三個(gè)數(shù)值分別為 1分鐘、5分鐘、15分鐘前到現(xiàn)在的平均值。

第二、三行為進(jìn)程和CPU的信息。當(dāng)有多個(gè)CPU時(shí),這些內(nèi)容可能會(huì)超過兩行。內(nèi)容如下:

Tasks: 29 total 進(jìn)程總數(shù)

1 running 正在運(yùn)行的進(jìn)程數(shù)

28 sleeping 睡眠的進(jìn)程數(shù)

0 stopped 停止的進(jìn)程數(shù)

0 zombie 僵尸進(jìn)程數(shù)

Cpu(s): 0.3% us 用戶空間占用CPU百分比

1.0% sy 內(nèi)核 空間占用CPU百分比

0.0% ni 用戶進(jìn)程空間內(nèi)改變過優(yōu)先級(jí)的進(jìn)程占用CPU百分比

98.7% id 空閑CPU百分比

0.0% wa 等待輸入輸出的CPU時(shí)間百分比

0.0% hi

0.0% si

最后兩行為內(nèi)存 信息。內(nèi)容如下:

Mem:k total 物理內(nèi)存總量

173656k used 使用的物理內(nèi)存總量

17616k free 空閑內(nèi)存總量

22023k buffers 用作內(nèi)核緩存 的內(nèi)存量

Swap:k total 交換區(qū)總量

0k used 使用的交換區(qū)總量

192772k free 空閑交換區(qū)總量

123988k cached 緩沖的交換區(qū)總量。

內(nèi)存中的內(nèi)容被換出到交換區(qū),而后又被換入到內(nèi)存,但使用過的交換區(qū)尚未被覆蓋,

該數(shù)值即為這些內(nèi)容已存在于內(nèi)存中 的交換區(qū)的大小。

相應(yīng)的內(nèi)存再次被換出時(shí)可不必再對(duì)交換區(qū)寫入。

進(jìn)程信息區(qū)統(tǒng)計(jì)信息區(qū)域的下方顯示了各個(gè)進(jìn)程的詳細(xì)信息。首先來認(rèn)識(shí)一下各列的含義。

序號(hào) 列名 含義

a PID 進(jìn)程id

b PPID 父進(jìn)程id

c RUSER Real user name

d UID 進(jìn)程所有者的用戶id

e USER 進(jìn)程所有者的用戶名

f GROUP 進(jìn)程所有者的組名

g TTY 啟動(dòng)進(jìn)程的終端名。不是從終端啟動(dòng)的進(jìn)程則顯示為 ?

h PR 優(yōu)先級(jí)

i NI nice值。負(fù)值表示高優(yōu)先級(jí),正值表示低優(yōu)先級(jí)

j P 最后使用的CPU,僅在多CPU環(huán)境 下有意義

k %CPU 上次更新到現(xiàn)在的CPU時(shí)間占用百分比

l TIME 進(jìn)程使用的CPU時(shí)間總計(jì),單位秒

m TIME+ 進(jìn)程使用的CPU時(shí)間總計(jì),單位1/100秒

n %MEM 進(jìn)程使用的物理內(nèi)存 百分比

o VIRT 進(jìn)程使用的虛擬內(nèi)存總量,單位kb。VIRT=SWAP+RES

p SWAP 進(jìn)程使用的虛擬內(nèi)存中,被換出的大小,單位kb。

q RES 進(jìn)程使用的、未被換出的物理內(nèi)存大小,單位kb。RES=CODE+DATA

r CODE 可執(zhí)行代碼占用的物理 內(nèi)存大小,單位kb

s DATA 可執(zhí)行代碼以外的部分(數(shù)據(jù) 段+棧)占用的物理 內(nèi)存大小,單位kb

t SHR 共享內(nèi)存大小,單位kb

u nFLT 頁面錯(cuò)誤次數(shù)

v nDRT 最后一次寫入到現(xiàn)在,被修改過的頁面數(shù)。

w S 進(jìn)程狀態(tài)。

D =不可中斷的睡眠狀態(tài)

R =運(yùn)行

S =睡眠

T =跟蹤/停止

Z =僵尸進(jìn)程

x COMMAND 命令名/命令行

y WCHAN 若該進(jìn)程在睡眠,則顯示睡眠中的系統(tǒng)函數(shù)名

z Flags 任務(wù)標(biāo)志,參考 sched.h

默認(rèn)情況下僅顯示比較重要的 PID、USER、PR、NI、VIRT、RES、SHR、S、%CPU、%MEM、TIME+、COMMAND 列??梢酝ㄟ^下面的快捷鍵來更改顯示內(nèi)容。

更改顯示內(nèi)容通過 f 鍵可以選擇顯示的內(nèi)容。按 f 鍵之后會(huì)顯示列的列表,按 a-z 即可顯示或隱藏對(duì)應(yīng)的列,最后按回車鍵確定。

按 o 鍵可以改變列的顯示順序。按小寫的 a-z 可以將相應(yīng)的列向右移動(dòng),而大寫的 A-Z 可以將相應(yīng)的列向左移動(dòng)。最后按回車鍵確定。

按大寫的 F 或 O 鍵,然后按 a-z 可以將進(jìn)程按照相應(yīng)的列進(jìn)行排序。而大寫的 R 鍵可以將當(dāng)前的排序倒轉(zhuǎn)。

==============================

top命令使用過程中,還可以使用一些交互的命令來完成其它參數(shù)的功能。這些命令是通過快捷鍵啟動(dòng)的。

<空格>:立刻刷新。

P:根據(jù)CPU使用大小進(jìn)行排序。

T:根據(jù)時(shí)間、累計(jì)時(shí)間排序。

q:退出top命令。

m:切換顯示內(nèi)存信息。

t:切換顯示進(jìn)程和CPU狀態(tài)信息。

c:切換顯示命令名稱和完整命令行。

M:根據(jù)使用內(nèi)存大小進(jìn)行排序。

W:將當(dāng)前設(shè)置寫入~/.toprc文件中。這是寫top配置文件的推薦方法。

可以看到,top命令是一個(gè)功能十分強(qiáng)大的監(jiān)控系統(tǒng)的工具,對(duì)于系統(tǒng)管理員而言尤其重要。但是,它的缺點(diǎn)是會(huì)消耗很多系統(tǒng)資源。

應(yīng)用實(shí)例

使用top命令可以監(jiān)視指定用戶,缺省情況是監(jiān)視所有用戶的進(jìn)程。如果想查看指定用戶的情況,在終端中按逗U地鍵,然后輸入用戶名,系統(tǒng)就會(huì)切換為指定用戶的進(jìn)程運(yùn)行界面。

a.作用

free命令用來顯示內(nèi)存的使用情況,使用權(quán)限是所有用戶。

b.格式

free

c.主要參數(shù)

-b -k -m:分別以字節(jié)(KB、MB)為單位顯示內(nèi)存使用情況。

-s delay:顯示每隔多少秒數(shù)來顯示一次內(nèi)存使用情況。

-t:顯示內(nèi)存總和列。

-o:不顯示緩沖區(qū)調(diào)節(jié)列。

d.應(yīng)用實(shí)例

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