C中的“ps aux”命令

Question

對於學校項目，我需要用 C 重新編程ps aux命令（如下圖）：

USER         PID %CPU %MEM    VSZ   RSS TTY      STAT START   TIME COMMAND
root           1  0.0  0.0 168028 12052 ?        Ss   06:20   0:07 /sbin/init splash
root           2  0.0  0.0      0     0 ?        S    06:20   0:00 [kthreadd]
root           3  0.0  0.0      0     0 ?        I<   06:20   0:00 [rcu_gp]
root           4  0.0  0.0      0     0 ?        I<   06:20   0:00 [rcu_par_gp]
root           6  0.0  0.0      0     0 ?        I<   06:20   0:00 [kworker/0:0H-kblockd]
root           9  0.0  0.0      0     0 ?        I<   06:20   0:00 [mm_percpu_wq]
root          10  0.0  0.0      0     0 ?        S    06:20   0:00 [ksoftirqd/0]
root          11  0.0  0.0      0     0 ?        I    06:20   0:03 [rcu_sched]
root          12  0.0  0.0      0     0 ?        S    06:20   0:00 [migration/0]
root          13  0.0  0.0      0     0 ?        S    06:20   0:00 [idle_inject/0]
root          14  0.0  0.0      0     0 ?        S    06:20   0:00 [cpuhp/0]
root          15  0.0  0.0      0     0 ?        S    06:20   0:00 [cpuhp/1]
root          16  0.0  0.0      0     0 ?        S    06:20   0:00 [idle_inject/1]
root          17  0.0  0.0      0     0 ?        S    06:20   0:00 [migration/1]
root          18  0.0  0.0      0     0 ?        S    06:20   0:00 [ksoftirqd/1]
root          20  0.0  0.0      0     0 ?        I<   06:20   0:00 [kworker/1:0H-kblockd]
root          21  0.0  0.0      0     0 ?        S    06:20   0:00 [cpuhp/2]
root          22  0.0  0.0      0     0 ?        S    06:20   0:00 [idle_inject/2]
root          23  0.0  0.0      0     0 ?        S    06:20   0:00 [migration/2]
root          24  0.0  0.0      0     0 ?        S    06:20   0:00 [ksoftirqd/2]

我設法重新編程了除%CPU和%MEM之外的所有列。 和另一個一樣，我知道我的答案在/proc//[stat|status] 中，但我不知道我需要取什么值以及計算百分比的公式是什么。

任何的想法 ？

Answer 1

您顯示的內容取決於您模仿的ps命令。

BSD ps手冊頁是關於 %CPU 的：

進程的CPU利用率； 這是前一（實際）時間最多一分鍾的衰減平均值。 由於計算時基的時間不同（某些進程可能非常年輕），所有 %cpu 字段的總和可能會超過 100%。

%mem 的描述是這樣的：

此進程使用的實際內存百分比。

請注意，它說的是“真實”內存，我認為這意味着計算中不包括虛擬內存。

Answer 2

查看ps命令的源碼。

％中央處理器

在下面的：

• pp->utime = /proc/[pid]/stat 的字段#14
• pp->stime = field#15 of /proc/[pid]/stat
• pp->cutime = field#16 of /proc/[pid]/stat
• pp->cstime = /proc/[pid]/stat 的字段#17
• pp->start_time = /proc/[pid]/stat 的字段#22
• seconds_since_boot = /proc/uptime 的字段#1
• include_dead_children = 1 if 'S' 選項被傳遞（總結一些信息，例如 CPU 使用率，從死子進程到它們的父進程）

[...]
#define cook_etime(P) (((unsigned long long)seconds_since_boot >= (P->start_time / Hertz)) ? ((unsigned long long)seconds_since_boot - (P->start_time / Hertz)) : 0)
[...]
Hertz = sysconf(_SC_CLK_TCK);
[...]
  /* jiffies used by this process */
  total_time = pp->utime + pp->stime;
  if(include_dead_children) total_time += (pp->cutime + pp->cstime);

  /* seconds of process life */
  seconds = cook_etime(pp);

  /* scaled %cpu, 999 means 99.9% */
  if(seconds) pcpu = (total_time * 1000ULL / Hertz) / seconds;
  if (pcpu > 999U)
    return snprintf(outbuf, COLWID, "%u", pcpu/10U);
  return snprintf(outbuf, COLWID, "%u.%u", pcpu/10U, pcpu%10U);
[...]

%內存

在下面的：

• pp->vm_rss = /proc/[pid]/stat 的字段#24
• kb_main_total = /proc/meminfo 的MemTotal字段

   /* pp->vm_rss * 1000 would overflow on 32-bit systems with 64 GB memory */
   pmem = pp->vm_rss * 1000ULL / kb_main_total;
   if (pmem > 999) pmem = 999;

   snprintf(outbuf, COLWID, "%2u.%u", (unsigned)(pmem/10), (unsigned)(pmem%10));