用Python来编写脚本简化日常的运维工作是Python的一个重要用途。在Linux下，有许多系统命令可以让我们时刻监控系统运行的状态，如ps，top，free等等。要获取这些系统信息，Python可以通过subprocess模块调用并获取结果。但这样做显得很麻烦，尤其是要写很多解析代码。

在Python中获取系统信息的另一个好办法是使用psutil这个第三方模块。顾名思义，psutil = process and system utilities，它不仅可以通过一两行代码实现系统监控，还可以跨平台使用，支持Linux／UNIX／OSX／Windows等，是系统管理员和运维小伙伴不可或缺的必备模块。

安装psutil

如果安装了Anaconda，psutil就已经可用了。否则，需要在命令行下通过pip安装：

$ pip install psutil

如果遇到Permission denied安装失败，请加上sudo重试。

获取CPU信息

我们先来获取CPU的信息：

>>> import psutil

>>> psutil.cpu_count() # CPU逻辑数量

4

>>> psutil.cpu_count(logical=False) # CPU物理核心

2

# 2说明是双核超线程, 4则是4核非超线程

统计CPU的用户／系统／空闲时间：

>>> psutil.cpu_times()

scputimes(user=10963.31, nice=0.0, system=5138.67, idle=356102.45)

再实现类似top命令的CPU使用率，每秒刷新一次，累计10次：

>>> for x in range(10):

... print(psutil.cpu_percent(interval=1, percpu=True))

...

[14.0, 4.0, 4.0, 4.0]

[12.0, 3.0, 4.0, 3.0]

[8.0, 4.0, 3.0, 4.0]

[12.0, 3.0, 3.0, 3.0]

[18.8, 5.1, 5.9, 5.0]

[10.9, 5.0, 4.0, 3.0]

[12.0, 5.0, 4.0, 5.0]

[15.0, 5.0, 4.0, 4.0]

[19.0, 5.0, 5.0, 4.0]

[9.0, 3.0, 2.0, 3.0]

获取内存信息

使用psutil获取物理内存和交换内存信息，分别使用：

>>> psutil.virtual_memory()

svmem(total=8589934592, available=2866520064, percent=66.6, used=7201386496, free=216178688, active=3342192640, inactive=2650341376, wired=1208852480)

>>> psutil.swap_memory()

sswap(total=1073741824, used=150732800, free=923009024, percent=14.0, sin=10705981440, sout=40353792)

返回的是字节为单位的整数，可以看到，总内存大小是8589934592 = 8 GB，已用7201386496 = 6.7 GB，使用了66.6%。

而交换区大小是1073741824 = 1 GB。

获取磁盘信息

可以通过psutil获取磁盘分区、磁盘使用率和磁盘IO信息：

>>> psutil.disk_partitions() # 磁盘分区信息

[sdiskpart(device='/dev/disk1', mountpoint='/', fstype='hfs', opts='rw,local,rootfs,dovolfs,journaled,multilabel')]

>>> psutil.disk_usage('/') # 磁盘使用情况

sdiskusage(total=998982549504, used=390880133120, free=607840272384, percent=39.1)

>>> psutil.disk_io_counters() # 磁盘IO

sdiskio(read_count=988513, write_count=274457, read_bytes=14856830464, write_bytes=17509420032, read_time=2228966, write_time=1618405)

可以看到，磁盘'/'的总容量是998982549504 = 930 GB，使用了39.1%。文件格式是HFS，opts中包含rw表示可读写，journaled表示支持日志。

获取网络信息

psutil可以获取网络接口和网络连接信息：

>>> psutil.net_io_counters() # 获取网络读写字节／包的个数

snetio(bytes_sent=3885744870, bytes_recv=10357676702, packets_sent=10613069, packets_recv=10423357, errin=0, errout=0, dropin=0, dropout=0)

>>> psutil.net_if_addrs() # 获取网络接口信息

{

'lo0': [snic(family=, address='127.0.0.1', netmask='255.0.0.0'), ...],

'en1': [snic(family=, address='10.0.1.80', netmask='255.255.255.0'), ...],

'en0': [...],

'en2': [...],

'bridge0': [...]

}

>>> psutil.net_if_stats() # 获取网络接口状态

{

'lo0': snicstats(isup=True, duplex=, speed=0, mtu=16384),

'en0': snicstats(isup=True, duplex=, speed=0, mtu=1500),

'en1': snicstats(...),

'en2': snicstats(...),

'bridge0': snicstats(...)

}

要获取当前网络连接信息，使用net_connections()：

>>> psutil.net_connections()

Traceback (most recent call last):

...

PermissionError: [Errno 1] Operation not permitted

During handling of the above exception, another exception occurred:

Traceback (most recent call last):

...

psutil.AccessDenied: psutil.AccessDenied (pid=3847)

你可能会得到一个AccessDenied错误，原因是psutil获取信息也是要走系统接口，而获取网络连接信息需要root权限，这种情况下，可以退出Python交互环境，用sudo重新启动：

$ sudo python3

Password: ******

Python 3.8 ... on darwin

Type "help", ... for more information.

>>> import psutil

>>> psutil.net_connections()

[

sconn(fd=83, family=, type=1, laddr=addr(ip='::127.0.0.1', port=62911), raddr=addr(ip='::127.0.0.1', port=3306), status='ESTABLISHED', pid=3725),

sconn(fd=84, family=, type=1, laddr=addr(ip='::127.0.0.1', port=62905), raddr=addr(ip='::127.0.0.1', port=3306), status='ESTABLISHED', pid=3725),

sconn(fd=93, family=, type=1, laddr=addr(ip='::', port=8080), raddr=(), status='LISTEN', pid=3725),

sconn(fd=103, family=, type=1, laddr=addr(ip='::127.0.0.1', port=62918), raddr=addr(ip='::127.0.0.1', port=3306), status='ESTABLISHED', pid=3725),

sconn(fd=105, family=, type=1, ..., pid=3725),

sconn(fd=106, family=, type=1, ..., pid=3725),

sconn(fd=107, family=, type=1, ..., pid=3725),

...

sconn(fd=27, family=, type=2, ..., pid=1)

]

获取进程信息

通过psutil可以获取到所有进程的详细信息：

>>> psutil.pids() # 所有进程ID

[3865, 3864, 3863, 3856, 3855, 3853, 3776, ..., 45, 44, 1, 0]

>>> p = psutil.Process(3776) # 获取指定进程ID=3776，其实就是当前Python交互环境

>>> p.name() # 进程名称

'python3.6'

>>> p.exe() # 进程exe路径

'/Users/michael/anaconda3/bin/python3.6'

>>> p.cwd() # 进程工作目录

'/Users/michael'

>>> p.cmdline() # 进程启动的命令行

['python3']

>>> p.ppid() # 父进程ID

3765

>>> p.parent() # 父进程

>>> p.children() # 子进程列表

[]

>>> p.status() # 进程状态

'running'

>>> p.username() # 进程用户名

'michael'

>>> p.create_time() # 进程创建时间

1511052731.120333

>>> p.terminal() # 进程终端

'/dev/ttys002'

>>> p.cpu_times() # 进程使用的CPU时间

pcputimes(user=0.081150144, system=0.053269812, children_user=0.0, children_system=0.0)

>>> p.memory_info() # 进程使用的内存

pmem(rss=8310784, vms=2481725440, pfaults=3207, pageins=18)

>>> p.open_files() # 进程打开的文件

[]

>>> p.connections() # 进程相关网络连接

[]

>>> p.num_threads() # 进程的线程数量

1

>>> p.threads() # 所有线程信息

[pthread(id=1, user_time=0.090318, system_time=0.062736)]

>>> p.environ() # 进程环境变量

{'SHELL': '/bin/bash', 'PATH': '/usr/local/bin:/usr/bin:/bin:/usr/sbin:/sbin:...', 'PWD': '/Users/michael', 'LANG': 'zh_CN.UTF-8', ...}

>>> p.terminate() # 结束进程

Terminated: 15

和获取网络连接类似，获取一个root用户的进程需要root权限，启动Python交互环境或者.py文件时，需要sudo权限。

psutil还提供了一个test()函数，可以模拟出ps命令的效果：

$ sudo python3

Password: ******

Python 3.6.3 ... on darwin

Type "help", ... for more information.

>>> import psutil

>>> psutil.test()

USER PID %MEM VSZ RSS TTY START TIME COMMAND

root 0 24.0 74270628 2016380 ? Nov18 40:51 kernel_task

root 1 0.1 2494140 9484 ? Nov18 01:39 launchd

root 44 0.4 2519872 36404 ? Nov18 02:02 UserEventAgent

root 45 ? 2474032 1516 ? Nov18 00:14 syslogd

root 47 0.1 2504768 8912 ? Nov18 00:03 kextd

root 48 0.1 2505544 4720 ? Nov18 00:19 fseventsd

_appleeven 52 0.1 2499748 5024 ? Nov18 00:00 appleeventsd

root 53 0.1 2500592 6132 ? Nov18 00:02 configd

...

小结

psutil使得Python程序获取系统信息变得易如反掌。

psutil还可以获取用户信息、Windows服务等很多有用的系统信息，具体请参考psutil的官网：https://github.com/giampaolo/psutil